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生物质精炼技术主要发展趋势

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前研发的生物质精炼新技术主要包括:纤维原料半纤维素的预提取、废弃物生产乙醇、黑液中木质素的提取及其利用、生物质气化生产生物质柴油、纳米纤维素、溶解浆等。综合生物质精炼技术研究及进展,对生物质精炼技术主要发展趋势如下[33,35-36]:①全世界造纸用的木材都变成乙醇,也抵不上现在全球消耗石油总量的1%。⑥从硫酸盐制浆黑液中提取半纤维素和木素,尤其是提取无硫木素,进行生物质高值化利用,应是今后研究发展的主要课题。

生物质精炼技术主要发展趋势

综观纸业特点,造纸企业本来就是一个简单的生物质精炼厂,制浆过程实际就是各组分的初步分离过程。传统制浆厂的生物质精炼主要包括造纸用纸浆、生物质直接燃烧和松节油、塔罗油的提取等。目前研发的生物质精炼新技术主要包括:纤维原料半纤维素的预提取、废弃物生产乙醇、黑液中木质素的提取及其利用、生物质气化生产生物质柴油纳米纤维素、溶解浆等。综合生物质精炼技术研究及进展,对生物质精炼技术主要发展趋势如下[33,35-36]

①全世界造纸用的木材都变成乙醇,也抵不上现在全球消耗石油总量的1%。因此,行业不应把造纸业生物质精炼的主要精力放在化学制浆等原料前期处理上。但利用秸秆进行生物质精炼研究是对其成分综合利用和保护生态的最佳方向。

②用于禾草类生产的常规碱法制浆黑液提取率低,前景黯淡,先期看好的生物法制浆也不明朗;溶剂法制浆(如甲酸法、半纤维素酶造纸等)应是有效解决禾草类原料制浆弊端的有效方法,是今后制浆研究应用的主导方向。

③制浆造纸固体废弃物产生量多(含废纸废弃物和污泥等),对其生物精炼高值化利用或资源化利用应是主要研究方向,其中资源化利用技术可参考我国某厂的“造纸废渣无害化处理和综合利用技术研究与示范”项目。

④溶解浆生产过程预水解提取半纤维素综合利用已实现工业化运行,不仅得到高附加值的附加产品,而且减少黑液黏度提高蒸发效能,可参考我国某厂预水解硫酸盐法连续蒸煮生产溶解浆的模式。

⑤硫酸盐法制浆仍是今后制浆方法的主流,目前有两项生物质精炼技术比较成熟。一是对原料预处理提取:提取半纤维素应以不影响造纸用浆特性为前提,提取的其他成分太少,初步认为对原料预抽提没有意义;二是黑液气化:现木浆碱回收和石灰回收已非常成熟,但目前如果碱回收系统正常似乎没有新建黑液气化的必要性,只有新建或扩改项目时才会考虑。(www.xing528.com)

⑥从硫酸盐制浆黑液中提取半纤维素和木素,尤其是提取无硫木素,进行生物质高值化利用,应是今后研究发展的主要课题。

⑦合成生产高附加值产品、开发纤维素(半纤维素、木素)的新产品等,拓宽生物质产品的应用渠道尤其是木质素生物质产品的应用以及附加值的提高是长期研究的方向。

⑧大多数木材造纸企业设备系统非常先进,多是近年新建起来,装备水平运行状态良好,若转化为生物质精炼工厂,首先应该考虑走保留制浆能力的IFBR工厂路线。我国木材造纸工业生产能力还处于严重不足的状态,从长远看,我国具有丰富的秸秆资源,秸秆生物质精炼的综合利用更是今后生物质精炼技术发展的重要领域

⑨现有的IFBR厂模型都是基于木材硫酸盐制浆工厂。结合我国国情,我国造纸工业的草浆厂很多,草浆黑液用传统碱回收法回收效率较低,面临停产关门的危险,从草浆黑液直接沉淀木素和进行黑液气化,是一条可行的道路;同时草浆厂大都采用无硫的碱法蒸煮特别是亚硫酸盐蒸煮,其从纸浆厂转变为生物质精炼工厂具有诸多优势,值得探讨。同时如何将化机浆制浆工厂转化为综合生物质精炼工厂也值得投入力量进行研究。

因此,以木材为原料的制浆造纸企业率先成为复合型生物质精炼企业,推动制浆造纸产业的新旧动能转换;对农林废弃物的资源化利用,实现农林废弃物资源化利用产业向生物质精炼产业转化;生物质精炼成为我国木质纤维生物质资源化利用的基本理念和方法。

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