CN101824156A - 一种完全溶解和快速水解纤维素的方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种完全溶解和快速水解纤维素的方法及其应用。将纤维素置于浓度为10-7～1M[H+]酸性或10-7～1M[OH-]碱性水溶液中，固液体积比为(0.003～1.05)∶1；将10-7～1M[H+]酸性或10-7～1M[OH-]碱性水溶液加热至261～352℃；混合步骤1和2所得物置于反应器中，纤维素浓度为0.1％～35％，调节混合后的物料溶液浓度为10-7～1M[H+]酸性或10-7～1M[OH-]碱性，水密度为587～997kg/m3，设定压力为6～584MPa，加热速率为7.8～14.8℃/s，快速加热至261～352℃，0.8～2秒即能完全溶解纤维素。该技术首次实现了纤维素在较低的温度下完全溶解和快速水解，不仅大大降低生产成本，也提高了生产的安全性，延长了设备的使用寿命，具有良好地应用前景。
Description
技术领域
本发明属于生物质溶解和水解技术领域，具体涉及一种完全溶解和快速水解纤维素的方法。同时，本发明还涉及该溶解和水解方法的进一步应用。
背景技术
自然界中的木质纤维素生物质如木材和草类，大约是由50％的纤维素，25％的半纤维素和20％的木质素组成。纤维素经水解能够降解为糖类，进而用于发酵生产纤维素酒精。由于木质纤维素生物质不溶于水，现有的工业化生物质水解方法主要是以半连续式渗透反应器、在180～190℃和12～14大气压下的0.4～0.8％稀硫酸水溶液中水解(参见南京林学院植物水解工艺学教研组，植物水解工艺学，农业出版社，1961)。未见使用高压连续反应器进行连续生产的报道。
最新研究表明，高压热水是一种弱极性溶剂，既呈酸性也呈碱性，因而它能溶解生物质，并使水解反应在均相中进行。Sasaki等人发现，纤维素在320℃和水密度大于1000kg/m3的条件下，能够完全溶于水(参见Sasaki，M.；Fang，Z.；Fukushima，Y.；Adschiri，T. & Arai，K.“在亚临界和超临界水中溶解和水解纤维素”工业工程化学研究，39，2883-2890，2000)。之后Ogihara等人进一步发现：在水密度550至1000kg/m3范围内，完全溶解纤维素的温度有一极小值320℃，发生于水密度850kg/m3。(参见Ogihara，Y.；Smith Jr.，R.L.；Inomata，H. & Kunio A.“在亚临界和超临界水中，水密度550至1000kg/m3范围内，直接观察纤维素的溶解”纤维素，12，595 606，2005)。上述发现均针对纯水，纤维素在纯水中的溶解温度较高，水解速率较慢。在此基础上，本发明人经研究发现，在纯水中加入微量的碱性盐后可使木质纤维素生物质如木粉在329℃～367℃中完全溶解并进行均相水解，并据此申报了中国专利(专利号：200710141265.3)。
受当时条件的限制，该专利申请中尚未涉及酸性溶液对纤维素溶解的影响。同时，如何在较低的反应温度下、利用高压连续反应器实现纤维素的完全溶解和快速水解，也是需要进一步解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种在较低温度下完全溶解和快速水解纤维素的方法，以降低生产成本。
本发明的目的还在于提供上述溶解和快速水解方法在工业生产中的进一步应用。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现。
除非另有说明，本发明所采用的百分数均为体积百分数。
本发明人在深入研究后发现，在溶解和快速水解纤维素之前，先将其置于酸性或碱性溶液中，然后再将得到的混合物与高温稀酸或稀碱溶液混合，并以一定的加热速率加热至一定的温度，则可以实现纤维素的完全溶解和快速水解。在此基础上，发明人提出如下技术方案：
一种完全溶解和快速水解纤维素的方法，包括以下步骤：
1、将纤维素置于浓度为10-7～1M[H+]酸性或10-7～1M[OH-]碱性水溶液中，固液体积比为(0.003～1.05)∶1；
2、将10-7～1M[H+]酸性或10-7～1M[OH-]碱性水溶液加热至261～352℃；
3、混合步骤1和2所得物置于反应器中，纤维素浓度为0.1％～35％，调节混合后的物料溶液浓度为10-7～1M[H+]酸性或10-7～1M[OH-]碱性，水密度为587～997kg/m3，设定压力为6～584MPa，加热速率为7.8～14.8℃/s，快速加热至261～352℃，0.8～2秒即能完全溶解纤维素。
所述的酸性水溶液为盐酸(HCl)，硝酸(HNO3)或硫酸(H2SO4)的水溶液。
