重量％并冷卻 至4°C，大約85重量％最初提供的草酸在15小時內結晶，通過簡單的過濾能夠回收高純度 的草酸。色譜分離在此也可能是有益的。
[0100] 所有原料的含水級分相對于參比半纖維素樣品的HPLC折射率色譜示于圖5中。 陽101] 實施例5
[0102] 對高壓蓋內草酸和硫酸的同比實驗的含水級分的分析表明使用無機酸有助于釋 放更大量的木糖。但是，與使用有機對應物相比，形成的降解產物、特別是班巧酸和乳酸也 有顯著的增加。
【主權項】
1. 一種處理生物質的方法，其包括以下步驟： (i) 在草酸催化劑存在下，在含水體系中處理生物質材料以產生漿料； (ii) 對所述漿料施用酸化的有機溶劑液體，并且任選地對所得混合物進行脫氣，然后 在預處理步驟將所述混合物暴露于超聲中；以及 (iii) 利用熱消化完成分級過程，然后通過加水分離各組分為木質素、半纖維素（單 糖）和纖維素。2. 根據權利要求1所述的方法，其中生物質的處理包括所述生物質材料的消化。3. 根據權利要求1所述的方法，其中生物質的處理包括所述生物質材料的預處理。4. 根據前述任意一項權利要求所述的方法，其中草酸的濃度為約0. 01M至約1M。5. 根據前述任意一項權利要求所述的方法，其中草酸的濃度為約0. 05M。6. 根據前述任意一項權利要求所述的方法，其中草酸的濃度為約0. 1M。7. 根據前述任意一項權利要求所述的方法，其中所述生物質包含硬木/軟木，并且生 物質與稀草酸的重量比為約〇. 1:1至約1:10。8. 根據前述任意一項權利要求所述的方法，其中所述生物質包含硬木/軟木，并且生 物質與稀草酸的重量比為約1:5。9. 根據權利要求1至6中任意一項所述的方法，其中所述生物質包含草類、谷類或樹葉 類，并且生物質與稀草酸的重量比為約1:1至約0. 1:20。10. 根據權利要求1至6中任意一項所述的方法，其中所述生物質包含草類、谷類或樹 葉類，并且生物質與稀草酸的重量比為約1:10。11. 根據前述任意一項權利要求所述的方法，其中所述生物質與稀草酸混合以產生漿 料，并且所述漿料與有機溶劑混合并對其進行脫氣。12. 根據前述任意一項權利要求所述的方法，其中所述脫氣包括在有或無超聲處理輔 助的情況下惰性氣氛中的反應。13. 根據權利要求12所述的方法，其中所述惰性氣氛為氮氣。14. 根據前述任意一項權利要求所述的方法，其中在預處理和消化階段對所述生物質 /稀草酸漿料和酸化的有機溶劑的混合物進行超聲處理。15. -種有機溶劑試劑，其包含酮、醇和含水草酸。16. 根據權利要求15所述的有機溶劑試劑，其中所述酮為甲基異丁基酮（MIBK)。17. 根據權利要求15或16所述的有機溶劑試劑，其中所述醇為乙醇。18. 根據權利要求15至17中任一項所述的有機溶劑試劑，其包含甲基異丁基酮 (MIBK)、乙醇和含水草酸。19. 根據權利要求15至18中任一項所述的有機溶劑試劑，其中所述試劑落入圖3所示 相圖的單相中。20. 根據權利要求15至19中任一項所述的有機溶劑試劑，其包含重量％比例為約 44:32:24的酮、醇和含水草酸。21. 根據權利要求15至20中任一項所述的有機溶劑試劑，其包含重量％比例為約 44:32:24的甲基異丁基酮（MIBK)、乙醇和含水草酸。22. 根據權利要求15至19中任一項所述的有機溶劑試劑，其包含重量％比例為約 16:34:50的酮、醇和含水草酸。23. 根據權利要求15至20中任一項所述的有機溶劑試劑，其包含重量％比例為約 16:34:50的甲基異丁基酮（MIBK)、乙醇和含水草酸。24. 包含酮、醇和含水草酸的有機溶劑試劑在從生物質材料中選擇性分離纖維素、半纖 維素和木質素的用途。25. 根據權利要求24所述的用途，其中從生物質材料中選擇性分離纖維素、半纖維素 和木質素包括：預處理步驟，所述預處理步驟包括對所述生物質施用酸化的有機溶劑液體， 以及在將所得混合物暴露于超聲之前任選地對所得混合進行脫氣；以及熱消化步驟，隨后 通過加水將各組分分離為木質素、半纖維素（單糖）和纖維素。26. 根據權利要求24或25中任意一項所述的用途，其中從生物質材料中選擇性分離纖 維素、半纖維素和木質素包括在預處理和消化步驟中的處理（超聲處理）。