秸秆基溶解浆制备过程关键技术的研究
发布时间:2022-01-01 10:28
溶解浆是由天然作物经过一系列化学和物理处理后得到的一种高纤维素含量的化学精制浆,有着广泛的应用领域和巨大的市场。我国农作物资源丰富,但秸秆等生物质资源目前未能得到充分利用,且高值化利用程度不高。对此本文以玉米秸秆为原料生产制备溶解浆,并使用副产物木质素进行丁香醛的制备。首先进行玉米秸秆中的木质素提取,对NaOH使用量、1,4-丁二醇的含量及反应时间进行了优化,结果表明,每50g玉米秸秆粉末,使用8g NaOH,60%的1,4-丁二醇,反应时间1h,得到木质素的提取率最高,为33.69±0.56%。随后以提取的秸秆木质素为原料制备丁香醛,考察了催化剂的种类、催化剂用量、反应时间对丁香醛收率和木质素转化率的影响。结果表明,当反应时间为2h,催化剂中Cu掺杂量为0.8,LaFe0.2Cu0.8O3/木质素(g/g)为1:20时,丁香醛的最高收率为5.11%,木质素的最高转化率为74.12%。然后使用脱除木质素后的综纤维素为原料,采用冷碱法对其进行半纤维素的脱除,制备得到半纤维素含量不同的溶解浆样品,然后对溶解浆的反应性能和纤维素结构进行分析。结果显示,使用冷减法脱除半纤维素的过程中,纤维素的...
【文章来源】:北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:97 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
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?北京化工大学硕士学位论文???表1-4中国秸秆资源量??Table?1-4?Straw?resources?in?China????理论资源量/亿吨?可采集资源量/亿吨??农业稻秆总量?8.4?7.0??水稻、小麦、玉米稻杆?63?^0???1.4.2玉米秸秆结构及组分组成??玉米秸秆的半纤维素和灰分含量较高,而且秸杆是异质的,中部是髓,与周围较??硬、较密、浅棕色的纤维外皮相比,其密度低、且质地柔软。玉米秸秆的髓含量约为??21%,只有少量成分可用于造纸纤维的制作。玉米秸秆髓芯部分有由薄壁细胞组成,??对于作物来说不仅能够保留住水分,而且还能够储藏营养物质。图1-4列出了玉米秸??秆整株的组分含量以及玉米秸秆不同部位处的组分含量[59]。??_纤维素(%)M半纤维素(%)^木质素(%)M灰分(%)??30%?-?丄?丁??I!?ill??玉米秸秆整株?玉米叶?玉米皮?玉米髓芯??图1-4玉米秸秆不同部位组分含量[59】??Fig.?1-4?Component?content?of?whole?plant?and?different?parts?of?com?straw??8??
【参考文献】:
期刊论文
[1]NaOH溶液处理甘蔗渣过程中纤维素晶体结构的变化[J]. 张云飞,李坚斌,莫志鹏,申润艳,魏群舒,方坤. 中国调味品. 2019(07)
[2]溶解浆市场2018年复盘及2019年展望:在矛盾中寻求解决之法[J]. 季柳炎. 中华纸业. 2019(03)
[3]绿竹高沸点醇-水预处理过程中木质素的快速测定及其溶出动力学模型的建立[J]. 刘婧,陈礼,赵宇博,尤金海,李润青,陈礼辉,黄六莲,罗小林. 中国科技论文. 2017(04)
[4]2016~2018年溶解浆市场回顾与展望[J]. 季柳炎,赵丽君. 中华纸业. 2017(03)
[5]酸性亚硫酸盐与预水解硫酸盐法溶解浆生产工艺及产品性能的比较[J]. 陈春霞,刘一山,段超,李建国,马晓娟,郑林强,倪永浩. 中国造纸. 2015(12)
[6]水热法制备生物质炭材料的研究进展[J]. 王金,江恩桥,赵楠楠,郭明辉. 山西建筑. 2014(20)
[7]50年来世界溶解浆产销量分析及我国溶解浆的发展前景预测[J]. 沈葵忠,别士霞,刘雯雯,房桂干. 中华纸业. 2014(03)
[8]水热法碱活化生物质乙醇木质素的化学结构变化[J]. 刘晓欢,张明明,王基夫,许玉芝,王春鹏,储富祥. 光谱学与光谱分析. 2013(11)
[9]含棉浆和溶解浆耐久性档案纸的研制[J]. 王松林,邵学军,陈夫山,张革仓. 中华纸业. 2013(02)
[10]杨木枝桠材机械法制浆工艺[J]. 刘士亮. 造纸科学与技术. 2011(06)
硕士论文
[1]桉木预水解提取半纤维素工艺条件优化及反应动力学研究[D]. 李丹.中国制浆造纸研究院 2019
[2]玉米秸秆半纤维素的提取及酶解生产低聚木糖的研究[D]. 王悦海.北京化工大学 2018
[3]竹子制备溶解浆的研究[D]. 徐斌斌.天津科技大学 2013
[4]再生植物纤维共结晶机理及其抑制方法的研究[D]. 肖青.华南理工大学 2010
本文编号:3562185
【文章来源】:北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:97 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1-2机械精制浆工艺图V]??
