制浆厂的生物质精炼-雷以超教授课件.pptx

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1、制浆厂的生物质精炼雷以超纤维素(41-53%)半纤维素(25-41%)木素(16-33%)抽提物(2-5%)无机物(<1%)含氮化合物(少量)1.木材植物主要的化学组成北美几种制浆用木材的化学组成SpeciesCellulose%Hemicelluloses%Lignin%BalsamFir冷杉442729EasternHemlock铁杉422633EasternWhiteCedar西洋杉442531WhiteSpruce云杉442927JackPine松树413029Tamarack美洲落叶松432829“Typical”Softwood4328

2、29Beech山毛榉423622TremblingAspen杨树533116WhiteElm榆树492724RedMaple枫树413524WhiteBirch桦木414019YellowBirch403921“Typical”Hardwood463420单一的葡萄糖单元线性结构长链(木材纤维素分子聚合度可达到10000)具有还原性和非还原性末端基部分有结晶区2.纤维素的结构特点及其应用D葡萄糖的结构纤维素的应用造纸浆；溶解浆；生物质能源，乙醇；纳米纤维素；纤维素聚合物PLA；透明膜。8CelluloseProductsNanoCelluloseK

3、raftPulpFibresTransparentFilmsFibrePLAComposite溶解浆的应用前景粘胶人造丝：服装，装饰织物，轮胎帘子线，强力运输带，玻璃纸，海绵，肠衣等；纤维素醋酸酯：过滤嘴丝束，塑料薄膜，服装，装饰织物，油漆；纤维素硝酸酯：炸药，漆，薄膜；羧甲基纤维素：洗涤剂，化妆品，食品、纺织和造纸添加剂；甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基纤维素：食品、涂料、药品、油墨、洗涤剂。不只是一个单糖带支链和取代基链短(50-300个糖单元)有还原性和非还原性末端基无结晶区3.半纤维素的结构特点及其应用针叶木半纤维素阔叶木半纤维素半纤维素的应

4、用发酵制备乙醇；阔叶木或草类原料的半纤维素以戊糖为主，可以制备糠醛、木糖醇和乳酸；碱抽提半纤维素可以作为纸张的表面施胶剂；制备水凝胶，气体隔离膜；糖酸、食品乳化剂；聚合物PLA15半纤维素的应用气体隔膜水凝胶纸张増强剂OHOOHOHOOHOOHOOHOOOHHOHOOHOOHOHOOHOOOHOOHOOHOOHOOOHOHHOHOOOOOHOHOHOOOHOOHOOHOOHOHOOOHOHOOHOOOOOHOOHOHOOHHOOC(Z)SWfibre4-5timeshighersurfacecharge生产乙醇厌氧发酵:工作机理C6H12O62C

5、2H5OH+2CO23C5H10O55C2H5OH+5CO2糖转化为乙醇的理论得率:51.14%多糖：(纤维素,聚葡萄糖甘露糖)HO(C6H10O5)nH+(n–1)H2O2nC2H5OH+2nCO2理论得率56.82%聚木糖:(Xylan)3HO(C5H8O4)nH+3(n–1)H2O5nC2H5OH+5nCO2理论得率58.12%糠醛H+xylosefurfural通过木糖在酸性条件下脱水制备木糖醇防龋齿的甜味剂H219木聚糖为原料制备乳酸和聚乳酸PLAAcidicorenzymehydrolysisPentosesandhexosesL

6、acticacidFermentationoralkalineoxidationPolymerizationPolylactide(PLA)Hemicelluloses(glucomannanand/orxylan)原生木质素是松柏醇/愈创木基(coniferylalcohol/guaiacyl)、芥子醇/紫丁香基(sinapylalcohol/syringyl)和对-香豆醇(p-coumarylalcohol)的聚合物；是一种混杂的、带支链的、以苯丙烷单元通过C-C和C-O连接的交叉网状的聚合物；还和聚糖链有连接。4.木素的结构特点及应用22Ca

7、rbohydratesExtractivesLigninBlackliquor化学浆50%的木材组分进入黑液WoodtokraftpulpmillPulpCelluloseproducts23黑液的LignoBoost处理LigninOUTRecoveryBoilerDigesterEvaporationBleachingWoodChipsPulp/PaperLigninINReplacementoffossilfuelinlimekilns50LfueloilptpcanbesavedWoodLimeKiln24黑液的LignoBoost处理25

8、LignoBoost木素：一种新原料C64-66Na0.05-0.4Ash0.3-1S1-3N0.1Typicalcomp