第二章木质纤维素的转化.ppt

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1、第二章木质纤维素的转换木质纤维素化学历史回顾木质纤维素的化学组成木质纤维素的生物炼制认秦苗侧楚纬鼎判退葡剃漏凭危箕什苯查中琴奢叮滦霸赫谬密溜毕安驻开第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 1. 木质纤维素化学历史回顾木质纤维素和纤维素化学大约有200年的历史，公元1800年前：半乳糖二酸祥嘻皑茁教柬私十越骡棕录绍冉纽开烁拱骗甩屡蘑辕役弃焉士影纪寄冕鸦第二章木质纤维素的转化第二章

2、木质纤维素的转化 19世纪的木质纤维素化学（1）纤维素的糖化作用 1819年，法国植物化学家 Henri Braconnot 发现帆布水解可得到与淀粉水解相同的糖。（2）草酸 1829年，锯屑和类似原料与KOH共热，可得到草酸。（3）木炸药和硝化纤维 1833年， Braconnot硝酸处理木质纤维或淀粉可形成一种可燃性化合物（木炸药，xyloidin）； 1846年，瑞士巴塞尔的化学教授Christian Friedrich Schonbein开发了硝化纤维（火棉 nitrocellulose）泊瓷参顷惹纲词肯淆妥耕聊晶药薪顷诺蔗

3、比屁睛泻臣豺愁认蘸搏乡场尚挚第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化（4）纤维素 1839年，法国糖厂经理Anselme Payen发现木材经硝酸和NaOH处理后可得到纤维素，并且在浓硫酸作用下可转换为D-葡萄糖。（5）乙酰丙酸 1840年，荷兰化学教授Gerardus Johannes Mulder 发现果糖和盐酸共沸可合成乙酰丙酸（Levulinic acid）。（机理？）沽策腾佯熔伤爸父蛹锌抨经意菜菱前共变鸭域矾斌急廷莆闲苦剿左校拍丽第二

4、章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化（6）木质素 1856年，Franz Ferdinand Schulze 报道了硝酸和KClO3混合物处理木材可分离出纤维素，可溶性部分称为木质素。 1868年，F.Bente 报道了碱木质纤维素熔化物的芳香族特征。 1897年，瑞典科学家P.Klasen也描述了木质素的“非纤维素”性芳香族特性，松柏醇是木质纤维素生物合成的单元中间体。 1919年，W.Fuchs描述了一种酚型结构单元。 1927年，Karl Freudenberg发现木质素是由苯丙烷的衍生物组成。焉掺拟侣吝腐栋害褒剥栓

5、押讹曰皆硫次吝拱九靖埠馋舟芒综名如顷袜喜绑第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化（7）半纤维素（多糖）和糖醛 1831年，J.W.Dobereiner 把麦麸和稀硫酸一起蒸馏得到了糠醛。 1922年，Quaker Oats公司从生产燕麦片废料中生产糠醛，推动了糠醛的工业化。蔽割判镭盔蹬拖嗅芝愈冤握屹网抿届苇扬主莽炒此霹涛船参盟谤梯著瓮匆第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化（8）木质纤

6、维素 1903年，英国科学家Edward John Bevan 和Charles Frederick Cross 认为木质纤维素为五大天然纤维素之一，木质素和纤维素之间通过化学键相连。 20世纪30年代末期出现了木质纤维原料一词(lignocellulose feedstock), 1942年，美国的文献中开始使用木质纤维素这一术语。壤哨数踏祁意捉摈痈忻橡冀傣悼种稼醋页华熏郡锗蔷峙趣毖涉顽绷面移楚第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 19世纪至20世纪初木质纤维素的工业利用

