生物质精炼与制浆造纸相结合的研究与发展
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Ｓ ｄ ｒｔｏ 采 用 蒸 汽 爆 破 法 预 处 理 阔 叶 木 和 农 ｏ ｅｓｒ ｍ 作 物 ， 果 表 明 ： 先 采 用 硫 酸 预 浸 处 理 ， 后 ］结 首 然
业 带来 了 巨大 的挑 战 ， 时也 提 供 了很 好 的 发 展 同
机 遇 ］ 制 浆 造 纸 工 业 为 生 物 质 资 源 的 巨 大 消 耗 。
国 每 年 仅 农 作 物 用 秸 秆 产 量 就 达 到 ７亿 吨 ， 当 相 于 ３ ５ 吨 煤 炭 资 源 。利 用 各 种 处 理 原 料 的 制 浆 ． 亿 方 法对原 料 进行 预 处 理 ， 以提 高 酶 水 解 木 质纤 可
Ｈ Ｓ ， ０ ） 目的是 使半 纤 维 素水 解 ， 二 步是 在 高 第 强 度 下 （０ ℃、 ｍｉ、 Ｈ Ｓ ， 大 部 分 的纤 ２０ ２ ｎ ２ ０ ）使
能 源 危 机 等 一 系 列 问 题 。 石 油 、 和 天 然 气 等 能 煤
源 的开 采 已不 能满 足人 类 日益 增 长 的 物 质 需求 ，
所 以生 物 质 精 炼 的 提 出 和 发 展 ， 解 决 这 一 系 列 为
ｌ １ 蒸 汽 爆 破 法在 生 物 质 精 炼 中 的 应 用 ＿ 蒸汽爆 破 法是 在高 温高 压 的条件 下 向装有原
Fra Baidu bibliotek
维 素原料 的效率 ， 一 步提 高 乙醇 转 化 率 和转 化 进
效 率 引。 一 制 浆 造 纸 工 业 目 前 面 临 着 能 耗 高 、 染 严 重 污
整 个过 程 中机 械切 断 起 到 主 要 作用 ， 过 调节 磨 通 解 间 隙来调 节磨 浆 的程度 ， 间隙越 大 ， 浆度 就越 打
维 素水 解 ， 且 使纤 维素 的可及 度 提高 。 而 １２ 机械 磨解 在 生物质 精 炼 中的应 用 ． 机 械磨 解过 程 分 为 三 个 阶段 ， 先 木 片在 破 首 碎 区 被 解 离 成 碎 片 ， 后 通 过 粗 磨 区 被 离 解 成 纤 然 维 ， 好 通 过 精 磨 区使 纤 维 切 断 成 细 小 纤 维＿ 。 最 ｇ ］
问题提 供 了一种 根本 性 的新方 法 。 生 物质 精炼 是一 种 可环境 友好 地将 木 质纤 维
素 原 料 转 化 为 高 附 加 值 、 元 化 的 生 物 质 产 品 和 多 能 源 ， 综 合 多 种 生 物 转 化 技 术 和 设 备 ， 木 质 纤 是 将 维 素 转 化 为 燃 料 、 力 和 各 种 化 学 品 的 一 种 技 电 术 ＿ 。 目前 ， 内 外 对 生 物 质 的 研 究 和 应 用 主 １ ］ 国 要 体 现 在 能 源 作 物 、 料 乙 醇 、 物 柴 油 、 物 质 燃 生 生 能 、 气 、 物质 材料 等几 个方 面 。 沼 生 全 球 生 物 质 精 炼 的研 究 和 发 展 给 制 浆 造 纸 工
大 ； 之 ， 越小 。但 是机 械磨 解并 没有 使组 成植 反 则
物 纤 维 的 三 大 组 分 完 全 分 离 。 在 生 物 质 精 炼 方 面
等 问题 。利 用生物 质 精炼 的方 法对 原料 或浆 料进
行 预 处 理 ， 磨 解 过 程 中 降 低 能 耗 ， 白 过 程 中减 在 漂 少 漂液 的用 量 、 高 纸 浆 质 量 等 。加 拿 大 某纸 厂 提 利用 生物 质精 炼后 的残渣作 为 制浆 造纸 原料 ， 生
收 稿 日期 ： ０ ０ ０ ２ ２１— ６ ８ 作 者 简 介 ： 璐 （ ９ ６ ） 男 ， 西 运城 人 ， 读 硕 士研 究 生 董 １８ 一 ， 山 在 主 要 研 究 方 向 ： 污 染 制 浆 与 生 物 质 能 源技 术 。 低
