烟梗木质素降解工艺研究

发布时间：2017-11-27 13:10

  本文关键词：烟梗木质素降解工艺研究

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【摘要】：造纸法烟草薄片是运用烟草生产过程中产生的烟梗、烟末和碎烟叶按制浆造纸原理加工处理,制成性状接近天然烟叶的薄片,该薄片具有焦油含量低、填充性能好等特点。但是由于烟梗中木质素含量较高,木质素热解会产生苯酚、儿茶酚、烷基儿茶酚,引起涩口且有促癌活性,影响卷烟品质和安全。随着降焦减害的呼声日益高涨,必须降解烟草中的木质素才能提高其品质。本文主要研究乙酸法、甘油碱法、氧碱法处理烟梗工艺,降低烟梗中的木质素含量,将化学处理后的烟梗制成薄片,采用Py-GC/MS技术检测化学法处理前后烟梗薄片裂解气中有害物质含量的变化,研究结果如下:1.优化乙酸法降解烟梗中木质素工艺,得到最佳的蒸煮工艺条件为:乙酸溶液与烟梗的液固比为15 mL·g-1,乙酸的浓度为70%(v/v),催化剂HCl的添加量为1.5%,反应时间为2 h,此时烟梗中的木质素含量为6.29%,浆得率为73.4%,对比工业化水浸取工艺,木质素脱除率达29.2%。裂解气中邻苯二酚含量降低了22.5%,作为卷烟烟气中七大有害影响成分之一的苯酚含量降低了19.4%,总有害物质降低了37.1%。2.优化甘油碱法制浆工艺条件为:KOH相对于绝干烟梗质量的百分比为45%、蒸煮温度为200℃、蒸煮液固比为11:1、蒸煮时间为0.5h,此时烟梗中的木质素含量为5.06%,浆得率为37.1%,对比工业化水浸取工艺,木质素脱除率高达43.0%。裂解气中有害物质含量显著降低,其中邻苯二酚降低了31.3%,苯酚降低了52.6%,总有害物质降低了38.1%。3.优化氧碱法制浆工艺条件为:烟梗的液固比为10 mL·g-1,KOH相对于绝干烟梗质量的百分比为35%,反应温度为120℃,反应时间为40min,氧气压力为0.6MPa,保护剂MgCO3添加量为0.5%,此时烟梗中的木质素含量为4.63%,浆得率为39.8%,与传统水浸泡预处理工艺相比,木质素脱除率高达47.9%,裂解气中苯酚含量降低60.1%,邻苯二酚含量降低25.0%,总有害物质含量降低37.6%。MgCO3保护剂的添加可以显著提高烟梗中综纤维素含量,从而提高浆得率。4.裂解气中酚类物质都随着木质素含量的升高而逐渐升高,而醛酮类物质则随着木质素含量的升高而逐渐降低。裂解气中苯酚、愈创木酚、4-乙烯基愈创木酚、对乙基苯酚、丁香酚、香兰素等物质的峰面积与薄片中木质素含量具有较好的线性相关性。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O636.2;TS41

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本文编号：1231958