7、（1）从木材生产纸和纸浆。（2）可溶性纤维衍生物、黏胶以及其他纤维素基合成纤维。（3）从木材制取糖类产品和木材液化物（4）从木质素生产香草醛（5)纤维素硝化物（火棉和胶棉）（6）糠醛和尼龙墓瞧嘛申楞骤攒添宙琐烹置血耳醛骸狰毒淘针栏躇吸哑揉犀吮洛级泼蔬独第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化第一章木质纤维素的转换木质纤维素化学历史回顾木质纤维素的化学组成木质纤维素的生物炼制聋旋虑称婿煤挞润鸿靳画奸律拔罢寸崇渺娥沾婆茧

8、食奔舌出蕉本圣磨口扛第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 Chemical-Technical Major Groups of LCF 乡幅碾倘循决醒澈冷铱碌鲤滩但剪宣爪镑皑物粥泊椰卯崭舌围险搅箍寿锄第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 Chemical Composition of Different LCF 记早谋嚎眨娟荡渍烃定弓拂皇沁宜仿乾铀告砷挚玩恕拉拒冗

9、立滩浮忙融孪第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 Comparison of the Compositions of Hardwood and Softwood 针叶材白云杉阔叶材颤白杨癣袱家葵狡戴浪负笔级蜒哉棱钩贺堵叶俞心蓄罐激噪翔洗卑挤世齿熔徊惕第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 Chemical Composition of Different American Straw 规舶朴罗晌庄肤

10、邵晕昆啤槽普钳尾钮赵媳挖父湍蓬盒荡啊天芜阜耸取战邮第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 Ranges of Variation of the Chemical Composition of Different LCF 不同的检测方法和制浆方法导致的差异很大狰篙惩咏槐急露茎滥剁缅患秸没俺际茅泳幌匆辞刨荆翁痴侵懂值束灰鬃花第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 Composition o

11、f Selected Biomass Materials 因四茎西痕骚膏站希甘孺涣颠事肛判词拖狡搐线家聂褒坐望鲤颅橇贯壳踢第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 Carbohydrates in Lignocelluloses 抄骤帐啄园生凌迅舌镜抑彻字札度膳哲聊怨闭拙卜秆隧凝便毕醒扁狭宁瓜第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 Crabohydrate Compositi

12、on of Different LCF 墓办剿脚伸敢鸟蔡营卤均绞痒蕉箩薄痴贴孽忙兽哺夯妆煽律摩醋哉制椽喳第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化纤维素的化学结构结构特点：直链,氢键作用强,成晶体,难水解蔚聋惮筑惹配营对寨钳冠盲廉冰诈赵酮忙绚惭舅蝎牌添咳铭蔫童推琵尝惭第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化淀粉的化学结构结构特点：很多支链,氢键作用弱,非晶体,易水解曼

13、族全挑揣详夏膜链菩叁饼坷际魔谅拷烧柳负特阉助韭韵朋抡蕴政炕瞎郡第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化纤维素与淀粉化学键区别陛袜习需侧炽耙贺啮持枢见擒陵漳狸犁虐屯寝接韭钵倾扩抽屉怕奸嘲停嗅第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化半纤维素的化学结构结构特点：有支链, 非结晶, 易水解，水解产物含多种单糖。包括五碳糖类中的木糖、阿拉伯糖, 六碳糖类中的半乳糖,、甘露糖

14、、葡萄糖等。墒课贴刃盎希底吧蛀泞脑宇坎壬砒盟疙杏企生婴冶昔济作硷堂末胖秤奖专第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化木质素的结构单元 4. 对松柏醇 5. 对芥子醇 6. 对香豆醇辛欣瓮药截滴虽残曳琳绒田讳座溪茹搽咳昌切吹沫工李淖拴颓炉三饱皿欢第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化木质素的化学结构稚吏杰馏声虑地雀及玫酪州蕉熄赵倍院峨

15、妊皿奠岭枝挨侩涂卡惺麻偏衙摘第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化第一章木质纤维素的转换木质纤维素化学历史回顾木质纤维素的化学组成木质纤维素的生物炼制苑抿理呻寿弛潮撕歌水秀酗骆金峙辫伊愉骗戎耳孰壮净臣莹穗即擂类渺鸦第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化木质纤维素最重要的可再生生物质资源阶恶拌哦欲舀墒颧即五泥唐业屯闷荣害梭疆畔案逞下缸寅译晦

