木质纤维素是地球大陆上含量最为丰富的可再生有机资源,植物细胞壁是由纤维素、半纤维素、木质素和果胶构成,是木质纤维素生物质的主要质量单元。木质纤维素的组分解离是生物质精炼过程中的基础和关键,是实现植物细胞壁组分后续升级转化的基础。传统的甲酸法组分解离是间歇法进行的,时间长、温度高,酸浓高。导致碳水化合物和木质素降解严重。基于此,我们研究了木质素模型物愈创木酚基甘油-β-愈创木基丙醚(GG)在甲酸中的反应,并对反应产物进行了一系列的表征,成功提出了GG在甲酸中反应的路线。构建了流式反应器来对原料进行组分解离,采用低于共沸浓度的甲酸水溶液为反应溶剂,用流式反应器代替传统反应器,利用流式反应器装置的强传质作用以及短时间内快速分离的特点,来降低碳水化合物的降解和木质素的缩合。通过流式甲酸法解离麦草和杨木并且对废液和固体残余物进行成分分析,我们得出流式甲酸法在半纤维素脱除率和碳水化合物保护方面较间歇法具有明显的优势。流式甲酸法解离过程中对纤维素有着很好的保护作用,基本不损伤原料中的纤维素,并且能够绝大部分保留在处理后的固体残余物中,保留率高达98.8%。质量分析表明,在处理条件较为剧烈时(高温高浓),碳水化合物会发生一定的降解和损失,这可能是转化为糠醛和其他副产物,或者甲酰化造成的。红外光谱分析结果表明,流式甲酸法处理后所得水不溶木质素(WIL)比磨木木质素(MWL)含有更多的非共轭羰基,随着处理条件的加剧,非共轭羰基的数量逐渐增多,同时木质素侧链的羟基数量减少,这是因为侧链羟基发生了酯化反应生成甲酸酯。凝胶渗透色谱分析结果表明,流式甲酸法解离得到的WIL分子分布比MWL宽,多分散性较MWL高。不同处理条件WIL的多分散性变化不大,提高甲酸浓度在促进大分子木质素溶出的同时不会导致木质素大量的解聚。二维核磁分析结果表明,WIL的β-O-4′量比MWL略低,但是远远高于传统麦草碱法制浆的β-O-4′量,说明了流式甲酸法在保留木质素单元联接键方面有着巨大的优势。但是流式甲酸法产生的WIL热稳定性有所降低。