[发明专利]一种处理植物原料的方法

说明书

本发明提供了一种处理植物原料的方法；本发明通过对原料进行粉碎处理、热水抽提，过筛去除杂质后，加入特定比例的正丁醇或异丁醇、氧化剂和其他助剂，蒸煮反应，通过预处理条件、溶剂添加量、氧化剂添加量、其他助剂添加量和蒸煮条件的相互配合，协同增效，有助于试剂的渗入，充分分离原料组分，基本保留活性基团，显著提高蒸煮效率和产品得率，使得产品性能更优，本发明工艺简单，可实现工业化大规模生产，可为企业带来良好的经济效益，具备广阔的前景。

技术领域

本发明属于木质纤维原料处理领域，涉及一种处理植物原料的方法。

背景技术

传统化石能源日益枯竭，而对其的需求却逐年增加，因此，石油替代品的开发研究迫在眉睫。木质纤维原料是自然界最为丰富的有机物，对木质纤维原料的转化利用已成为必然的趋势。木质纤维原料主要成分是纤维素、半纤维素和木质素。经过有效分离后，三大组分可通过加工处理转化为高附加值的生物能源、材料和化学品。

现有的木质纤维处理技术包括物理法、物理-化学法、化学法、生物法等，分离效果差，组分得率低，其中常规的酸、碱法对设备要求高，污染严重；而生物法成本高、周期长。因此，研究一种高效处理木质纤维原料的方法，具有广阔的应用前景和巨大的市场价值。

CN105155323A公开了一种大龙竹预浸渍丙二醇有机溶剂蒸煮制浆方法，首先将大龙竹劈拆成长2cm-3cm，宽度3cm以内的竹段作为制浆原料；将制浆原料加入到丙二醇分析纯试剂中预浸渍完成后分离得到浸渍物料；将浸渍物料加入制浆剂然后置入链式油浴蒸煮锅中，蒸煮完成后分离浆料和废液；分离浆料经热水洗涤再置于筛浆机中筛选得到大龙竹洁净纸浆；废液加冷水稀释静置、离心分离、微滤膜进行微滤、超滤膜进行超滤、减压蒸馏除去水分后替换丙二醇分析纯试剂作为预浸渍试剂。但上述现有技术所采用的有机溶剂法产品提取率不高，且工艺复杂繁琐，有待进一步提高。

CN101864683A公开了一种木质纤维原料的预处理方法，属于生物质化工技术领域。工艺包括：将木质纤维原料与有机酸溶液和催化剂的混合液混合后，进行第一步处理，得到液固混合物：分离得到的液固混合物，得到预处理黑液和纤维素固体；采用有机酸溶液洗涤得到纤维素固体，得到洗涤黑液和纤维素固体；采用稀酸或碱进行第二步处理得到的纤维素固体；得到的预处理黑液与得到的洗涤黑液混合后，得到混合黑液并循环用于第一步处理过程；循环使用至少3次的黑液进行有机酸、木素产品和糖浆溶液回收。

CN104805151A公开了一种无需预浸的木质纤维素原料预处理方法，其具体步骤为：(1)将木质纤维素原料进行除尘、粉碎等前处理；(2)配制酸、碱、盐溶液或者有机溶剂；(3)将步骤(1)得到的原料和步骤(2)得到的化学溶液或溶剂加入安装有搅拌装置的预处理反应器中，实施预处理；(4)将步骤(3)得到的预处理后的木质纤维素原料进行酶水解或同步糖化与发酵等后续的加工工序。但上述处理植物原料的方法所得产品的转化率低，不利于能源的充分利用。

综上所述，研发一种能耗低、步骤简洁高效、产物得率高的处理植物原料的方法，具有广阔的应用前景和巨大的市场价值。

发明内容

本发明提供了一种处理植物原料的方法，通过选择化学性质优良的有机溶剂丁醇，优化处理步骤和条件参数，各步骤各条件协同增效，生产能耗低，节省成本，方便回收试剂，产品的率高，结构完整，值得大范围推广和应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种处理植物原料的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将植物原料进行粉碎，热水抽提后过筛除去杂质，得到预处理的原料；

(2)将预处理的原料与丁醇水溶液按料液比为1:(1-25)加入反应容器混合均匀，再加入氧化剂和其他助剂，混合后加热反应，得到反应产物；