CN101497833B - 用竹加工废弃物生产生物基天然气联产木质素、微晶纤维素的生产工艺 - Google Patents
用竹加工废弃物生产生物基天然气联产木质素、微晶纤维素的生产工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101497833B CN101497833B CN2009101162638A CN200910116263A CN101497833B CN 101497833 B CN101497833 B CN 101497833B CN 2009101162638 A CN2009101162638 A CN 2009101162638A CN 200910116263 A CN200910116263 A CN 200910116263A CN 101497833 B CN101497833 B CN 101497833B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bamboo
- microcrystalline cellulose
- xylogen
- thing
- vapour
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 title claims abstract description 99
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 title claims abstract description 99
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 title claims abstract description 99
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 title claims abstract description 99
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 title claims abstract description 99
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 title claims abstract description 38
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 title claims abstract description 38
- 239000008108 microcrystalline cellulose Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 229940016286 microcrystalline cellulose Drugs 0.000 title claims abstract description 38
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 35
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title abstract description 6
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 25
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 12
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 10
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 9
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 claims description 4
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 claims description 4
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims description 2
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- IGUXCTSQIGAGSV-UHFFFAOYSA-K indium(iii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[In+3] IGUXCTSQIGAGSV-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 7
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 abstract description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 abstract 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 5