所述的碱性水溶液为氢氧化钠(NaOH)，氢氧化钾(KOH)或氢氧化钙(Ca(OH)2)的水溶液。
所述的酸性水溶液优选HCl水溶液。
所述的碱性水溶液优选NaOH水溶液。
上述完全溶解和快速水解纤维素的方法在酒精生产中的应用。即：待纤维素完全溶解后，继续加热至355℃，然后自然冷却至室温，纤维素全部分解为糖类物质(葡萄糖和低聚糖)，该糖类物质可用于发酵生产酒精。
相对于现有技术，本发明具有如下优点：
1、首次实现了纤维素在较低的温度下完全溶解和快速水解，不仅大大降低生产成本，也提高了生产的安全性，延长了设备的使用寿命。
2、后续的水解反应能够在均相的条件下进行，促进了水解反应，抑制了热分解反应。整个溶解的时间小于0.8～2秒，水解反应的时间小于5秒。
3、溶剂化的纤维素可以很方便地应用于低温的高压流动式的反应器，进一步降低了生产成本，连续水解生产糖类及别的生物燃料和产品。
4、加入低成本的稀酸和稀碱均可大大降低完全溶解温度和加快水解。
5、水解生成的糖类物质比用木质纤维素生物质如木粉生产的更纯、浓度更高，只有葡萄糖和葡萄糖的低聚糖，不含五碳糖及其低聚糖等。
附图说明
图1本发明实验用微型可视钻石反应器结构示意图；
图2纤维素溶解于纯水过程的普通光学显微镜照片(加热速率＝12.1℃/s，水密度＝887kg/m3)；
图3添加酸性溶液时纤维素完全溶解于浓度为10-2M HCl溶液过程的普通光学显微镜照片片(加热速率＝11.3℃/s，水密度＝958kg/m3)；
图4添加碱性溶液时纤维素完全溶解于浓度为10-2M NaOH溶液过程的普通光学显微镜照片(加热速率＝13.4℃/s，水密度＝848kg/m3)；
图5实验产物的红外光谱吸收曲线图；
图6本发明设备的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步地详细说明，但它们并不是对本发明的限定。
实验例
为了更好地理解本发明的实质，下面将用纤维素粉末的完全溶解实验来说明本发明的技术效果及其在工业生产中的应用前景。
如图1所示，实验装置为一微型可视钻石反应器(Diamond Anvil Cell)，该反应器可将反应室中的水快速加热到高温，并可观察纤维素在水中溶解的过程。在一块厚度为250μm的铁片上开设一直径为500μm的小孔形成反应室4，其容积为50nL。当水和纤维素装入反应室4后，由上下两块钻石3挤压小孔，密封该孔并产生压力。如松开二个钻石，可让氮气进入小孔并产生气泡。通过调节气泡的大小，就可得到水的不同密度(＝水的质量/反应器的容积，kg/m3)。反应室中的水被电加热器2迅速地加热，同时在110倍大的普通光学显微镜1下观察并录像。反应后，残留在钻石表面的生成物用红外显微镜分析其化学结构。由于反应室容积是不变的，在已知水密度和反应器温度(由热电偶测出)条件下，压力可以用状态方程算出。
称量纤维素粉末5mL，配置10-7～1M[H+]或[OH-]各种水溶液各5mL备用。
实验1(比较例1)
将纤维素粉末和纯水置于反应器中，纤维素浓度为30％，设定加热速率为12.1℃/s；水密度为887kg/m3；
如图2所示：
a：加热前，纤维素悬浮于水和气泡中；
b：加热24.36s，温度达到320℃，纤维素变透明并开始溶解(气泡于180℃消失)；
c：加热24.9s，温度达到326℃时，更多的纤维素溶解；
d：加热25.16s，温度达到329℃时，大多数的纤维素溶解；
e：加热25.45s，随着温度进一步升至333℃(260MPa)，纤维素完全溶解，溶解时间1.09s。
反应后，打开反应器，可见糖状的物质留在钻石表面。红外分析显示该物质已水解并具有葡萄糖的特征(图5，曲线5vs.曲线1和2)。
实验结论：快速加热能使纤维素完全溶解于纯水。
实验2
将纤维素粉末和酸性HCl溶液置于反应器中，混合后物料溶液的HCl浓度为10-2M，纤维素浓度为25％，设定加热速率为11.3℃/s；水密度为958kg/m3。
如图3所示：
a：加热前，纤维素悬浮于酸性溶液和气泡中；
b：加热23.92s，温度达到312℃，纤维素仍无变化(气泡于101℃消失)；
c：加热24.98s，温度达到321℃，纤维素变透明并开始溶解
d：加热25.52s，温度达到324℃时，更多的纤维素溶解；
e：加热26.1s，随着温度进一步升至327℃(433MPa)，纤维素完全溶解，溶解时间1.12s。继续加热至355℃。
反应后，打开反应器，可见糖状的物质留在钻石表面。红外分析显示该物质已水解并具有葡萄糖的特征(图5，曲线3vs.曲线1和2)。
实验结论：快速加热至355℃，能使纤维素在较低的温度下，完全溶解和水解于HCl浓度为10-2M酸性溶液。
实验3
将纤维素粉末和碱性NaOH溶液置于反应器中，混合后物料溶液的NaOH浓度为10-2M，木粉浓度为32％，设定加热速率为13.4℃/s；水密度为848kg/m3。
