CN109535443A - 木质纤维素的水解方法 - Google Patents

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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08H8/00—Macromolecular compounds derived from lignocellulosic materials

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Abstract

本发明公开了一种木质纤维素的水解方法，方法的步骤中含有：S1、匀浆：将木质纤维素粉碎成50～100μm的木质纤维素颗粒，木质纤维素颗粒和水以质量比1：25均匀搅拌混合，得到匀浆；S2、利用微波将匀浆加热至120℃；S3：将加热的匀浆继续加热至250℃，在压力30Mpa条件下，加入占木质纤维素重量0.5%～5%的固体酸作为催化剂，搅拌速率100~500rpm，催化反应100~150min完成木质纤维素的水解。本发明方法以微波辐射协同固体酸催化水解木质纤维素，将反应时间大大的缩短了，也使得木质纤维素水解效率得到提高，同时也能节约能耗；固体酸催化剂活性好、使用寿命长，具有良好的市场推广力。

Description

木质纤维素的水解方法
技术领域
本发明涉及一种木质纤维素的水解方法。
背景技术
目前，随着城市现代化的发展，木质纤维素越来越广泛应用人类的日常生活，这也对木质纤维素水解技术也提出了更高的要求。
木质纤维素的碱水解配方主要有NaOH、KOH、Na2CO3或碱性双氧水等水解。以上水解配方中剂碱液由于和水相溶，难于回收重复利用且会产生大量工业废水，对环境造成一定影响，且生产成本过高，不利用市场推广。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种木质纤维素的水解方法，它快速、低成本且节能。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种木质纤维素的水解方法，方法的步骤中含有：
S1、匀浆：将木质纤维素粉碎成50～100μm的木质纤维素颗粒，木质纤维素颗粒和水以质量比1：25均匀搅拌混合，得到匀浆；
S2、利用微波将匀浆加热至120℃；
S3：将加热的匀浆继续加热至250℃，在压力30Mpa条件下，加入占木质纤维素重量0.5%～5%的固体酸作为催化剂，搅拌速率100~500rpm，催化反应100~150min完成木质纤维素的水解。
进一步，采用微波加热时，设置微波辐射功率1000~1500W，微波频率1000~2000MHz。
进一步，所述木质纤维素的原料为秸秆。
进一步，所述的固体酸为固载化液体酸、硫化物、阳离子交换树脂中的至少一种。
采用了上述技术方案后，本发明以微波辐射协同固体酸催化水解木质纤维素，将反应时间大大的缩短了，也使得木质纤维素水解效率得到提高，同时也能节约能耗；固体酸催化剂活性好、使用寿命长，具有良好的市场推广力。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
以秸秆为木质纤维素原料，首先将原料粉碎置100μm的粉末，秸秆粉末与水以质量比1:20均匀混合，匀浆用微波加热至120℃，微波辐射功率800W、微波频率1200MHz,将加热的匀浆继续加热至250℃、压力30MPa,以固载化液体酸为催化剂，催化剂的用量为木质纤维素重量的0.5%，搅拌速率500rpm,反应时间150min。
实施例二
以秸秆为木质纤维素原料，首先将原料粉碎置100μm的粉末，秸秆粉末与水以质量比1:20均匀混合，匀浆用微波加热至120℃，微波辐射功率1000W、微波频率1500MHz,将加热的匀浆继续加热至250℃、压力30MPa,以硫化物为催化剂，催化剂的用量为木质纤维素重量的1.4%，搅拌速率800rpm,反应时间120min。
实施例三
以秸秆为木质纤维素原料，首先将原料粉碎置100μm的粉末，秸秆粉末与水以质量比1:20均匀混合，匀浆用微波加热至120℃，微波辐射功率1000W、微波频率2000MHz,将加热的匀浆继续加热至250℃、压力30MPa,以阳离子交换树脂为催化剂，催化剂的用量为木质纤维素重量的2.5%，搅拌速率1000rpm,反应时间100min。
以上三个实施例中的方法，可将纤维素水解效率提高至90%，达到了设计目的。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种木质纤维素的水解方法，其特征在于方法的步骤中含有：
S1、匀浆：将木质纤维素粉碎成50～100μm的木质纤维素颗粒，木质纤维素颗粒和水以质量比1：25均匀搅拌混合，得到匀浆；
S2、利用微波将匀浆加热至120℃；
S3：将加热的匀浆继续加热至250℃，在压力30Mpa条件下，加入占木质纤维素重量0.5%～5%的固体酸作为催化剂，搅拌速率100~500rpm，催化反应100~150min完成木质纤维素的水解。
2.根据权利要求1所述的木质纤维素的水解方法，其特征在于：采用微波加热时，设置微波辐射功率1000~1500W，微波频率1000~2000MHz。
3.根据权利要求1所述的木质纤维素的水解方法，其特征在于：所述木质纤维素的原料为秸秆。
4.根据权利要求1所述的木质纤维素的水解方法，其特征在于：所述的固体酸为固载化液体酸、硫化物、阳离子交换树脂中的至少一种。
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