行业领域

新能源及节能技术

需求描述

1.服务需求背景:

生物质是地球上最丰富的取之不尽、用之不竭的可再生资源，是地球上仅次于煤炭、石 油和天然气资源的第四大能源材料，每年的产量达到1700亿吨，这些丰富的生物质资源对实 现世界经济的可持续发展、实现环境保护和资源的有效利用具有重要的意义。制浆造纸工业 若能很好地利用生物质资源，在生产纸浆的同时，还能将其剩余物转化为高附加值的材料、 化学品和燃料等，这将十分有利于制浆造纸工业的可持续发展。

2.服务需求具体内容:

1. 一种制备化学机械浆前对木片热水预处理的方法，其特征在于：步骤如下： ⑴将木片置于80–100℃的热水中浸泡20–40分钟，然后将热水浸泡过的木片进行螺旋 挤压，螺旋挤压的压缩比为3:1–5:1； ⑵向经过螺旋挤压处理后的木片中加入水，使木片的绝干质量与加入水后的总液体体积 比kg:L为1:4–1:10，将木片和水的混合物进行自水解预处理，自水解预处理的条件为：升温 时间控制在20–60分钟，蒸煮温度为110–180℃，保温时间为10–60分钟，处理后得预水解 液和自水解预处理后的木片； ⑶将预水解液抽出，作为浓提取液贮存；自水解预处理后的木片用清水洗涤，并置于螺 旋挤压机中挤压，螺旋挤压机的压缩比均为3:1–5:1，收集洗后和再次挤压后的滤液，混合后 作为稀提取液，然后并入浓提取液混合得提取液，贮存备用；收集挤压后的木片作为化机浆 的原料，即得热水预处理后的木片，备用； ⑷将收集到的提取液在45–65℃的温度范围内进行蒸发浓缩，直至原提取液浓度的 15-50%为止，再利用质量浓度为***%的稀酸调节pH值为***–***以沉淀木素，然后进行离 心分离处理，离心条件为：离心机转速5000–8000转/分钟，离心时间10–30分钟，温度20–30 ℃； 离心分离处理后，分别收集上层清液部分和沉淀部分，进行以下处理： ①对于上层清液部分，将2–4倍于上层清液体积的乙醇加入到上层清液中，然后进行离 心分离处理以沉淀半纤维素类物质，离心条件为：离心机转速5000–8000转/分钟，离心时间 10–30分钟，温度20–30℃；离心分离处理结束后，收集上层清液中的乙醇，以循环使用； 收集离心过程中形成的沉淀，将沉淀经洗涤、分离和纯化，并于45–60℃下干燥后，即得可 用于生产和开发的具有高附加值的半纤维素基产品； ②将步骤⑷中的沉淀部分用质量浓度为***%的稀酸调节pH值至***–***，经离心分离 处理后，离心条件为：离心机转速5000–8000转/分钟，离心时间10–30分钟，温度20–30℃， 所得到的沉淀部分即为酸不溶木素，收集这部分木素用于后续生产和开发木素基产品。

2. 根据权利要求1所述的制备化学机械浆前对木片热水预处理的方法，其特征在于：所 述木片的长宽尺寸为10–30mm，厚度为3–6mm。

3. 根据权利要求1所述的制备化学机械浆前对木片热水预处理的方法，其特征在于：所 述步骤⑷中质量浓度为***%的稀酸为硫酸或盐酸。

3.具体的服务需求完成后所要达到的标准或效果:

(1) 本发明预处理方法方法简单、操作方便，制备得到的水解木片得率高达***%，充分 地利用了制浆工业中现有的部分设备而不需要额外复杂设备投资，只需要使用水、少量的稀 酸和乙醇，而不需要购买其他化学品，即可完成预处理工艺，降低了能源的消耗和综合生产 成本，同时也有利于现有企业将制浆造纸与生物质精炼有效融合起来，降低化学机械浆磨浆 能耗，减少后续制浆废液污染

(2) 本发明预处理方法不仅能够获取一定量的半纤维素和木素类等物质，还能保证后续的 制浆生产，提高了木质纤维生物质资源的高效和高值化利用，通过该预处理方法还能带来诸 如降低后续化学机械制浆的磨浆能耗，减轻溶解与胶体类物质的累积问题等优势

(3) 本发明制浆方法操作容易，方法简便，成本低廉，所制备得到的浆料与未经自水解预 处理的制浆工艺流程相比，该制浆方法的压力磨浆部分和打浆能耗分别节省高达***%和 ***%；本发明的浆料的浆张各项物理性能分别为：松厚度为***–***，抗张指数为 ***–***·m/g，撕裂指数为***–***·m2/g，ISO白度为***–***%，不透明度为 ***–***%，光散射系数为39–43m2/kg，光吸收系数为***–***；与未经自水解预处理 的浆料相比，本发明的浆料的松厚度降低***–***%，抗张指数增加***–***%、撕裂指数降 低***–***%，ISO白度降低***–***%，不透明度提高***–***%，光散射系数提高***–***%， 光吸收系数提高***–***%。

4.发明人

侯庆喜;刘苇

联系人：宋巍；刘胜斌

联系电话：022-60600153；022-60600161

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