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 5
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000006735 Periostitis Diseases 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 210000003460 periosteum Anatomy 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000002354 daily effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000012676 equilibrium polymerization Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013520 petroleum-based product Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 1
- 201000007094 prostatitis Diseases 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000052 vinegar Substances 0.000 description 1
- 235000021419 vinegar Nutrition 0.000 description 1
- -1 xylogen Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明涉及利用竹加工废弃物生产生物基天然气、木质素和微晶纤维素的生产工艺，解决了竹加工废弃物的经济有效利用问题。本发明包括以下操作步骤：竹加工废弃物汽爆预处理、用水浸提分离汽爆物、液相物用于厌氧发酵产沼气、固相物碱处理得竹纤维素滤渣和黑液、从黑液中分离木质素、竹纤维素滤渣酸水解得微晶纤维素。本发明工艺具有转化热能高，可实现沼气的能源化，联产的木质素、微晶纤维素实现了将废弃物进行资源化利用；本发明工艺属于封闭式内循环***，环保绿色无污染；经济效益高。
Description
技术领域
本发明涉及利用生物材料生产生物质能源以及生产高分子材料的工艺方法。
背景技术
我国有得天独厚的竹材资源，竹林面积、活立竹蓄积量和竹年产量均居于世界前列。我国有竹林面积约500万hm2，500余种。竹林主产区分布在湖南、福建、江西、浙江、安徽、广东、广西等省区。到2000年，我国的竹林面积已达到500万hm2，总蓄积量为1.3亿吨。计划到2010年我国还将新增竹林面积120万hm2，到时我国的竹林面积将超过600万hm2。
80年代初开始，为了缓解我国木材供需紧张的矛盾，人们提出了“以竹代木”的设想，从此开始了我国竹材工业化利用新的发展时期。经过20多年的时间，我国的竹材工业化利用规模从无到有，从小到大，迅速发展起来。今天我国的竹材加工工业已经成为国民经济中的一个新兴产业，各种竹材产品正在国民经济建设和人们生活中发挥着越来越重要的作用。
竹材加工的用途较多，消耗最大的如竹胶合板、竹纤维板、竹层压板等产品。这些产品对毛竹实际使用率不超过30％。也即竹材中有70％剩余物得不到充分的利用。每年仅六安市采伐毛竹并就地加工的生物量可达32万吨左右。这32万吨竹子加工产生70-80％的竹加工废弃物，约22-25万吨。这些废弃物没能得到应有的利用，未能产生应有的价值。可见，六安市的竹加工废弃物的资源量是很大的。
竹子加工的下脚料主要是竹枝、竹节、竹簧、竹屑等。这些材料的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素。目前已有将竹枝、竹节、竹簧等下脚料在经过一定的加工处理后，通过炭化、活化、干馏等工艺生产出竹炭、竹活性炭及竹醋液等系列产品；细竹条、竹屑等可用来制造中密度纤维板、刨花板和竹材碎料复合板等竹质人造板产品；竹屑加入一定的物质可直接加工成食用菌的培养基质，用于食用菌的生产。
但是，目前大部分竹加工废弃物还是作为燃料的替代物烧锅炉，其热值低、粉尘大，又对环境产生新的污染。
由上述分析看出，竹加工废弃物的利用率较低，利用层次较低，尚未有利用竹加工废弃物生产生物基天然气的报道，也未见将竹加工废弃物制取木质素和开发成微晶纤维素制品的综合利用报道。
发明内容
为了解决竹加工废弃物的经济有效利用问题，本发明提供一种能耗低、无污染、投资少的利用竹加工废弃物生产生物基天然气、木质素、微晶纤维素的生产工艺。
实现上述目的的技术方案是这样的，利用竹加工废弃物生产生物基天然气、木质素和微晶纤维素的生产工艺包括以下步骤：
所述竹加工废弃物是指：毛竹、园竹等在加工成各种制品时的下脚料，包括竹枝、竹节、竹叶、竹簧、竹屑、竹刨花、竹锯末等，这些下脚料的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素，其水分含量为5-50％。
A、脉冲汽爆预处理
