制浆前预抽提半纤维素及其利用技术

在传统硫酸盐化学法制浆前预提取半纤维素，并使其进一步转化为燃料及其他化学品的方法最初是由美国缅因大学教授Adriaanvan Heiningen等学者提出的。该技术的主要优点是预先抽提的半纤维素不含硫，比较纯净，有利于后序的深加工和转化，提高了生产高附加值产品的可能性，减少了后续蒸煮过程的化学品消耗，并降低了黑液最终处理的负担。2016年11月29日，Fortress Paper公司宣布将在位于加拿大魁北克省的Thurso Fortress特种纤维工厂启动半纤维素项目，目的是从未充分利用的原料（如桦木）中提取半纤维素^[5]。该项目的核心技术是在特种纤维工厂安装一个新的贮存器以收集水解液，将水解产物与液流分离后，进一步加工成一系列生物质产品，包括木糖和糠醛。在此技术中，水解液不参与液体循环而进行单独处理，这会减轻蒸发器和回收锅炉的负荷，从而有望提高特种纤维工厂蒸煮器的产能^[6]。

图2-1 制浆造纸产业生物质精炼工艺路线图^[3](www.xing528.com)

加拿大University of New Brunswick的倪永浩教授带领其团队对溶解浆工艺中的预水解液（PHL）及“基于制浆造纸平台的生物质精炼”进行了广泛深入的研究，主要包括PHL的理化性质、分离工艺和高值化利用，取得了显著的经济效益。加拿大FPInnovations的袁志润博士及其团队，以及天津科技大学的侯庆喜教授和刘苇副教授团队研究了半纤维素预提取与高得率制浆工艺的融合，该技术不仅可以获得半纤维素资源，提高了纤维资源的有效利用，而且可以降低后续制浆过程中的磨浆能耗，降低废液污染负荷，这对于基于制浆工艺平台的复合型生物质精炼的建立具有重要的价值。