酸式盐催化玉米芯水解制取糠醛的工艺优化*
2014-07-01冯培良李多松
新能源进展 2014年4期
关键词:催化剂
冯培良,王 君,李多松,严 丽
(安徽理工大学化工学院,安徽 淮南 232001)
酸式盐催化玉米芯水解制取糠醛的工艺优化*
冯培良,王 君†,李多松,严 丽
(安徽理工大学化工学院,安徽 淮南 232001)
针对工业生产中采用稀硫酸催化玉米芯水解制备糠醛存在催化剂毒性大、腐蚀及污染严重等问题,本研究尝试采用酸式盐催化玉米芯水解制备糠醛。通过单因素试验研究了催化剂种类、反应时间、反应温度对糠醛得率的影响。确定了制取糠醛的最佳工艺条件为硫酸氢钠作催化剂、反应时间90 min、反应温度190℃,此条件下糠醛的得率达39.91%。
酸式盐;玉米芯;糠醛
0 引 言
糠醛作为一种重要的化工中间体,在农药、医药、橡胶和石油精炼等领域有着广泛的应用[1,2]。直至目前,糠醛还不能依靠有效的化学合成制得,只能由含半纤维素的生物质通过酸催化水解获得[3,4]。典型的生物质原料有农林废料、甘蔗渣、玉米芯、燕麦壳,其水解的原理是先将生物质原料中的半纤维素木聚糖水解为木糖,木糖在酸性介质中再进一步脱水成环,形成糠醛[5-7]。美国的Quaker Oats公司最先实现了糠醛的工业化生产,糠醛的生产直接由实验室阶段扩大到工业规模,期间未经历中试阶段。该公司利用了自己的现有设备,蒸煮釜、反应釜以及一些分离设备,原料采用燕麦片在生产过程中产生的燕麦壳[8]。糠醛的生产原料主要来自于农林废弃物,可以看做可再生的绿色化工原料,它的有效利用不仅可以降低当今化工生产对石化资源的依赖,还可以充分利用自然界中的生物质,提高生物质的附加值,减少环境污染[9]。……
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