将上述竹加工废弃物装满汽爆机的爆腔，脉冲汽爆条件：汽爆压力1.5MP-4.0MP，保压时间为0.5min-9min，得汽爆物；汽爆后，有70％以上的半纤维素被水解，大部分纤维素被分离和膨化，这个预处理的工艺非常重要，为高效生产生物基天然气以及联产木质素和微晶纤维素奠定了良好的基础。
B、汽爆物浸提分离
按汽爆物∶水＝1∶5～10重量比在汽瀑物中加水进行充分搅拌，浸出汽爆物中水溶物，经过离心或压榨等方法分离浸提物，得固相物和液相物。
C、液相物发酵产沼气
(1)将所得液相物用碱液调节其PH值为6.5-7.0，通过过滤器泵入厌氧发酵罐，并加入液相物重量10％-20％的活性沼泥，进行厌氧发酵，厌氧发酵罐PH值控制在6.5-7.5之间，温度为30-40℃；经过12小时开始产沼气；所产沼气的组分为65％-75％的甲烷，20％-25％的二氧化碳，其余为氢气、硫化氢等其它的杂质；
(2)沼气脱硫
将上述方法所产沼气采用天然气脱硫装置进行脱硫，得脱硫物；
(3)脱硫物压缩分离天然气
将所得脱硫物输入中压压缩机，在压力7-8Mpa条件下，使二氧化碳液化，此时二氧化碳和甲烷自动分离，得生物基天然气，所得生物基天然气的技术指标符合GB17820-1999天然气技术指标。
D、固相物碱处理
在所述固相物中加入3-5倍的碱液，在50℃-100℃的温度蒸煮，时间为0.5-3.5小时，得蒸煮物；离心或压榨分离蒸煮物，得竹纤维素滤渣和黑液；所述碱液浓度为1％-15％氢氧化钠溶液；
E、从黑液中分离木质素
第一种方法：膜处理分离木质素
膜技术处理碱液(黑液)提取木质素：采用膜处理技术将木质素、氢氧化钠(NaOH)及其它成分水液三者分离，将木质素部分喷雾干燥得木质素，碱液膜浓缩后循环再利用，其它成分的水液可用发酵生产天然气。
F、酸水解得到微晶纤维素：把D步骤中得到的固相物(碱渣，即竹纤维素)用3-10倍体积5％-10％的盐酸在50℃-100℃条件下水解1-5小时，其纤维素水解达到平衡聚合度后，可以通过离心、过滤等方法分离得到微晶纤维素粗品和酸液。酸液经过膜浓缩回收，达到循环利用。
G、漂白：把酸水解得到的微晶纤维素粗品经过充分水洗后，按照微晶纤维素粗品体积的1-5倍加入2％-5％的双氧水，温度30-80℃进行漂白，或者用5％-10％的次氯酸钠溶液在30-60℃进行漂白，用白度仪检测，直到白度达到90以上，分离收集即得到成品微晶纤维素。
所述竹加工废弃物为：毛竹、园竹等在加工成各种制品时的下脚料，包括竹枝、竹节、竹叶、竹簧、竹屑、竹刨花、竹锯末，其水分含量为5-50％。
从黑液中分离木质素的另两种方法如下：
第二种方法：乙酸法沉淀木质素。向碱液(黑液)中加入5％-10％的乙酸溶液中和其中氢氧化钠，再用5％-10％乙酸溶液调节使溶液pH值在1.5-5.5范围沉降出木质素，将沉降的木质素分离出来，残液用于发酵产生物基天然气。
第三种方法：盐酸法沉淀木质素。向碱液(黑液)中加入2％-10％的盐酸溶液中和其中氢氧化钠，再用2％-10％的盐酸溶液调节使溶液pH值在1.5-5.5范围沉降出木质素，将沉降的木质素分离出来，残液用于发酵产生物基天然气。
本发明的有益技术效果体现在以下几个方面：
1、将难以降解的竹加工废弃物转化成生物基天然气，并联产竹木质素、微晶纤维素等产品，为竹加工废弃物的资源化和高值化综合利用探索了一条更有效更经济实用的工艺路线。整个工艺无废液和环境污染物产生，属真正意义上的“绿色”生产工艺。
2、采用了汽爆技术，环保、节能、无需浸泡、蒸煮、不需添加任何化学试剂，即可将竹加工废弃物爆碎，从而达到理想的预处理效果，实现将竹加工废弃物进行厌氧发酵产沼气的目的，同时为联产相关产品提供合适的原料保证。
3、采用二相厌氧发酵技术，使得单位容积产气率得到大幅提高。使得整个发酵***连续、稳态运行，实现工业化的连续和稳定产沼气，从而能够实现沼气的能源化利用。
4、从竹加工废弃物中生产木质素和微晶纤维素，实现了废物资源化利用。竹纤维中甲种纤维素含量很高，可以作为竹再生纤维素、羧甲基纤维素、微晶纤维素的加工原料，用途十分广泛。生产的木质素则可替代石油基产品在橡胶等中的应用。
5、本发明的应用不仅有很大的社会效益，还会产生很大的经济效益，使得企业在生物质能源的转化过程中会产生经济效益，实现可持续发展。这一点在目前的很多生物质能源生产企业中很难做的到。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。
实施例1：
参见图1，利用竹加工废弃物生产生物基天然气、木质素和微晶纤维素的生产工艺包括下列操作步骤：
A、汽爆预处理
取100kg竹刨花分次装满汽爆机的爆腔，脉冲汽爆条件：在1.5MPa的压力下保压9min，得汽爆物；
B、汽爆物浸提分离
按汽爆物∶水＝1∶5的重量比，在汽瀑物中加入水进行充分搅拌，经过离心或压榨分离取得固相物和液相物；
C、液相物采用厌氧发酵产沼气：
用碱液调节其pH值为7.0后分别泵入3个产甲烷罐，再加入20％的沼泥，进行厌氧发酵。第2天开始产气，初期日产气量50-60L，以后逐日增加，高峰时每天产气1.2-2.0m3，然后逐日降低。在产气期间，每天检测产气罐料液的酸碱度，当其pH值大于7.5时，就补充泵入酸液，使其pH下降至6.5，便于产甲烷菌的连续产气活动。经过10天产酸结束，约42天产气结束，总产气量约18.6m3。气体的成分甲烷占68.1％、二氧化碳占27.4％，其余为杂质气体。