ing?加:二?|??■m&ii?i?^?、????i??Wood?re^dkie?\?/??■?***??mm?mm?mm?mm?mm?mm?mm?*????*???*??w*??mm?tm?mr??m>?mm?m??wmi??>?????^?,,?,,??:==?齡一r??'7???Ethanol?*^r?.????Furfural??Solid/iiquid?fuels???Biochemicals?*?Electridty/Heat??图1-3以木材为原料生产溶解浆[45]??Fig.1-3?Production?of?dissolving?pulp?with?wood?as?raw?material??表1-2全球各地生产溶解浆使用的木材原料??Table?1-2?Wood?raw?materials?used?in?the?production?of?dissolving?pulp?around?the?world???i|E?原材料???欧洲?山毛榉、云杉、冷杉、桦木??加拿大?云杉、山毛榉、松树??美国?南方松、云杉、冷杉、桉树??亚洲?热带硬木、松树??南非?桉树???mu?桉树、热带硬木???1.3.2竹子??竹子属于禾本科植物,它含有45-55%的纤维素、23-30%的木质素、20-25%的半??纤维素、10-18%的总提取物和1.5%的灰分。它的纤维是1.5至2.5?mm长,其成分和??结构(木质素、纤维素和半纤维素)与某些硬木物种中发现的成分和结构相似[51¥]。但??是,竹子中的微量物质,如提取物(有机和水可提取化
?北京化工大学硕士学位论文???表1-4中国秸秆资源量??Table?1-4?Straw?resources?in?China????理论资源量/亿吨?可采集资源量/亿吨??农业稻秆总量?8.4?7.0??水稻、小麦、玉米稻杆?63?^0???1.4.2玉米秸秆结构及组分组成??玉米秸秆的半纤维素和灰分含量较高,而且秸杆是异质的,中部是髓,与周围较??硬、较密、浅棕色的纤维外皮相比,其密度低、且质地柔软。玉米秸秆的髓含量约为??21%,只有少量成分可用于造纸纤维的制作。玉米秸秆髓芯部分有由薄壁细胞组成,??对于作物来说不仅能够保留住水分,而且还能够储藏营养物质。图1-4列出了玉米秸??秆整株的组分含量以及玉米秸秆不同部位处的组分含量[59]。??_纤维素(%)M半纤维素(%)^木质素(%)M灰分(%)??30%?-?丄?丁??I!?ill??玉米秸秆整株?玉米叶?玉米皮?玉米髓芯??图1-4玉米秸秆不同部位组分含量[59】??Fig.?1-4?Component?content?of?whole?plant?and?different?parts?of?com?straw??8??
【参考文献】:
期刊论文
[1]NaOH溶液处理甘蔗渣过程中纤维素晶体结构的变化[J]. 张云飞,李坚斌,莫志鹏,申润艳,魏群舒,方坤. 中国调味品. 2019(07)
[2]溶解浆市场2018年复盘及2019年展望:在矛盾中寻求解决之法[J]. 季柳炎. 中华纸业. 2019(03)
[3]绿竹高沸点醇-水预处理过程中木质素的快速测定及其溶出动力学模型的建立[J]. 刘婧,陈礼,赵宇博,尤金海,李润青,陈礼辉,黄六莲,罗小林. 中国科技论文. 2017(04)
[4]2016~2018年溶解浆市场回顾与展望[J]. 季柳炎,赵丽君. 中华纸业. 2017(03)
[5]酸性亚硫酸盐与预水解硫酸盐法溶解浆生产工艺及产品性能的比较[J]. 陈春霞,刘一山,段超,李建国,马晓娟,郑林强,倪永浩. 中国造纸. 2015(12)
[6]水热法制备生物质炭材料的研究进展[J]. 王金,江恩桥,赵楠楠,郭明辉. 山西建筑. 2014(20)
[7]50年来世界溶解浆产销量分析及我国溶解浆的发展前景预测[J]. 沈葵忠,别士霞,刘雯雯,房桂干. 中华纸业. 2014(03)
[8]水热法碱活化生物质乙醇木质素的化学结构变化[J]. 刘晓欢,张明明,王基夫,许玉芝,王春鹏,储富祥. 光谱学与光谱分析. 2013(11)
[9]含棉浆和溶解浆耐久性档案纸的研制[J]. 王松林,邵学军,陈夫山,张革仓. 中华纸业. 2013(02)
[10]杨木枝桠材机械法制浆工艺[J]. 刘士亮. 造纸科学与技术. 2011(06)
硕士论文
[1]桉木预水解提取半纤维素工艺条件优化及反应动力学研究[D]. 李丹.中国制浆造纸研究院 2019
[2]玉米秸秆半纤维素的提取及酶解生产低聚木糖的研究[D]. 王悦海.北京化工大学 2018
[3]竹子制备溶解浆的研究[D]. 徐斌斌.天津科技大学 2013
[4]再生植物纤维共结晶机理及其抑制方法的研究[D]. 肖青.华南理工大学 2010
本文编号:3562185
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