27. -種處理生物質的方法，其包括以下步驟： (i) 在草酸催化劑的存在下，在含水體系中處理生物質材料以產生漿料； (ii) 在預處理步驟使所述漿料與酸化的有機溶劑液體共混； (iii) 在消化階段對所述漿料進行超聲處理； (iv) 在預處理和消化階段對所述混合物進行脫氣；以及 (v) 使用包含酮、醇和含水草酸的有機溶劑試劑使所述生物質材料分離為其組分木質 素、單糖和纖維素。28. 根據權利要求27所述的處理生物質的方法，其包括使用包含酮、醇和含水草酸的 有機溶劑試劑使所述消化產物分離為其生物質組分木質素、半纖維素（單糖）和纖維素。29. 根據權利要求27或28所述的處理生物質的方法，其中所述惰性氣氛在環境壓力 下。30. 根據權利要求27或28所述的處理生物質的方法，其中所述惰性氣氛在加壓條件 下。31. 根據權利要求27至30中任一項所述的處理生物質的方法，其中所述惰性氣氛包括 氮氣氣氛。32. -種處理生物質的方法，其包括以下步驟： (i) 惰性氣氛下在草酸催化劑的存在下，在含水體系中處理生物質材料以產生漿料； (ii) 在預處理階段使所述漿料與酸化的有機溶劑液體共混； (iii) 在消化階段對所述漿料進行超聲處理以產生消化產物；以及 (iv) 在預處理和消化階段對所述混合物進行脫氣； (v) 將所述消化產物分離成其生物質組分木質素、單糖和纖維素。33. 根據權利要求32所述的處理生物質的方法，其包括使用包含酮、醇和含水草酸的 有機溶劑試劑使所述消化產物分離為其生物質組分木質素、半纖維素（單糖）和纖維素。34. 根據權利要求32或33所述的處理生物質的方法，其中所述惰性氣氛在環境壓力 下。35. 根據權利要求32或33所述的處理生物質的方法，其中所述惰性氣氛在加壓條件 下。36. 根據權利要求32至35中任一項所述的處理生物質的方法，其中所述惰性氣氛包括 氮氣氣氛。37. -種通過以下方法由生物質制備的半纖維素，所述方法包括以下步驟： (i) 在草酸催化劑的存在下，在含水體系中處理生物質材料以產生漿料； (ii) 在預處理步驟中對所述漿料進行超聲處理；以及 (iii) 將所述生物質材料分離成其組分木質素、半纖維素（單糖）和纖維素，并且分離 所述半纖維素。38. 根據權利要求37所述的半纖維（單糖），其中分離所述消化產物并且分離所述半 纖維素的步驟包括使用含有酮、醇和含水草酸的有機溶劑試劑。39. -種通過以下方法由生物質制備的木質素，所述方法包括以下步驟： (i) 在草酸催化劑的存在下，在含水體系中處理生物質材料以產生漿料； (ii) 在預處理步驟中對所述漿料進行超聲處理；以及 (iii) 將所述生物質材料分離成其組分木質素、半纖維素（單糖）和纖維素，并且分離 所述木質素。40. 根據權利要求39所述的木質素，其中分離所述消化產物并且分離所述木質素的步 驟包括使用含有酮、醇和含水草酸的有機溶劑試劑。41. 一種用于由木質素制備精細化學品的方法，其中所述木質素按照權利要求39或40 制得。42. 結合實施例基本上如上所述的方法、有機溶劑試劑、用途、半纖維素或木質素。
【專利摘要】本發明公開了一種處理生物質的方法，其包括以下步驟：(i)在草酸催化劑的存在下，在含水體系中處理生物質材料以產生漿料；(ii)對所得漿料施用酸化的有機溶劑液體，并且任選地對所得混合物進行脫氣，然后在預處理步驟將所得混合物暴露于超聲中；以及(iii)利用熱消化完成分級過程，然后通過加水分離各組分為木質素、半纖維素(單糖)和纖維素。
【IPC分類】D21C1/04, D21C11/00, D21C3/20, D21C3/22
【公開號】CN105408544
【申請號】CN201480023892
【發明人】馬爾科姆·吉爾伯特·蓋茨, 安東尼·羅賓·麥加勒爾-格羅夫, 奈杰爾·唐納德·安德森, 肯尼思·約翰·科里頓·戴, 帕特里克·萊希, 杰弗里·尼古拉斯·德雷奇
【申請人】保賽有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2014年2月26日
【公告號】CA2902373A1, US20160002850, WO2014132055A1