浅谈糠醛分离工艺技术探究进展

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1、浅谈糠醛分离工艺技术探究进展摘要：石灰石-石膏湿法脱硫技术较成熟、稳定程度高、实际效益好，但其仍然存在着一些问题需要解决，如结垢、堵塞等问题，这些问题的存在严重制约了此项技术的脱硫效率，因此，应采取措施解决生产中存在的问题，提高脱硫效率。关键词：糠醛分离研究进展糠醛是一种重要的有机化工溶剂和化工原料，广泛应用于农药、医药、染料、涂料、合成树脂等行业中。目前国内外已经对糠醛分离技术做了大量的研究，除了对传统蒸馆分离法和溶剂萃取法进行改进外，近几年又将膜分离技术、超临界萃取和吸附分离技术引入到糠醛分离及糠醛废水处理工艺中。1蒸馆分离法蒸馆分离法

2、是利用糠醛和水在97.5°C形成共沸物的性质，通过连续通入蒸汽使糠醛与水形成35%(w/w)的共沸物从塔顶蒸出，一般需要进行多次蒸馆才能得到较纯的产品。我国糠醛精馆工艺发展迅速，已经由最初的简单蒸馆、间歇精馆，发展到五塔连续精馆工艺。现有的五塔流程是在原来流程的基础上增加了水洗塔以去除糠醛中含有的有机酸，省去了以往在进干燥塔前的加碱中和工序，避免了杂质醋酸钠的生成，提高了产品质量，由精憎塔出来的糠醛精度可以达到99.5%以上。蒸馆分离法是目前研究最为成熟的糠醛提纯方法，可以得到较高精度的糠醛，具有工艺成熟、产品质量稳定的优点，在工业生产中应

3、用最为广泛。但由木质纤维原料制备的糠醛蒸馆液中糠醛浓度很稀，并含有少量的醋酸成分，要得到较高精度的糠醛，需要增加多个蒸馆塔，生产过程烦琐、设备投资大、能耗较高。另外，醋酸还易与糠醛反应生成树脂，降低糠醛产率，并且会堵塞设备，如果先将醋酸中和再蒸馆则得不到醋酸，降低生产价值。最近，VanBuijtenen提出了一种新的糠醛制备工艺，在原有糠醛水共沸体系的基础上进行改进，将载有气态酸催化剂的过热蒸汽通入反应装置中，过热蒸汽多次循环使用，浓缩混合气体中的糠醛浓度。实验结果证明在气态酸性体系中糠醛不会发生副反应，得到的糠醛水溶液中糠醛浓度高，有利于

4、进一步精制，有效降低了糠醛提纯能耗。2吸附分离法吸附分离法是指利用吸附剂的微孔结构，选择性的吸附水溶液中某种物质的过程，常用的吸附剂主要有活性炭、高分子吸附剂、复合吸附剂、煤质吸附剂，近年来吸附法在废水处理工程中的应用越来越多。Jerabek等用氯甲基化凝胶树脂与由苯乙烯和二乙烯基苯构成的大孔吸水聚合物合成交联型树脂吸附柱，通过分离水溶液中的糠醛来研究其吸附性能，并与传统的吸附剂XAD-2型和XAD-4型吸水树脂进行比较，结果表明多微孔交联树脂具有更高的吸附性能。但是,多微孔型吸水树脂的吸附性能受孔体积的限制，在糠醛浓度较高时，吸收效果明显

5、下降，难以一次得到高纯度糠醛。宋丽华等用活性炭、硅胶、氧化铝、沸石作为吸附剂来去除糠醛中的水分，从吸水性、经济型和稳定性方面对几种吸附剂吸附性能做了比较，认为NaX型沸石为最优良的吸附剂，吸水效果在93.5%〜98.2%之间。另外，对于糠醛废水中的少量糠醛组分也可以通过吸附法去除。程秀莲用LS-100型大孔吸水树脂来处理糠醛废水，糠醛的去除率可达99.6%；李允超等对竹炭吸附糠醛的性能进行了研究。3超临界萃取超临界C02萃取技术是近几十年来兴起的化工分离新技术，具有“绿色分离技术”之称。C02低黏度、低表面张力、无毒无害、不易燃易爆，临界温

6、度(Tc二31.31)和临界压力(Pc=7.38MPa)较低，故选用超临界C02为萃取剂低毒、少残留，常温条件下就能进行，成为食品、香料、医药和石油等深加工领域获得髙品质产品的有效手段。超临界C02作为新型的绿色环保溶剂，近年来受到了越来越多的关注，很多研究者对其展开深入研究，提出了各种不同的分离工艺流程。SakeT等用超临界二氧化碳流体分离富集糠醛，糠醛浓度达到90%以上。Yeong-CheolKim等根据Sake的萃取工艺研究了固体催化和超临界C02萃取制备糠醛工艺，得到了理想的萃取效果。KrishanGairola等利用超临界C02萃

7、取半纤维素水解液中的糠醛，发现利用同步C02萃取可以有效抑制水溶液中糠醛副反应的发生，从而显著提高糠醛的得率，糠醛得率最高可达69.9%o超临界C02萃取技术作为一项绿色新技术，有着广阔的应用前景。但也存在着一些问题，如分离过程需在高压条件下进行，对设备的要求较高，萃取釜间歇操作，对提取效率较差的物质还需选用适宜的夹带剂等。超临界萃取分离糠醛水溶液设备投资大，操作成本高，目前研究工作还处于实验之中。4有机溶剂萃取溶剂萃取是一种重要的化工分离技术。其基本原理是通过溶质在两种互不相溶或部分互溶的液相之间分配情况不同的性质来实现液体混合物溶质之间

8、的分离或提纯。溶剂萃取法具有回收率高、选择性好、设备简单、易于实现自动化等特点，通常在常温或较低温度下即可进行，易于实现连续化大规模生产。溶剂萃取糠醛的效果主要取决于糠醛的分配系