如图4所示：
a：加热前，纤维素悬浮于碱性溶液和气泡中；
b：加热20.06s，温度达到293℃，溶液变黄(气泡于214℃消失)；
c：加热20.46s，温度达到299℃，纤维素变透明并开始溶解
d：加热20.66s，温度达到302℃时，更多的纤维素溶解；
e：加热21.34s，随着温度进一步升至311℃(152MPa)，纤维素完全溶解，溶解时间0.88s。继续加热至355℃。
反应后，打开反应器，可见糖状的物质留在钻石表面。红外分析显示该物质已水解并具有葡萄糖的特征(图5，曲线4vs.曲线1和2)。
实验结论：快速加热至355℃，能使纤维素在较低的温度下，完全溶解和水解于NaOH浓度为10-2M碱性水溶液。
实施例1(纯水)
将纤维素置于纯水中，形成纤维素物料；将纯水加热至349℃；混合纯水和纤维素物料置于反应器中，混合后纤维素浓度为20％，设定水密度为594kg/m3，快速加热至349℃，加热速率为10.4℃/s，至326℃(12MPa)，1.05秒即可完全溶解纤维素。纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例2(纯水)
重复实施例1，有以下不同点：将纯水加热至319℃；混合后纤维素浓度为35％，设定水密度为806kg/m3，快速加热至319℃，加热速率为11.1℃/s，至317℃(103MPa)，2秒即可完全溶解纤维素。纤维素水解为多聚糖。
实施例3(纯水)
重复实施例1，有以下不同点：将纯水加热至326℃；混合后纤维素浓度为26％，设定水密度为995kg/m3，快速加热至326℃，加热速率为9.6℃/s，至318℃(539MPa)，1.7秒即可完全溶解纤维素。纤维素水解为多聚糖。
实施例4(10-6M HCl)
将纤维素置于酸性10-6M HCl水溶液中，形成纤维素物料；将酸性10-6MHCl水溶液加热至338℃；混合酸性水溶液和纤维素物料置于反应器中，混合后纤维素浓度为28％，设定水密度为995kg/m3，快速加热至338℃，加热速率为12℃/s，至337℃(581MPa)，0.9秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例5(10-6M HCl)
重复实施例4，有以下不同点：将酸性水溶液加热至331℃；混合后纤维素浓度为7.5％，设定水密度为814kg/m3，快速加热至331℃，加热速率为12.5℃/s，至327℃(127MPa)，1.1秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例6(10-6M HCl)
重复实施例4，有以下不同点：将酸性水溶液加热至336℃；混合后纤维素浓度为18％，设定水密度为682kg/m3，快速加热至336℃，加热速率为11℃/s，至333℃(28MPa)，1.1秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例7(10-5M HCl)
将纤维素置于酸性10-5M HCl水溶液中，形成纤维素物料；将酸性10-6MHCl水溶液加热至339℃；混合酸性水溶液和纤维素物料置于反应器中，混合后纤维素浓度为33％，设定水密度为992kg/m3，快速加热至339℃，加热速率为11.6℃/s，至335℃(565MPa)，0.85秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例8(10-5M HCl)
重复实施例7，有以下不同点：将酸性水溶液加热至313℃；混合后纤维素浓度为23.4％，设定水密度为754kg/m3，快速加热至313℃，加热速率为11.7℃/s，至308℃(42MPa)，1.95秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖。
实施例9(10-5M HCl)
重复实施例7，有以下不同点：将酸性水溶液加热至337℃；混合后纤维素浓度为13.4％，设定水密度为726kg/m3，快速加热至337℃，加热速率为10.2℃/s，至326℃(43MPa)，1.11秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例10(10-4M HNO3)
将纤维素置于酸性10-4M HNO3水溶液中，形成纤维素物料；将酸性10-4MHNO3水溶液加热至337℃；混合酸性水溶液和纤维素物料置于反应器中，混合后纤维素浓度为34％，设定水密度为995kg/m3，快速加热至337℃，加热速率为12.6℃/s，至332℃(570MPa)，1.44秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例11(10-4M HNO3)