D、固相物碱处理
在所述固相物中加入3倍的氢氧化钠(NaOH)碱液，浓度为15％，在温度50℃蒸煮，时间为0.5小时，得碱煮物；冷却后离心分离碱煮物得到约500kg黑液和约210kg竹纤维素滤渣。
E、从黑液中分离木质素
黑液用管膜滤除悬浮物后再用纳膜浓缩，除去水份和碱性物质，得到的浓液进行喷雾干燥，分离出木质素17kg，黑液中的碱浓缩回收利用。
F、酸水解得微晶纤维素
取竹纤维素滤渣100kg，加入3倍体积10％的盐酸，在温度100℃条件下，煮1小时，再通过离心、过滤，分离得到微晶纤维素粗品和酸液，酸液用膜浓缩回收重复利用。
G、漂白
微晶纤维素粗品用2％-5％的双氧水在温度30-80℃进行漂白，用白度仪检测，当白度达到90以上，分离收集即得到成品微晶纤维素55kg。
实施例2：
取100kg竹屑或竹锯末分次装满汽爆机的爆腔，在4.0MPa的压力下保压0.5min(30s)后，进行脉冲汽爆，得汽爆物；按汽爆物∶水＝1∶10的重量比，在汽瀑物中加入水进行充分搅拌，经过离心或压榨分离取得固相物和液相物。液相物用于厌氧发酵生产沼气同实施例1。固相物加入3倍体积质量分数1％的氢氧化钠溶液，在温度100℃煮3.5小时，得蒸煮物；冷却蒸煮物后离心分离得到约500kg黑液和约210kg竹纤维素滤渣。黑液用管膜滤除悬浮物后再用纳膜浓缩，除去水份和碱性物质，得到的浓液进行喷雾干燥，分离出木质素17kg，黑液中的碱浓缩回收利用。取竹纤维素滤渣100kg，加入10倍体积5％的盐酸，在温度50℃条件下，煮5小时，再通过离心、过滤，分离得到微晶纤维素粗品和酸液，酸液用膜浓缩回收重复利用。微晶纤维素粗品用5％-10％的次氯酸钠在30-60℃进行漂白，用白度仪检测，当白度达到90以上，分离收集即得到成品微晶纤维素51kg。
实施例3：
工艺和方法同实施例1，只是在“黑液”中分离木质素时采用的是乙酸中和的方法：即向黑液中加入5％-10％的乙酸溶液中和其中氢氧化钠，再用5-10％乙酸溶液调节使溶液pH值在1.5-5.5范围沉降出木质素，将沉降的木质素分离出来，残液用于发酵产生物基天然气。
实施例4：
工艺和方法同实施例1，只是在“黑液”中分离木质素时采用的是盐酸中和方法：即向黑液中加入2-10％的盐酸溶液中和其中氢氧化钠，再用2-10％的盐酸溶液调节使溶液pH值在1.5-5.5范围沉降出木质素，将沉降的木质素分离出来，残液用于发酵产生物基天然气。
Claims (6)
1.用竹加工废弃物生产生物基天然气联产木质素、微晶纤维素的生产工艺，其特征在于包括下列操作步骤：
A、汽爆预处理
取竹加工废弃物装满汽爆机的爆腔，汽爆条件：汽爆压力为1.5-4.0MPa，保压时间为0.5min-9min，得汽爆物；
B、汽爆物浸提分离
按汽爆物∶水＝1∶5～10的重量比，在汽瀑物中加入水进行充分搅拌，经过离心或压榨分离取得固相物和液相物；
C、液相物用于厌氧发酵产沼气
将所得液相物用碱液调节其PH值为6.5-7.0，通过过滤器泵入厌氧发酵罐，并加入液相物重量10％-20％的活性沼泥，进行厌氧发酵，厌氧发酵罐PH值控制在6.5-7.5之间，温度为30-40℃；经过12小时开始产沼气；所产沼气的组分为65％-75％的甲烷，20％-25％的二氧化碳，其余为氢气、硫化氢等其它的杂质；
D、固相物碱处理
在所述固相物中加入3-5倍的碱液，在50℃-100℃的温度蒸煮，时间为0.5-3.5小时，得碱煮物；离心或压榨分离碱煮物得竹纤维素滤渣和黑液；所述碱液浓度为1％-15％；
E、从黑液中分离木质素
采用膜处理将木质素、氢氧化钠和残液分离，将木质素部分喷雾干燥得木质素，残液用于发酵产生物基天然气；
F、酸水解得微晶纤维素
将D步骤中得到的竹纤维素用3-10倍体积5％-10％的盐酸，温度50℃-100℃条件下水解1-5小时，再通过离心、过滤，分离得到微晶纤维素粗品和酸液；
G、漂白
水洗微晶纤维素粗品，按照微晶纤维素粗品体积的1-5倍加入2％-5％的双氧水，温度30-80℃进行漂白，用白度仪检测，直到白度达到90以上，分离收集即得到成品微晶纤维素。
2.根据权利要求1所述的用竹加工废弃物生产生物基天然气联产木质素、微晶纤维素的生产工艺，其特征在于：所述竹加工废弃物为：毛竹、园竹在加工成各种制品时的下脚料，包括竹枝、竹节、竹叶、竹簧、竹屑、竹刨花、竹锯末，其水分含量为5-50％。
3.根据权利要求1所述的用竹加工废弃物生产生物基天然气联产木质素、微晶纤维素的生产工艺，其特征在于：所述碱液为1％-15％氢氧化钠溶液。
4.根据权利要求1所述的用竹加工废弃物生产生物基天然气联产木质素、微晶纤维素的生产工艺，其特征在于从黑液中分离木质素的操作：取D步骤黑液加入5-10％的乙酸溶液，中和氢氧化钠，并调节其pH值，使pH值在1.5-5.5范围，木质素沉降，分离得木质素和残液，残液用于发酵产生物基天然气。
5.根据权利要求1所述的用竹加工废弃物生产生物基天然气联产木质素、微晶纤维素的生产工艺，其特征在于从黑液中分离木质素的操作：取D步骤黑液加入2％-10％的盐酸溶液，中和氢氧化钠，并调节其pH值，使溶液pH值在1.5-5.5范围，木质素沉降，分离得木质素和残液，残液用于发酵产生物基天然气。
