氧化钙-二氧化碳处理杨木预水解液的物理化学变化及其对膜过滤性能的强化

预水解是生物质精炼过程中重要的一部分,大量的半纤维素在预水解过程中通过自水解转化为可溶性的低聚糖和单糖。通过对预水解液中木素等非糖类物质的选择性去除,回收高附加值的半纤维素糖类物质,符合生物质精炼的理念。探讨了利用氧化钙-二氧化碳处理预水解液,研究结果表明:加入氧化钙使得pH为11.6时,碱性条件使得木素酚羟基离子化,从而结合钙离子而使胶体木素沉淀,木素去除率48.1%。但是过高的pH将导致糖类物质的碱性降解,因此通过通入二氧化碳来降低水解液的pH,从而降低糖类的碱性降解;另外,纳米级碳酸钙在碳酸化处理过程中形成,并通过表面吸附作用将木素去除率提升至56.9%;氧化钙-二氧化碳处理能够显著强化预水解液的过滤性能,表现为过滤速度衰减的弱化和浓缩倍数的提高。截留分子量为1000Da的超滤结果表明,在相同的超滤时间内浓缩倍数提高2.5倍。鉴于氧化钙、二氧化碳是纸浆厂碱回收工艺的过程产物,此文所述的氧化钙-二氧化碳工艺,具有很强的应用价值。