重复实施例10，有以下不同点：将酸性水溶液加热至324℃；混合后纤维素浓度为27％，设定水密度为890kg/m3，快速加热至324℃，加热速率为12.6℃/s，至324℃(251MPa)，1.65秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例12(10-4M HNO3)
重复实施例10，有以下不同点：将酸性水溶液加热至346℃；混合后纤维素浓度为27.3％，设定水密度为774kg/m3，快速加热至346℃，加热速率为12.7℃/s，至346℃(106MPa)，1.55秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例13(10-3M H2SO4)
将纤维素置于酸性10-3M H2SO4水溶液中，形成纤维素物料；将酸性10-3MH2SO4水溶液加热至337℃；混合酸性水溶液和纤维素物料置于反应器中，混合后纤维素浓度为19.6％，设定水密度为990kg/m3，快速加热至337℃，加热速率为11.7℃/s，至334℃(556MPa)，1.54秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例14(10-3M H2SO4)
重复实施例13，有以下不同点：将酸性水溶液加热至322℃；混合后纤维素浓度为12％，设定水密度为818kg/m3，快速加热至322℃，加热速率为10.9℃/s，至311℃(109MPa)，1.22秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例15(10-3M H2SO4)
重复实施例13，有以下不同点：将酸性水溶液加热至335℃；混合后纤维素浓度为35％，设定水密度为636kg/m3，快速加热至335℃，加热速率为9.7℃/s，至335℃(16MPa)，1.67秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例16(10-2M HCl)
将纤维素置于酸性10-2M HCl水溶液中，形成纤维素物料；将酸性10-2MHCl水溶液加热至334℃；混合酸性水溶液和纤维素物料置于反应器中，混合后纤维素浓度为0.5％，设定水密度为993kg/m3，快速加热至334℃，加热速率为13.4℃/s，至329℃(556MPa)，1.25秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例17(10-2M HCl)
重复实施例16，有以下不同点：将酸性水溶液加热至314℃；混合后纤维素浓度为10.5％，设定水密度为810kg/m3，快速加热至314℃，加热速率为12.5℃/s，至310℃(98MPa)，1.2秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例18(10-2M HCl)
重复实施例16，有以下不同点：将酸性水溶液加热至333℃；混合后纤维素浓度为23％，设定水密度为670kg/m3，快速加热至333℃，加热速率为11.8℃/s，至321℃(13MPa)，1.6秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例19(0.1M HCl)
将纤维素置于酸性0.1M HCl水溶液中，形成纤维素物料；将酸性0.1MHCl水溶液加热至309℃；混合酸性水溶液和纤维素物料置于反应器中，混合后纤维素浓度为1.5％，设定水密度为995kg/m3，快速加热至309℃，加热速率为9.7℃/s，至300℃(499MPa)，1.15秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例20(0.1M HCl)
重复实施例19，有以下不同点：将酸性水溶液加热至284℃；混合后纤维素浓度为31％，设定水密度为782kg/m3，快速加热至284℃，加热速率为9.9℃/s，至277℃(25MPa)，0.9秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例21(0.1M HCl)
重复实施例19，有以下不同点：将酸性水溶液加热至348℃；混合后纤维素浓度为7％，设定水密度为611kg/m3，快速加热至348℃，加热速率为10.7℃/s，至286℃(7MPa)，1.3秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例22(1M HCl)