6.根据权利要求1所述的用竹加工废弃物生产生物基天然气联产木质素、微晶纤维素的生产工艺，其特征在于所述漂白操作：水洗微晶纤维素粗品，按照其体积的1-5倍加入5％-10％的次氯酸钠溶液，温度30-60℃进行漂白，用白度仪检测，直到白度达到90以上，分离收集即得到成品微晶纤维素。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009101162638A CN101497833B (zh) | 2009-03-03 | 2009-03-03 | 用竹加工废弃物生产生物基天然气联产木质素、微晶纤维素的生产工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009101162638A CN101497833B (zh) | 2009-03-03 | 2009-03-03 | 用竹加工废弃物生产生物基天然气联产木质素、微晶纤维素的生产工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101497833A CN101497833A (zh) | 2009-08-05 |
| CN101497833B true CN101497833B (zh) | 2012-05-30 |
Family
ID=40945105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009101162638A Active CN101497833B (zh) | 2009-03-03 | 2009-03-03 | 用竹加工废弃物生产生物基天然气联产木质素、微晶纤维素的生产工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101497833B (zh) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101810269B (zh) * | 2010-04-30 | 2013-03-27 | 西藏天麦力健康品有限公司 | 青稞膳食微晶纤维的制备方法 |
| CN102321672B (zh) * | 2010-06-04 | 2014-06-18 | 陈乃富 | 用于厌氧发酵产沼气的汽爆物料水洗液的预酸化处理方法 |
| CN101942068B (zh) * | 2010-08-27 | 2012-09-05 | 安徽格义清洁能源技术有限公司 | 一种木质素酚醛树脂的制备方法 |
| CN102050951B (zh) * | 2010-11-10 | 2013-11-06 | 山东龙力生物科技股份有限公司 | 一种功能性木质素的清洁生产方法 |
| CN102140699B (zh) * | 2011-02-01 | 2013-05-01 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种竹材汽爆炼制制备生态材料及其能源化的方法 |
| CN103266136B (zh) * | 2013-05-15 | 2015-01-07 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种利用木质纤维素原料生产生物燃气的方法 |
| CN103483596A (zh) * | 2013-08-21 | 2014-01-01 | 安徽格义循环经济产业园有限公司 | 生化木素生产方法 |
| CN103480627A (zh) * | 2013-08-21 | 2014-01-01 | 安徽格义循环经济产业园有限公司 | 农林废弃物资源化综合利用新工艺 |
| CN103484044A (zh) * | 2013-08-21 | 2014-01-01 | 安徽格义循环经济产业园有限公司 | 生物基板材用生化木素改性酚醛树脂胶黏剂制备方法 |
| CN103483595A (zh) * | 2013-08-21 | 2014-01-01 | 安徽格义循环经济产业园有限公司 | 以木材加工剩余物为原料的高效综合利用的方法 |
| CN104592400B (zh) * | 2015-01-23 | 2016-08-24 | 湖州展望天明药业有限公司 | 一种微晶纤维素的制备方法 |
| CN104962332B (zh) * | 2015-06-23 | 2017-09-12 | 江苏河海新能源股份有限公司 | 一种利用植物生物质制备天然气的***及其方法 |
| CN105076921A (zh) * | 2015-09-08 | 2015-11-25 | 成都食为天科技有限公司 | 一种利用竹笋下脚料生产微晶纤维素的方法 |
| CN105696397B (zh) * | 2016-01-27 | 2018-04-06 | 安徽格义循环经济产业园有限公司 | 从生物质原料中同时提取半纤维素、纤维素和木质素的装置 |
| CN105672012B (zh) * | 2016-01-27 | 2018-11-06 | 中信格义循环经济有限公司 | 从生物质原料中同时提取半纤维素、纤维素和木质素的方法 |
| CN106479552B (zh) * | 2016-09-19 | 2018-06-26 | 同济大学 | 一种由凤眼莲制备燃料的方法 |
| JPWO2019026825A1 (ja) * | 2017-07-31 | 2020-05-28 | 東レ株式会社 | リグニンの製造方法 |
