低于共沸濃度的甲酸/水體系對麥草組分的解離
摘要:以甲酸/水為溶劑,在管式反應(yīng)器中進行麥草組分的解離,以甲酸/水的共沸質(zhì)量分?jǐn)?shù)(77.5%)為界設(shè)計了含甲酸的兩組溶劑組成(甲酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別是72%和90%),以90%甲酸為對照組,探討了120-140℃溫度范圍內(nèi)不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)甲酸處理后纖維素的保留和非纖維素組分(半纖維素和木素)的溶出規(guī)律。結(jié)果表明,120℃條件下,90%甲酸的脫木素率比72%甲酸脫木素率高15個百分點左右,但更高溫度條件下甲酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對脫木素率影響有限。在相同甲酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)條件下,提高反應(yīng)溫度會導(dǎo)致纖維素的水解,由于管式反應(yīng)器的傳質(zhì)強化和反應(yīng)時間的縮短,纖維素水解率低于1.6%。高質(zhì)量分?jǐn)?shù)甲酸和高處理溫度有利于半纖維素的溶出,但同時會導(dǎo)致碳水化合物的脫水降解,從水解液中五碳糖和六碳糖的收率來看,72%甲酸優(yōu)于90%甲酸的處理效果。另外,水解液中糠醛含量極低,僅占原料中五碳糖理論當(dāng)量的0.46%~0.99%,這同樣歸功于管式反應(yīng)器傳質(zhì)的強化。此實驗說明低于共沸濃度的甲酸/水具有促進非纖維素組分溶出和選擇性保留纖維素組分的優(yōu)勢。
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