《用生物质原料快速热裂解制备乙酸的方法》

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该成果应用于乙酸制备领域,即一种用生物质原料快速热裂解制备乙酸。发酵法是乙酸最原始的制造方法,这种方法采用含糖类物质的植物果实发酵制乙醇,乙醇经过发酵氧化成乙醛,再将乙醛进一步氧化制得乙酸;由乙醇、乙醛、乙烯、丁烯在有催化剂的条件下和发生氧化反应也可以制得乙酸;利用丁烷为主要原料,通过空气氧化而制得乙酸;甲醇低压羰基化法(孟山都法)同样制得乙酸;甲醇羰基化制备乙酸的方法已经见诸于众多的专利。合成法是工业生产乙酸的主要方法。这些众多的乙酸制备方法,主要依赖于石油工业提供原料,在化石原料日益枯竭的背景下,迫切需要制备乙酸的替代方法。生物质原料的基本成分是纤维素、半纤维素和木质素,这些组分在快速热裂解反应后,可以生成含酸、醇、酮和醚类的混合物,其中乙酸就是其中的主要成分。 为了克服现有技术的不足,该成果提供一种工艺简单、新颖、高效、节能的用生物质原料快速热裂解制备乙酸的技术方法,通过下述技术方案实现: 预处理:取生物质原料依次经过除杂、粉碎和干燥后备用; 热裂解:在氮气环境中,将生物质原料于500~800℃进行热裂解反应,反应时间为2~3s,压力为0.10~0.15MPa,物料处于一种流态化的快速反应系统;该反应是气相停留时间仅为2~3s的快速热裂解反应,而且产物迅速离开反应环境。 冷凝:将热裂解反应生成的气体导入多级串联冷凝器内,在温度-20~-5℃范围内选择在多组分气体中冷凝出乙酸,收集-20~-5℃下某一级的含乙酸冷凝液体; 分离纯化:将所得液体先后进行离心分离、有机膜过滤、脱水处理和精馏,获得乙酸产品。将乙酸产品置于冷柜内保存,进行气质联用(GC-MS)分析。该成果有利于生物质原料,包括植物及其利用或加工后的剩余物等高质化利用,技术关键点主要有:原料粉碎至粒径大小为60~100目,干燥至含水率≤8%,有机膜分离,精馏分离(塔顶温度为100~105℃,回流比为1~4的多级平衡)。

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