| CN110306374A (zh) * | 2018-03-20 | 2019-10-08 | 郑庆义 | 一种分离提取植物秸秆中木质素的方法及植物秸秆综合利用方法 |
| CN115821615A (zh) * | 2022-12-22 | 2023-03-21 | 德安县塑丽龙纺织有限公司 | 一种农林废弃物中纤维素回收利用方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1461808A (zh) * | 2002-05-27 | 2003-12-17 | 中国科学院生态环境研究中心 | 秸秆类农业固体废弃物产甲烷处理工艺和装置 |
| EP1130085B1 (en) * | 2000-02-24 | 2005-10-05 | Centro De Investigaciones Energeticas Medioambientales Y Tecnologicas (C.I.E.M.A.T.) | Procedure for the production of ethanol from lignocellulosic biomass using a heat-tolerant yeast |
| CN1955347A (zh) * | 2005-10-26 | 2007-05-02 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种秸秆类纤维质纺丝原液的制备方法 |
-
2009
- 2009-03-03 CN CN2009101162638A patent/CN101497833B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1130085B1 (en) * | 2000-02-24 | 2005-10-05 | Centro De Investigaciones Energeticas Medioambientales Y Tecnologicas (C.I.E.M.A.T.) | Procedure for the production of ethanol from lignocellulosic biomass using a heat-tolerant yeast |
| CN1461808A (zh) * | 2002-05-27 | 2003-12-17 | 中国科学院生态环境研究中心 | 秸秆类农业固体废弃物产甲烷处理工艺和装置 |
| CN1955347A (zh) * | 2005-10-26 | 2007-05-02 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种秸秆类纤维质纺丝原液的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101497833A (zh) | 2009-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101497833B (zh) | 用竹加工废弃物生产生物基天然气联产木质素、微晶纤维素的生产工艺 | |
| Martinez-Hernandez et al. | Sugarcane bagasse valorization strategies for bioethanol and energy production | |
| CN102061323B (zh) | 一种植物木质纤维素的综合利用工艺 | |
| CN102134616B (zh) | 一种秸秆半纤维素制备生物基产品及其组分全利用的方法 | |
| US8193324B2 (en) | Continuous counter-current organosolv processing of lignocellulosic feedstocks | |
| US9309577B2 (en) | Process for producing bio-based product from straw hemicellulose and fully utilizing the components thereof | |
| CN104774877B (zh) | 一种木质纤维素生物质联产乙醇、丙酮和丁醇的方法 | |
| CN102704296B (zh) | 一种预处理秸秆类原料的工艺 | |
| CN102140699B (zh) | 一种竹材汽爆炼制制备生态材料及其能源化的方法 | |
| CN102911395A (zh) | 一种废弃棉织物资源化回收利用的方法 | |
| CN108517707B (zh) | 一种连续分离木质纤维素组分的方法 | |
| CN101942485B (zh) | 一种汽爆秸秆木糖发酵丙酮丁醇及提取剩余物的方法 | |
| CN105695536B (zh) | 一种可实现阔叶木枝桠材高效酶解糖化的预处理方法 | |
| CN105085934B (zh) | 一种催化热裂解提取木质素并制备发酵用糖的方法 | |
