一种木质纤维素综合利用的方法

摘要

一种木质纤维素综合利用的方法，先用磷酸溶液对木质纤维素进行酸化预处理；再以微波为热解反应热源并发挥促进有机化学反应的辅助作用，通过控制微波功率调节木质纤维素热解反应温度以控制反应进程，分阶段冷凝收集液态热解产物醋酸和糠醛，所残留的生物质半焦通过水-超声浸提可获得碳水化合物和植物营养盐，最后生物质半焦用于制造低硫无烟生物质蜂窝煤。本发明将木质纤维素类生物质的三大组分根据其化学反应活性高低而先后发生分解，减少了热解产物发生二次缩合反应的几率和裂解产物后续分离的难度，生产工艺节能高效，无三废，为大宗廉价农林生物质综合高效利用提供了新的途径。

主权项

一种木质纤维素综合利用的方法，其特征是按下列步骤：（1）将木质纤维素类生物质经过截断粉碎成粒径1~2mm小颗粒；（2）采用质量分数为1%~20%的磷酸溶液喷雾处理步骤（1）原料，磷酸溶液与木质纤维素原料的质量比为1：4 ~1：10，酸化处理后的木质纤维素原料堆放12~24小时；（3）将经步骤（2）处理后的木质纤维素送入微波热解装置，当单位质量木质纤维素原料接受微波输出功率介于2‑3W/g的辐射，热解温度≤120℃时，保持6~15min，原料中的乙酰基水解产生醋酸蒸汽，经冷凝收集产生的粗醋酸；当单位质量木质纤维素原料接受微波输出功率介于3‑5W/g的辐射，热解温度≤170℃时，保持5~10min，原料中戊聚糖水解脱水并环化产生糠醛蒸汽，经冷凝收集产生的粗糠醛；（4）将步骤（3）所残留的生物质半焦通过少量多次的水‑超声浸提，每次设定固液比为1：2~3，同时用超声波处理5~10min后抽滤，反复3~4次，合并收集滤液，用澄清石灰水中和滤液到pH=7.5，再将其浓缩后可以获得淡黄色浓缩糖液和浅黄色磷酸盐结晶体；（5）将步骤（4）经过浸提后的生物质半焦与红色粘土、氧化钙、硝酸钾混合均匀后压制成优质无硫无烟生物质蜂窝煤，生物质半焦与粘土的比例为10:3~10:5；生物质半焦与氧化钙的比例为20:1‑10:1；生物质半焦与硝酸钾的比例为40:1‑30:1；所述的木质纤维素类生物质为稻壳、稻杆、麦秆、果壳、玉米芯、木屑、竹屑。