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《中国化学会第十二届全国应用化学年会论文集》2011年
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添加剂在玉米芯酸催化水解制备糠醛过程中的应用

岳丽清  肖清贵  徐红彬  王天贵  
【摘要】:糠醛是一种重要的基础化学品。以糠醛为原料,可以生产糠醇、四氢糠醇、四氢呋喃和呋喃等1 600多种化工产品。糠醛生产原理为植物半纤维素中的聚戊糖水解为戊糖后进一步脱水生成糠醛。我国采用玉米芯在稀硫酸中水解制取糠醛,工艺简单,技术成熟,但是目前工业中糠醛产率较低,仅为50%~60%,且三废污染严重。糠醛收率较低的因素主要有工业生产中拌酸温度低、玉米芯浸酸不均匀、高温下发生焦化、反应过程中发生多种副反应等。为有效抑制过程中的副反应,提高糠醛的收率,本实验首先对稀硫酸水解制备糠醛工艺进行优化,重点考察了反应温度、液固比及硫酸浓度对糠醛收率的影响;其次,在优化的基础上,选用添加剂抑制糠醛副反应,以进一步提高糠醛收率。本实验中选用的添加剂有二苯胺、三苯基磷、对苯二酚及硫脲,并分别考察了添加剂的用量对糠醛收率的影响。实验结果表明,1)在反应温度180℃,硫酸浓度0.5%,酸液体积与玉米芯质量比8:1(L/kg)的优化工艺条件下,糠醛收率由传统工艺的50%~60%提高至70.3%;2)当二苯胺加入量为玉米芯总质量的0.2%时糠醛收率提高至80%;在三苯基磷加入量为玉米芯总质量的0.25%时糠醛收率提高至86%;在硫脲加入量为玉米芯总质量的0.2%时糠醛收率提高至85%;对苯二酚加入量为玉米芯总质量的0.025%时,糠醛收率提高到83%。由此可见,通过加入添加剂的途径可大幅度提高糠醛收率,在稀硫酸法水解玉米芯制备糠醛工艺中将具有良好的应用前景。

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