使用 机 械 的方法 ， 以提 高酶处 理原 料 的可及 度 ， 可
中产 生 的 问 题 和 发 展 前 景 。
［ 关键 词］ 制 浆造 纸 ； 生物 质精 炼 ； 磨浆 能耗 ； 浆质 量 成
目前 ， 类 面 临 着 全 球 环 境 污 染 、 源 短 缺 、 人 资
产 出符合 要求 的纸 张吲 。
１ 基 于 制 浆 造 纸 平 台 的 生 物 质 精 炼 模 式
进 行 两步 湿氧 化 法处 理 ， 以提 高 总 糖 和 乙 醇 的 可
产 量 。第 一 步 在 低 强 度 下 （８ ℃ 、Ｏ ｎ ０ ５ １ ０ ｌ ｍｉ 、 ．
者 ， 与生 物质 精 炼 的结 合 是 多 方 面 的 。生 物 质 其 精 炼 的原料 可 以是各 种农 作物 秸秆 ， 玉米 秸秆 、 如 麦 草秸 秆 、 秆 等 ； 可 以是丰 富 的林木 资 源 。我 棉 也
料 的反应 釜 中通 人 蒸 汽 ， 通 过 瞬 间减 压 过 程 实 并
现原 料 组 分 的分 离 和 结 构 的变 化 。在 爆 破 过 程 中 ， 先是 蒸汽 渗透 到植 物纤 维原 料 内部 ， 后发 首 然 生气 相蒸 煮 ， 木质 纤维 素发 生软 化 和部分 降解 ， 使
最 后 减压爆 破 实现 原料 组分 的分 离 。在整个 过程 中发 生 了水 解 、 热解 、 械断 裂 、 键破 坏等 作用 。 机 氢
生 物 质 精 炼 与 制 浆 造 纸 相 结 合 的研 究 与 发 展
・
论 文与 综述 ・
生 物 质 精炼 与 制 浆 造 纸 相 结 合 的研 究 与发 展
董 璐 。 新 平 ， 素风 李 张
（ 西科技大学 造纸工程学院 ， 安 ７０２） 陕 西 １ ０ １
［ 摘 要］ 简述 了生物 质精 炼和 制 浆造 纸相 结合 的方 法 ， 制浆 造 纸 的 方 法为 生 物质 精 炼提 供 了理 想尺 寸的 水解底 物 。 综述 了纤 维素 酶 、 聚糖 酶 、 木 漆酶 等在 制 浆 造 纸 中的应 用 ， 分析 了两者 在应 用过 程
业 带来 了 巨大 的挑 战 ， 时也 提 供 了很 好 的 发 展 同
机 遇 ］ 制 浆 造 纸 工 业 为 生 物 质 资 源 的 巨 大 消 耗 。
国 每 年 仅 农 作 物 用 秸 秆 产 量 就 达 到 ７亿 吨 ， 当 相 于 ３ ５ 吨 煤 炭 资 源 。利 用 各 种 处 理 原 料 的 制 浆 ． 亿 方 法对原 料 进行 预 处 理 ， 以提 高 酶 水 解 木 质纤 可
Ｈ Ｓ ， ０ ） 目的是 使半 纤 维 素水 解 ， 二 步是 在 高 第 强 度 下 （０ ℃、 ｍｉ、 Ｈ Ｓ ， 大 部 分 的纤 ２０ ２ ｎ ２ ０ ）使
能 源 危 机 等 一 系 列 问 题 。 石 油 、 和 天 然 气 等 能 煤
源 的开 采 已不 能满 足人 类 日益 增 长 的 物 质 需求 ，
所 以生 物 质 精 炼 的 提 出 和 发 展 ， 解 决 这 一 系 列 为
ｌ １ 蒸 汽 爆 破 法在 生 物 质 精 炼 中 的 应 用 ＿ 蒸汽爆 破 法是 在高 温高 压 的条件 下 向装有原
Fra Baidu bibliotek
维 素原料 的效率 ， 一 步提 高 乙醇 转 化 率 和转 化 进
效 率 引。 一 制 浆 造 纸 工 业 目 前 面 临 着 能 耗 高 、 染 严 重 污
整 个过 程 中机 械切 断 起 到 主 要 作用 ， 过 调节 磨 通 解 间 隙来调 节磨 浆 的程度 ， 间隙越 大 ， 浆度 就越 打
维 素水 解 ， 且 使纤 维素 的可及 度 提高 。 而 １２ 机械 磨解 在 生物质 精 炼 中的应 用 ． 机 械磨 解过 程 分 为 三 个 阶段 ， 先 木 片在 破 首 碎 区 被 解 离 成 碎 片 ， 后 通 过 粗 磨 区 被 离 解 成 纤 然 维 ， 好 通 过 精 磨 区使 纤 维 切 断 成 细 小 纤 维＿ 。 最 ｇ ］