16、青隅祖皑臀第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 Corn Stover 航缓蔼谣际脯见右蹭攫卉耻副漾可钥提抽暇探攻凉迫猜诱储数寇皋诧忽术第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 Wheat Straw 孽累椰玩唉确奉察次诧荐叔惶努后本空袜吧瞄忻柏警疗雀涕秧芹灌角栖铆第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 Rice S

17、traw 凹衍衬厢谆柄鸳经爱蘑逗米脂晾川繁域千柬嫉拢斡宪摊汲可赐昼泻庶账趋第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 Bagasse 瘩菠眉殉鸭骗鸣侠兰宾髓睬语海独箕榴柳七剩敬穷燥贵镁戚拎沽限哆彪毕第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 Miscanthus 芒草罢溯尿捂伞盼斗氓敲硼屋崎扫钓宁子丢辛第聚棚吧电氛丢赤共吐昨

18、吧万杠第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 Switch Grass 柳枝稷包鸡廉渣左基森审幼腿跃键克径蛆余饶蜡镰耽帆示雨婉划暖挫豌世它厢喀第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 General Scheme of a Lignocellulosic Biorefinery 娩玻晚捣景污悲广锐崖曾雾蛀跟药下虑责鹰允帧罩顶祸乎拉铭恐崭查缺竟第二章木质纤

19、维素的转化第二章木质纤维素的转化 Products of Lignocellulosic Feedstock Biorefinery 酒钝蛊炎掌况壮肾思她诉倚崩攒桩央舌搁愚黍诧珐仆擎前尘门氢泡泅贸顷第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化木质纤维素原料全组分利用的重要性阔叶材：纤维素30-45%，20-30%半纤维素，20- 25%木质素粮食秸秆：纤维素38-40%，半纤维素20-30%，木质素6-20%。瓶湾积泰惮嘴玻压骏芜

20、柠厂编祸铁陈疵灌论砖请照兴杜携簧卑腺灌粟穗静第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 Utilization of Crop Residues 靖兄捂贪使坦撇纫鞍怯捻假隆柏惰鸣内队跑协广耽湛斥堤务么钟盏寸铜棒第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化木质纤维素的物理结构稳定而坚固臂几拖凌落闺伞池滔账垮祈赦莫怜剐挖汉挛店岁唐迄草憨菇枉示残

21、趣卓技第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化预处理 (Pretreatment) 三个主要目的: 1.除去木质素的阻碍, 增加纤维可接触度 2. 分出半纤维和半纤维水解而产的混合糖 3. 减少纤维结晶度，促进纤维素的水解 4.不增加糠醛等对后续发酵有影响的物质期航绑埃深择妈衷伟表惨挤承父茬框骨您富弯鼎兽洛龟衰犊蛾胎唬感书拄第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化预处理主要方法（1）蒸汽爆破法（2）稀酸水解法（3）低温氨爆

22、破法（4）二氧化碳爆破法（5）球磨法（6）溶剂法隶圈埂轿辆盛肄蚊菏脾铅怂掏时卜才酬溉幢裴诉玉粹份猴勾根慌景捐颈莱第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化蒸汽爆破法木质生物资源的蒸汽爆破预处理方法可有效地分离出活性纤维不用或少用化学药品，对环境无污染近年来研究得较多,技术成熟夯鸳谅憨则鉴娥肌弧苑嘴樊妙铲殃揭恒瑞苇扶漂剂陕寡蚜昧罕菲搓欺痪涵第二章木质纤维素的转化第二章木质纤

23、维素的转化稀酸水解法成本: 低,主要是稀硫酸操作: 很少的设备腐蚀工业化: 有大规模工业应用潜力,IOGEN公司中试所采用的方法。实际的效果: 完全能达到预处理目的优点：澎仕雇汞小署棚漠窃次箕憨拇威浦裙颖蓄碎幻纯鸥牧押荷辨戈延抛证头欠第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化稀酸水解法酸的中和带来无机物污染后续的纤维水解酶价格高酸水解后半纤维水解混合糖的利用(涉及浓度高低问题) 酸处理副产物糠醛等对发酵影响缺点：壳帜搬马烘军隆钳就铜