将纤维素置于酸性1M HCl水溶液中，形成纤维素物料；将酸性1M HCl水溶液加热至283℃；混合酸性水溶液和纤维素物料置于反应器中，混合后纤维素浓度为5.5％，设定水密度为991kg/m3，快速加热至283℃，加热速率为9.5℃/s，至272℃(424MPa)，1.2秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，5s之内纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例23(1M HCl)
重复实施例22，有以下不同点：将酸性水溶液加热至276℃；混合后纤维素浓度为31.5％，设定水密度为942kg/m3，快速加热至276℃，加热速率为11.7℃/s，至261℃(256MPa)，1.34秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例24(1M HCl)
重复实施例22，有以下不同点：将酸性水溶液加热至277℃；混合后纤维素浓度为31.5％，设定水密度为751kg/m3，快速加热至277℃，加热速率为10.1℃/s，至273℃(6MPa)，1.3秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例25(10-6M NaOH)
将纤维素置于碱性10-6M NaOH水溶液中，形成纤维素物料；将碱性10-6MNaOH水溶液加热至329℃；混合碱性水溶液和纤维素物料置于反应器中，混合后纤维素浓度为32.5％，设定水密度为665kg/m3，快速加热至329℃，加热速率为9.5℃/s，至329℃(18MPa)，1.14秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例26(10-6M NaOH)
重复实施例25，有以下不同点：将碱性水溶液加热至326℃；混合后纤维素浓度为28.5％，设定水密度为802kg/m3，快速加热至326℃，加热速率为9.7℃/s，至318℃(100MPa)，2秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例27(10-6M NaOH)
重复实施例25，有以下不同点：将碱性水溶液加热至330℃；混合后纤维素浓度为21.5％，设定水密度为997kg/m3，快速加热至330℃，加热速率为9.2℃/s，至327℃(566MPa)，1.85秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例28(10-5M KOH)
将纤维素置于碱性10-5M KOH水溶液中，形成纤维素物料；将碱性10-5MKOH水溶液加热至343℃；混合碱性水溶液和纤维素物料置于反应器中，混合后纤维素浓度为7％，设定水密度为621kg/m3，快速加热至343℃，加热速率为11℃/s，至319℃(11MPa)，1.1秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例29(10-5M KOH)
重复实施例28，有以下不同点：将碱性水溶液加热至320℃；混合后纤维素浓度为23％，设定水密度为808kg/m3，快速加热至320℃，加热速率为11.8℃/s，至318℃(107MPa)，1.8秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例30(10-5M KOH)
重复实施例28，有以下不同点：将碱性水溶液加热至339℃；混合后纤维素浓度为10％，设定水密度为971kg/m3，快速加热至339℃，加热速率为12.4℃/s，至327℃(475MPa)，1秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例31(10-4M Ca(OH)2)
将纤维素置于碱性10-4M Ca(OH)2水溶液中，形成纤维素物料；将碱性10-4M Ca(OH)2水溶液加热至352℃；混合碱性水溶液和纤维素物料置于反应器中，混合后纤维素浓度为32％，设定水密度为587kg/m3，快速加热至352℃，加热速率为8.8℃/s，至343℃(40MPa)，1.6秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例32(10-4M Ca(OH)2)
重复实施例31，有以下不同点：将碱性水溶液加热至321℃；混合后纤维素浓度为13％，设定水密度为886kg/m3，快速加热至321℃，加热速率为7.8℃/s，至315℃(227MPa)，1.4秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例33(10-4M Ca(OH)2)