问题提 供 了一种 根本 性 的新方 法 。 生 物质 精炼 是一 种 可环境 友好 地将 木 质纤 维
素 原 料 转 化 为 高 附 加 值 、 元 化 的 生 物 质 产 品 和 多 能 源 ， 综 合 多 种 生 物 转 化 技 术 和 设 备 ， 木 质 纤 是 将 维 素 转 化 为 燃 料 、 力 和 各 种 化 学 品 的 一 种 技 电 术 ＿ 。 目前 ， 内 外 对 生 物 质 的 研 究 和 应 用 主 １ ］ 国 要 体 现 在 能 源 作 物 、 料 乙 醇 、 物 柴 油 、 物 质 燃 生 生 能 、 气 、 物质 材料 等几 个方 面 。 沼 生 全 球 生 物 质 精 炼 的研 究 和 发 展 给 制 浆 造 纸 工
大 ； 之 ， 越小 。但 是机 械磨 解并 没有 使组 成植 反 则
物 纤 维 的 三 大 组 分 完 全 分 离 。 在 生 物 质 精 炼 方 面
等 问题 。利 用生物 质 精炼 的方 法对 原料 或浆 料进
行 预 处 理 ， 磨 解 过 程 中 降 低 能 耗 ， 白 过 程 中减 在 漂 少 漂液 的用 量 、 高 纸 浆 质 量 等 。加 拿 大 某纸 厂 提 利用 生物 质精 炼后 的残渣作 为 制浆 造纸 原料 ， 生
收 稿 日期 ： ０ ０ ０ ２ ２１— ６ ８ 作 者 简 介 ： 璐 （ ９ ６ ） 男 ， 西 运城 人 ， 读 硕 士研 究 生 董 １８ 一 ， 山 在 主 要 研 究 方 向 ： 污 染 制 浆 与 生 物 质 能 源技 术 。 低
使用 机 械 的方法 ， 以提 高酶处 理原 料 的可及 度 ， 可
中产 生 的 问 题 和 发 展 前 景 。
［ 关键 词］ 制 浆造 纸 ； 生物 质精 炼 ； 磨浆 能耗 ； 浆质 量 成
目前 ， 类 面 临 着 全 球 环 境 污 染 、 源 短 缺 、 人 资
产 出符合 要求 的纸 张吲 。
１ 基 于 制 浆 造 纸 平 台 的 生 物 质 精 炼 模 式
进 行 两步 湿氧 化 法处 理 ， 以提 高 总 糖 和 乙 醇 的 可
产 量 。第 一 步 在 低 强 度 下 （８ ℃ 、Ｏ ｎ ０ ５ １ ０ ｌ ｍｉ 、 ．
者 ， 与生 物质 精 炼 的结 合 是 多 方 面 的 。生 物 质 其 精 炼 的原料 可 以是各 种农 作物 秸秆 ， 玉米 秸秆 、 如 麦 草秸 秆 、 秆 等 ； 可 以是丰 富 的林木 资 源 。我 棉 也
料 的反应 釜 中通 人 蒸 汽 ， 通 过 瞬 间减 压 过 程 实 并
现原 料 组 分 的分 离 和 结 构 的变 化 。在 爆 破 过 程 中 ， 先是 蒸汽 渗透 到植 物纤 维原 料 内部 ， 后发 首 然 生气 相蒸 煮 ， 木质 纤维 素发 生软 化 和部分 降解 ， 使
最 后 减压爆 破 实现 原料 组分 的分 离 。在整个 过程 中发 生 了水 解 、 热解 、 械断 裂 、 键破 坏等 作用 。 机 氢
生 物 质 精 炼 与 制 浆 造 纸 相 结 合 的研 究 与 发 展
・
论 文与 综述 ・
生 物 质 精炼 与 制 浆 造 纸 相 结 合 的研 究 与发 展
董 璐 。 新 平 ， 素风 李 张
（ 西科技大学 造纸工程学院 ， 安 ７０２） 陕 西 １ ０ １
［ 摘 要］ 简述 了生物 质精 炼和 制 浆造 纸相 结合 的方 法 ， 制浆 造 纸 的 方 法为 生 物质 精 炼提 供 了理 想尺 寸的 水解底 物 。 综述 了纤 维素 酶 、 聚糖 酶 、 木 漆酶 等在 制 浆 造 纸 中的应 用 ， 分析 了两者 在应 用过 程