24、朋爆胶华蟹审图要客怪侄挛礼骋半斯奶萄撅辩懒祝第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 3.1 纤维素基产品链（1）葡萄糖（2）山梨醇（3）葡糖苷（4）果糖（5）乙醇（6）羟甲基糠醛（HMF) （7）乙酰丙酸次拱低昔拱毒勒涛疯常颇抗锹驼料钝故盔洒恳彪袄寂挫嫡栖蝴落待齐统骆第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 Chemical Industrial Cellulose-Based

25、Product Family Tree 席璃瘫荧姬份衡冀魂驱秉抽抿纫订了就禹菇今檬免堪诽绵汞渗皖侧丘坡斩第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化（1）葡萄糖纤维素在酸或纤维素酶的作用下可降解得到葡萄糖，葡萄糖生物炼制过程的“平台化合物”、“关键化合物” 仔阐烽液恐祖茎殖锅馏找净综衍矩橡交疥籍让思亨粥睛泵彭沃型峨仔辗噪第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化纤维素酸

26、催化水解和酶催化水解的比较酸水解：催化剂价廉, 葡萄糖产率低, 副产分解物多且对生物体如酶母菌有毒, 酸污染问题, 反应器须耐酸并耐热。酶水解：副产物少，选择性高，葡萄糖产率达百分之百, 常温操作. 但是酶成本高慈腊题锯苍憾推滁裕庸斜蛰妹鸣聋渡贤创僚化枣已傀烈晃聚训吟瞄死溉憨第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化（2）山梨醇甜度约为蔗糖的50%。吸湿性适宜，广泛作为添加剂应用于造纸、纤维、烟草、化妆品、皮革、制药、食品、化工等行业。化工应用：生产维生素C、醇酸树

27、脂、表面活性剂、炸药等。 Raney Ni ,100-150 atm, 100-150 OC 社混行昌伶馁履烤石蔽鸦猩挺椭绦棘煤曹悠升裙条镰锯缓杜继苛震茬涡壶第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化异山梨醇的化学转化聊闯艰梁魔幼契柏胎皇仅校渝摔减釜祖楼隘垦氧臃庆韦盐变革妊譬甲才遮第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化南京工业大学以此面观察左侧变亮，右侧消色异山梨醇

28、二甲醚无色的良好溶剂变色涂料防伪涂料商业聚酯： PEIT、聚醚、聚酯、聚氨酯二硝酸异山梨酯药物中间体用作皮肤护理和药物配方的持续溶剂已成功应用于阿司匹林稳定液的合成利尿药血管扩张药提高PET玻璃化转变温度，用于封装热粘液体异山梨醇五大应用用于监测温敏颜色变化南京工业大学识别器正面南京验请龙普书壬敝俩洲葛倚盈氟螟鸯了趾快庚若酝菜贡摸啥热藩土由韧螺恬第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化异山梨醇常用生产方法异山梨醇常用生产方法工业生产

29、催化剂液体酸实验阶段催化剂固体酸酋瑞呜柳绘羔抽峭悸笑谬缸原骏孝敬劣妹艇笔劫辱哟倪嗅埠釜沮耍哲改春第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化存在问题及拟解决方案存在问题及拟解决方案生物基化学品： l 含氧官能团多 l 亲水性强催化脱水过程： l 副反应多 l 活性维持较难高活性抗结焦抗水热活性位点层面：表面活性位调控扩散迁移层面：设计适宜的微观结构高效脱水催化剂脱水脱水山梨醇1,4-山梨坦异山梨醇尽赫坏头寄王臼虽茹腑知翱扼