重复实施例31，有以下不同点：将碱性水溶液加热至332℃；混合后纤维素浓度为26％，设定水密度为997kg/m3，快速加热至332℃，加热速率为8.4℃/s，至325℃(562MPa))，1.66秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例34(10-3M NaOH)
将纤维素置于碱性10-3M NaOH水溶液中，形成纤维素物料；将碱性10-3MNaOH水溶液加热至350℃；混合碱性水溶液和纤维素物料置于反应器中，混合后纤维素浓度为12％，设定水密度为708kg/m3，快速加热至350℃，加热速率为13.1℃/s，至337℃(45MPa)，1.7秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例35(10-3M NaOH)
重复实施例34，有以下不同点：将碱性水溶液加热至321℃；混合后纤维素浓度为29％，设定水密度为848kg/m3，快速加热至321℃，加热速率为13.4℃/s，至311℃(152MPa)，1.88秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例36(10-3M NaOH)
重复实施例34，有以下不同点：将碱性水溶液加热至337℃；混合后纤维素浓度为0.1％，设定水密度为996kg/m3，快速加热至337℃，加热速率为13.7℃/s，至331℃(571MPa)，1.3秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例37(10-2M NaOH)
将纤维素置于碱性10-2M NaOH水溶液中，形成纤维素物料；将碱性10-2MNaOH水溶液加热至352℃；混合碱性水溶液和纤维素物料置于反应器中，混合后纤维素浓度为1％，设定水密度为636kg/m3，快速加热至352℃，加热速率为10.8℃/s，至352℃(29MPa)，1.21秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例38(10-2M NaOH)
重复实施例37，有以下不同点：将碱性水溶液加热至331℃；混合后纤维素浓度为8％，设定水密度为954kg/m3，快速加热至331℃，加热速率为9.1℃/s，至320℃(407MPa)，1.4秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例39(10-2M NaOH)
重复实施例37，有以下不同点：将碱性水溶液加热至335℃；混合后纤维素浓度为32％，设定水密度为993kg/m3，快速加热至335℃，加热速率为9.8℃/s，至330℃(558MPa)，1.9秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例40(0.1M NaOH)
将纤维素置于碱性0.1M NaOH水溶液中，形成纤维素物料；将碱性0.1MNaOH水溶液加热至346℃；混合碱性水溶液和纤维素物料置于反应器中，混合后纤维素浓度为32％，设定水密度为655kg/m3，快速加热至346℃，加热速率为11.8℃/s，至339℃(24MPa)，1.41秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例41(0.1M NaOH)
重复实施例40，有以下不同点：将碱性水溶液加热至352℃；混合后纤维素浓度为23.9％，设定水密度为980kg/m3，快速加热至352℃，加热速率为13.8℃/s，至344℃(541MPa)，1.23秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，5s之内纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例42(0.1M NaOH)
重复实施例40，有以下不同点：将碱性水溶液加热至350℃；混合后纤维素浓度为31.5％，设定水密度为997kg/m3，快速加热至350℃，加热速率为12.7℃/s，至335℃(584MPa)，1.55秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，5s之内纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例43(1M NaOH)