| Gong et al. | Enhanced enzymolysis and bioethanol yield from tobacco stem waste based on mild synergistic pretreatment | |
| CN101381970B (zh) | 一种林地荒草联产纸浆与燃料乙醇的方法 | |
| Williams | The production of bioethanol and biogas from paper sludge | |
| Boshoff | Characterization and fermentation of waste paper sludge for bioethanol production | |
| Fehér et al. | Process considerations of a biorefinery producing value-added products from corn fibre | |
| CN205528742U (zh) | 一种利用秸秆***制取沼气的*** | |
| CN206872741U (zh) | 一种木质素分离及蒸汽裂解*** | |
| Xian et al. | Enhanced bioethanol production from sugarcane bagasse: combination of liquid hot water and deep eutectic solvent pretreatment for optimized enzymatic saccharification | |
| CN103194505A (zh) | 一种绿液预处理的糠醛渣的酶水解糖化方法 | |
| CN102925496A (zh) | 一种利用竹子中的纤维素和半纤维素发酵生产丁醇的方法 | |
| Fuadi et al. | Acid hidrolysis of used paper using microwave as heating |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ANHUI GEYI CLEAN ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: ANHUI LIUAN CITY CHUNCHENG GREEN CHEMICAL CO., LTD. Effective date: 20091127 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20091127 Address after: Postal code three, economic development zone, Mount Holyoke County, Anhui Province: 237200 Applicant after: Anhui Geyi Cleaning Energy Technology Co., Ltd. Address before: No. 301 Jiefang North Road, Anhui, Lu'an Province, China: 237000 Applicant before: Anhui Liu'an Chuncheng Grassiness Chemical Co., Ltd. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160408 Address after: 232200, Lu'an, Anhui province Shouxian County Liu Liu town, west of harvest road, north side of pioneering Road Patentee after: Lattice justice circular economy industrial garden, Anhui company limited Address before: 237200 Anhui Economic Development Zone, Mount Holyoke, three Patentee before: Anhui Geyi Cleaning Energy Technology Co., Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 232000 north side of Pioneer Road, west of bumper harvest road, Liu Liu town, Shouxian County, Anhui Patentee after: China CITIC recycling economy Co., Ltd. Address before: 232200, Lu'an, Anhui province Shouxian County Liu Liu town, west of harvest road, north side of pioneering Road Patentee before: Lattice justice circular economy industrial garden, Anhui company limited |