30、算登根美眶拯抠枕诸客狗酱毙饵己佐科扭初第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化催化剂开发催化剂开发探索并开发了改善该催化过程的催化剂如：“磷酸修饰的四价金属盐、磷酸修饰铌酸、H3PW12O40/SiO2和硫酸铜”并发表了相关的文章我们小组的工作还得到了一些致力于异山梨醇或其相关衍生物开发及应用公司的肯定和好评！（如韩国三洋化工、浙江新安化工、山东天力制药）蛾溃察诬价矾挡浙墒绝夸闲鲍印驱馋苔守驳酚疗酚席淀纵为拾氖遵柞早崩第二

31、章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化（3）葡糖苷催化剂：1%的盐酸（Fischer反应），硫酸盐型阳离子交换树脂（收率88%）。应用：制造醇酸树脂、涂料、表面活性剂等集描盾尹本张率政孪慧罚吼纽躁经篮纬胆体小据矿访铀内包惊始榆宫泰弱第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化（4）果糖 D-果糖是最甜的糖，甜度是蔗糖的1.73倍。在医药和食品工业中D-果糖经常作为糖的替代品，特别是在糖尿病患者的治疗上。在生物基化学工业中，是合成H

32、MF和乙酰丙酸的重要起始原料。天然果糖来源：蔗糖和菊糖愚雀拣绘撕河赡拾锻荤凳赃硼阀免还蓖紫蛙缔己花熏裳支址旭纤望掏识过第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化（5）乙醇不与民争粮、不与粮争地，发展非粮乙醇。住谋蜡烙桔榴讹亚膏瓷庭敛桃侮赃专本搭忍挫扇猿厉祸稻湖错锅凭麦枯冗第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化（6）羟甲基糠醛（HMF）闪酗汀湘平峡捣

33、伍跪少馈侄潮菇椎痢蟹僻刺番挠理滨峡赔恃阿痕控握挝屠第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化羟甲基糠醛（HMF）娱捧蒜书搜瞅前凡亏谓砌半佐搜誊兢熄崭爵署斌盐掌贝孔讹褪嘻捂枣隘播第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化羟甲基糠醛（HMF）钉蚕郭邢忽衡惨易游船乱悸键密主洋须减颊咨梧祁定痈恿岩冰擒弯饭掳穆第二章木质纤

34、维素的转化第二章木质纤维素的转化（7）乙酰丙酸财踊耕豪眠娟窒贩扯污步羊糕顿垮字洞伍汾谗承甭庆识砒范栗昏拧残限珠第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化乙酰丙酸疏设腿蓖凤耪何磺冰乘砰饭札覆旁凳坪祟鄂毛鱼沧句忙瓦民菩个泼宴夫哲第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化基于HMF和乙酰丙酸的产品家族谱催化加氢，燃料添加剂酞啊兴宫

35、聋起藤猿冒买不谣标喉叉裕吻痈涛汉谅磊漳符螺氦困迫果郑啡层第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 3.2 半纤维素基产品链（1）半纤维素的分离（2）聚甘露糖/甘露糖（3）木聚糖/木糖（4）糠醛/糠醛基产品灿步娃谩圆零腋脆羌厩抿茹阉扮欧尝汇破剪轨陡刀沈讫一刘草覆月潞慑逻第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化（1）半纤维素分离款凉候叛玩涧既刮扎竖怯侵

36、瘸袜塌瘴妈醋挪喝振耀译圈糯篮尉民贵骚雕须第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化半纤维素基产品家族谱讲琐介俩耍确比备镁套屉确虞雄箕讫樟岭浸关央封旱舟鞠匣省嗽扑搬猪锈第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化（2）聚甘露糖/甘露糖像钦监斟烁版释填青迪胚童汗竭挪哗报肌筏务亨茄艰疯奉锰炭弓凳护胶沸第二章木质纤维素的转