将纤维素置于碱性1MNaOH水溶液中，形成纤维素物料；将碱性1M NaOH水溶液加热至335℃；混合碱性水溶液和纤维素物料置于反应器中，混合后纤维素浓度为29％，设定水密度为726kg/m3，快速加热至335℃，加热速率为9.8℃/s，至325℃(42MPa)，1.76秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例44(1M NaOH)
重复实施例43，有以下不同点：将碱性水溶液加热至279℃；混合后纤维素浓度为26.5％，设定水密度为818kg/m3，快速加热至279℃，加热速率为10.7℃/s，至274℃(56MPa)，1.33秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例45(1M NaOH)
重复实施例43，有以下不同点：将碱性水溶液加热至330℃；混合后纤维素浓度为29.5％，设定水密度为996kg/m3，快速加热至330℃，加热速率为10.2℃/s，至321℃(549MPa)，1.53秒即可完全溶解纤维素。继续加热至355℃，5s之内纤维素水解为多聚糖和葡萄糖。
实施例46
一种完全溶解和快速水解纤维素的设备，如图6所示，酸(或碱)性水溶液容器1通过高压泵2与管式反应器6的注料口相连，高压泵与管式反应器注料口之间设置有预热器3，纤维素物料容器4通过高压泥浆泵5与管式反应器6注料口处的酸(或碱)性水输送管道相连，管式反应器6外部设置电加热炉7，生成物容器10通过调压阀9、冷却器8与管式反应器6的出料口连接。
该连续生产设备的工作原理：预热器3将酸(或碱)性水溶液容器1中的溶液预热至261～352℃(6～584MPa)，用高压泵2压入管式反应器6；纤维素和酸(或碱)性水溶液在纤维素物料容器4中混合后，用高压泥浆泵5泵送至管式反应器注料口前与预热的酸(或碱)溶液混合，并立即进入管式反应器6中快速加热至355℃，纤维素在反应器中完全溶解并进行均相水解。完全水解的纤维素由反应器出料口输出至生成物容器10，通过冷却器8来控制冷却速率，反应压力由调压阀9控制。
用该连续生产装置可很容易控制溶剂化的纤维素的反应，如反应时间，压力和温度等。主要应用有：
(1)对纤维素进行预处理
将该溶剂化的纤维素进一步加热至小于355℃并保持在0～2s之内，纤维素在均相条件下的结构被打破。经过此预处理，其中的多糖可用生物转化的方法来发酵生产酒精或其他的生物制品(如发酵生产抗生素、赖氨酸、乳酸和谷氨酸钠等)。
(2)完全水解纤维素为糖类
将该溶剂化的纤维素加热至355℃并保持在5s之内，纤维素将均相水解为葡萄糖及其多聚糖。糖类可用来生产酒精。糖类也可再经生物转化，生产生物制品。
(3)连续生产气体、液体燃料或化学品
该管式反应器后段装满催化剂，当纤维素完全溶解后，接着进入后段进行均相催化反应。由于溶剂化的纤维素更易接触催化剂的活化点，更易反应。溶剂化的纤维素在液相热水中催化或非催化，均相地生产气体(如用Ni催化剂生产H2)和液体(如用Pt催化剂生产烃类)燃料以及合成化学品(如生产5-羟甲基糠醛和糠醛，用Pt/-Al2O3催化剂生产醇类)和食品。
Claims (6)
1.一种完全溶解和快速水解纤维素的方法，包括以下步骤：
(1)将纤维素置于浓度为10-7～1M[H+]酸性或10-7～1M[OH-]碱性水溶液中，固液体积比为(0.003～1.05)∶1；
(2)将10-7～1M[H+]酸性或10-7～1M[OH-]碱性水溶液加热至261～352℃；
(3)混合步骤1和2所得物置于反应器中，纤维素浓度为0.1％～35％，调节混合后的物料溶液浓度为10-7～1M[H+]酸性或10-7～1M[OH-]碱性，水密度为587～997kg/m3，设定压力为6～584MPa，加热速率为7.8～14.8℃/s，快速加热至261～352℃，0.8～2秒即能完全溶解纤维素。
2.根据权利要求1所述的完全溶解和快速水解纤维素的方法，其特征在于：所述的酸性水溶液为盐酸，硝酸或硫酸的水溶液。
3.根据权利要求1所述的完全溶解和快速水解纤维素的方法，其特征在于：所述的碱性水溶液为氢氧化钠，氢氧化钾或氢氧化钙的水溶液。
4.根据权利要求1所述的完全溶解和快速水解纤维素的方法，其特征在于：所述的酸性水溶液为盐酸水溶液。
5.根据权利要求1所述的完全溶解和快速水解纤维素的方法，其特征在于：所述的碱性水溶液为氢氧化钠水溶液。
6.权利要求1所述完全溶解和快速水解纤维素的方法在酒精生产中的应用。
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Cited By (4)
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