酸解法制备纤维素纳米晶体水解残液的糖酸分离-中国造纸学报.pdfVIP

中 国造纸 学报 酸解法制备纤维素纳米晶体 水解残液的糖酸分离 王 帅 刘鹏涛 侯佳玲 天津市制浆造纸重点实验室 天津科技大学造纸学院 天津 摘 要 硫酸法制备纤维素纳米晶体 的水解残液中含有大量的硫酸 一些未充分水解的纤维素片段以及以单体和寡聚形式 存在的糖 直接丢弃不仅会污染环境 更是对资源的一种极大浪费 通过向水解残液中加入硫酸 质量分数 的方法 调节水 解残液中的硫酸浓度 并通过水浴加热使残液中未充分水解的物质转化为葡萄糖 然后用阴离子交换膜将水解残液中的硫酸和葡萄 糖分离 再将分离后的液体用旋转蒸发仪浓缩 以提高硫酸和葡萄糖的浓度 研究结果表明 调节水解残液中硫酸质量分数为 在 水浴中反应 水解残液中葡萄糖含量达到最大值 处理后的水解残液通过 次阴离子交换膜过滤 硫酸的回收率 达到 浓缩可得到 的浓硫酸和 的葡萄糖溶液 回收得到的硫酸和副产品葡萄糖溶液可分别用于的制 备和用作生物发酵的碳源 关键词 纤维素纳米晶体 水解残液 阴离子交换膜 葡萄糖 硫酸 中图分类号 文献标识码 文章编号 纤维素纳米晶体 是由纤维素派生而成 扩散渗析是指使浓度较高的溶质透过薄膜向浓度 较低的溶液中迁移的过程 它有 个关键部分 一是 的具有多种优异性能的生物聚合物 可应用于复 合增强 催化 光电材料 酶固定化 抗菌和医用材 膜两侧的溶液必须有一定的浓度差 二是膜的选择透 料 生物传感仪 荧光探针和药物释放等方面 是最 过性 在扩散渗析过程中 膜两侧的浓度差是离子进 行传输的推动力 这是应用唐南平衡同离子排斥和电 有潜力的材料之一 中性维持的相关理论 实现离子的选择性渗透从而达 目前 常用硫酸水解法制备 硫酸具有 价格低 水解效率高的特点 然而此法制备 的 到分离的目的 这种方法在湿法冶金工艺中实现了废 得率一般不高于 当 分离出来以后 液中酸碱的回收 会有一些未水解充分的纤维素片段以及以单体和寡聚 本课题详细阐述了水解残液体系中糖酸分 形式存在的糖残留于水解残液中 造成水解残液体系 离的方法 考察了水解残液的进一步水解工艺和分离 不稳定 影响硫酸的再次利用 直接将水解残液丢弃 所用扩散渗析阴离子交换膜使用条件和效果 探讨用 不仅会污染环境 更是对资源的一种极大浪费 因此 此法回收硫酸并得到副产品葡萄糖的可行性 有必要寻找一种有效方法回收水解残液中的硫酸并降 实验 低其中生物质的浪费 水解残液中的生物质能够进一步水解成葡萄糖 提取水解残液 然后用糖酸分离的方法将残液中的硫酸和葡萄糖分 取 绝干 阔叶木溶解浆 加入 质 离 常用的糖酸分离方法有 中和及蒸馏法 溶剂萃 量分数为 的硫酸并搅拌 型数字搅拌