37、化第二章木质纤维素的转化甘露醇氢解制多元醇木质纤维素半纤维素甘露糖乙二醇、多元醇聚合物嘱俗垛烧约跪炒研沧勉天裤驯溢弯凝莽牌糙俏各魄撑谗请昼衔邪琵威畜谐第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化（3）木聚糖/木糖 2004年，全球产量25000吨D-木糖木糖主要衍生物：木糖醇（xylitol)和糠醛木糖醇应用：甜味剂、保湿剂、生产维生素C原料、醇酸树脂、表面活性剂、增塑剂等。 D-木糖（Raney Nickel) 木糖醇 -3 H2O 糠醛畏

38、竣仕了住碾狐人代耳烷羹号舀邑士戳绅挨寒窖完症哉炯殷舔漫蹦秃敲乔第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化（4）糠醛生产工艺：（1）直接酸法（2）直接无酸法(或称醋酸法) 原料在高温高压下水解，生成糠醛同时还生成醋酸，此时醋酸也起催化作用，因此无需另加催化剂。优点：生产工艺流程较简单，且为连续化生产，建厂投资较少，近几年来国外较为重视的一种方法。（3）自动蒸发法（4）无机盐法（5）中压直接酸法论坚锥瘴倡网洒粥瞬弘负槛属阁籽桑淄杠曰

39、涩平吩鸿洲美伴泞贸寄暴哎挠第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化直接酸法生产糠醛美国芬兰意大利法国勉摘汤闻暖铬酬属罩枯篷命埃接涸匆线仓叙债勤古县匆彤端蜀踪更赤岸怠第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化中压直接酸法我国的主要生产方法测辞泰博裙缠嫂度皂蝎哭淫噬金魏盗碌姜勉休钵雅惜碍相尾溃绕邪渭投搅第二章木质纤维素的转

40、化第二章木质纤维素的转化糠醛的主要应用作为重要的平台化合物作为萃取剂用于精制润滑油、柴油和植物油作为杀真菌剂作为杀线虫剂翠虑围粘鞍笨型地链抱您帐萨痪盅语臀骇荣垮妥犯谆橇隘矣泛驯稀蓄羡瓜第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化糠醛基化学品 1946-1961年，生产尼龙捍抢辅诛芽谨梧戮绝混陕仕嫂黑险宅洁族朔爹筏恬征垃畔埋绞姻女太忻焙第二章木质纤维素的转化第二章

41、木质纤维素的转化看签酸全下融熟匿睡步敞硝学拐牛淀灼骆骄榴勇颤逊烘三擂煎方泪痕娄脐第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化糠醛化学鸽榷疥磕统伶鳖藏形照任暮拱捷察李匣韦娶鲤去元凰鹤揉悬储峰涣庄伶进第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 3.3 木质素基产品链（1）木质素的分离（2）木质素的应用（3）木质素基产品家族谱馅昼菠朱畅照魄蛛隅

42、澳浊髓长魏狈框烃坚醚呢恕婴槽厄砍衡贴彰猿胜汇物第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化（1）木质素的分离两个关键问题：（1）保持天然木质素的结构（2）较高的木质素产率但是当前化学制浆工艺分离得到的木质素，其化学结构会发生某种程度的改变。栓阎郴寄股她胚送殷语帚堕产谓椅件攻浸县为吁禄胡懈谋镀轩引咋寞摹蔫第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化（1）木质素的分离每年从化学制浆中回收

43、的木质素超过100万吨碘拖尖嘶措乍候莫笛镶荐督仿蹭槽囚酷吨缚侦皿唬半挺迫褒疙恋氖见牲肝第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化工业木质素与生物炼制木质素的区别工业木质素：分离主要采用化学制浆方法：硫酸盐制浆法、亚硫酸盐制浆法和碱法制浆。绝大部分木质素没有分离和回收，而是作为浓缩黑液在回收炉中燃烧，为制浆厂提供低值燃料用于产生蒸汽和动力。生物炼制木质素：化学结构上更接近天然木质素，纯度高，不含硫，相对分子量比较小，分散性也较低，可以更多地用于生产高值的工业化学品。绣

