新工(gōng)藝使造(zào)紙“黑液”變廢為寶
發布時間:2017-03-23 09:37:46 關注:173
核心提示:天津大學(xué)化(huà)工學院教授李(lǐ)永丹帶領團隊設計了“木質素一步法(fǎ)高效催化轉化工(gōng)藝(yì)”,突(tū)破性地將堿木質素完全轉化成為(wéi)高附加值的有機小分子化合(hé)物,做到(dào)了低成本、高收率、產業化前景好。該工藝在實驗室已(yǐ)經全麵實現,進入到了中試和成果轉化階段(duàn),能夠做到將“用之困難,棄之汙染”的木質素變廢為寶。
天(tiān)津大學化工學院教授李永丹帶領團隊設計了“木質素一步法高效催化轉化工藝“,突破性地將堿木質素完全轉化(huà)成(chéng)為高附加值的有機小分子化合物,做到了低成本、高收率、產業化前景(jǐng)好。該工藝在實驗室已經全(quán)麵實現,進(jìn)入到(dào)了中試(shì)和成果轉化階段,能夠做到將“用之(zhī)困難,棄之汙染”的木質(zhì)素變廢為寶。相(xiàng)關成果發表在世界頂級綜合類化學(xué)刊物《德(dé)國應用化學》上,同時申請國(guó)際發明專利(lì)1項,國內(nèi)專利(lì)4項。
中(zhōng)國造紙工業年度報告稱,我國製漿造紙工業每年要從植物中分離出約3000萬(wàn)噸纖(xiān)維素,同時得到1000萬噸左右的木質素副產品。但是,超過95%的木質素卻以“黑液”形式直接排入(rù)江河或濃縮後燒掉:排入(rù)江河汙染水源和土壤,濃縮後燃燒熱值低,並產生硫氧化物汙染空氣。
木質素是一種由苯丙烷結構聚合成的三(sān)維大分子複合材料,由於木質素的分子結構很穩定,極難分解為有價值的亞單位,尤其(qí)是要以一(yī)種節約(yuē)成本的方式。現有的木質素催化煉(liàn)製過程多(duō)是把木(mù)質素氣化,通過費托、甲醇等合成工藝合成液體產物,能耗高、效率低,且產生(shēng)焦油等廢(fèi)料,李永丹團隊則利用(yòng)“一步法高效(xiào)催化轉化工藝”變廢為寶,把木質素穩定的長鏈(liàn)“打斷”,分解成高附加值的有機小分子化(huà)合物。
李永丹團隊在(zài)國際上首次采用納米(mǐ)結構的(de)一種價格(gé)便宜的催化劑,在解聚木質素過程中,除了產生芳香烴,還產生長鏈醇類、脂類這些本身製備困難、價(jià)格頗高的小分子化合物,可謂“一舉多得”,且方法簡便又經濟。
此外,利用“一步法(fǎ)高(gāo)效催化轉化(huà)”木(mù)質素,液體(tǐ)產物總收率高達1.64g/g木質素。這為創新成果轉化(huà)為現實生產力提供了可能。比如采用山東某紙業公司的副產木質素,1200元/噸的木質素經過催化轉化,液(yè)體產物收率達到1530mg/g木質素,總產(chǎn)值高達51400元/噸木質素。
李永丹將木質素視作未來利用可再生生物質而非石油來做為原(yuán)料,生產燃料或化學製品同時減少環境影響的(de)“生物煉(liàn)製”的關鍵。“若能從木質素處創造出價值,就能夠(gòu)減輕非可再(zài)生能源和環境的壓力。”李永丹說。
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