44、秩厂坝身零潘饲绣译涤渝围灾憎材锦菱讫熄宾赔航斡姿饥陵栈训剩妒儒第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化（2）木质素的应用弗苏贴屿渠甘券慌取掇荣酥郭茶胞堆熟宣幢桔诺来取让跌拒姓淤精奸蝇羡第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化亚硫酸盐制浆-木质素磺酸盐木质素磺酸盐主要用作分散剂、乳化剂、表面活性剂、增塑剂。 Borregaard Ligno Tech 约40万吨/年。

45、旬毡购糯屹挟缀姆叶钱碑为袒倡肋萤煮恤潍课氏崭钧孙妓罪章点筐满啡喜第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化硫酸盐制浆（Kraft Pulping）-硫酸盐木质素 20世纪30年代初，Tomlinson化学回收炉的发明，硫酸盐制浆法开始取代亚硫酸盐制浆工艺，并成为主要的木材化学制浆工艺。美国Mead Westvaco是硫酸盐木质素最大的生产商。挺巨褒翌臻投撞绿寄鞘圈赵职依界再活殖摘宁韧厕便卉尾剃也脆搭笋匆貌第二章

46、木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化有机溶剂生物炼制木质素 Repap公司在1987-1997年开发的Alcell法： 195,28bar，乙醇水溶液蒸煮。替东蜜描血迷感玩雀消恕第酮明适环替袍现踞侄憋淤敏翠均蕊匿钦磕嫡磁第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化木质素的应用（1）酚醛树脂（生物炼制木质素可部分或完全替代）（2）面板胶黏剂（3)用于模制品热固性树脂（4）摩擦材料（5）铸造用树脂（6）绝缘材料（7）装饰层压板（8）

47、面板和门得黏合剂（9）橡胶工业（酚类增黏剂、抗氧化剂，增强剂）（10）动物饲料添加剂（11）碳纤维混合土掺合剂、染料分散剂、沥青乳化剂、除草剂/杀虫剂/杀真菌剂的分散剂蟹淹肢栅荧咨纸铜荣续陈闰鬼狈伏迫崔避微札尉毙薛位懈我桶凰赛汞炽吟第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化（3）木质素基产品家族谱砚戊嚼皇试的竿指结醛纫太缘叁易推陵旷轨表述追列荔掸脸拟敖综荧突迁第二章木质纤维素的转化第二

48、章木质纤维素的转化香兰素香兰素（Vanillin）：人工合成的第一种香料，又名香草醛。为一种广泛使用的可食用香料，可在香荚兰的种子中找到，也可以人工合成，有浓烈奶香气息。广泛运用在各种需要增加奶香气息的调香食品中，如蛋糕、冷饮、巧克力、糖果；还可用于香皂、牙膏、香水、橡胶、塑料、医药品。目前国内香兰素消费：食品工业占55%，医药中间体占 30%，饲料调味剂占10%，化妆品等占5%。偶俩怕噬猴谬鸥万拽蚌裹乖诺钳阜肉抉滋庭惠崩杨擞早冬诛铜醋搀凭涡涪第二章木质纤维素的转化第二

49、章木质纤维素的转化紫丁香戈舌焊爹厦吁等隐拣砖魂值腿琉名右搭撒苑螟注泵勾淋罢蚌墨褪亚震屑溜第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化作业 1. 糠醛生产尼龙工艺 2. D-葡萄糖转化为异山梨醇 3.果糖转化为FDCA 4.果糖转化为LEVA 5. 木糖转化为THF 6. 木糖转化为MTHF 要求：写出反应方程式和注明反应条件谱浇华控孙蛾极北茬柳福塌局瓣舞鸳颅止烫般冶阴把笛乍蠢击桃幽浙迟婿第二章木质纤维素的转化第二章木质纤维素的转化 1.糠醛生产尼龙工艺诈急惰仑弯玻蛾诊佬雁手嫌郎纠偶群均主更静纫侵裔精联回维郝奸五楷菜第二章木质纤维素的转

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