探究糠醛废水中醋酸的回收及木糖母液制备糠醛的研究

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1、天津大学硕士学位论文糠醛废水中醋酸的回收及木糖母液制备糠醛的研究姓名：李加波申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李凭力20070101中文摘要糠醛是一种重要的化工产品，其应用广泛，我国的糠醛产量居世界前列，然而废水污染和低糠醛收率问题却制约着糠醛行业的可持续发展，本文对这两个问题进行了研究。糠醛废水的污染性大，其中含有2％左右的醋酸，生化处理糠醛废水成本高且不能回收其中的醋酸，如将废水中的醋酸成功回收将具有重大的社会效益和经济效益。本文采用高沸点萃取剂对糠醛废水中的醋酸回收进行了研究。首先通过测定不同配比萃取剂萃取醋酸的

2、分配系数与萃取剂粘度，研究萃取剂中各组分对各参数的影响，确定了混合萃取剂的最佳配比。然后采用脉冲填料塔分别对来自辽宁铁岭(醋酸浓度1．65％)、河北无极(2．84％)和宣化(1．43％)的废水进行了萃取实验，分别研究了相比、脉冲时间和脉冲压力、醋酸浓度等对于萃取效率的影响，结果表明：对不同浓度糠醛废水，使用自配萃取剂，适宜相比下，脉冲时间3s、脉冲压力0．04MPa时可以使萃取效率达到99％。在萃取剂回收过程中，为了使蒸馏温度降低(以延长萃取剂使用时间)采用了减压精馏方式，塔顶得到了浓度60％左右的醋酸水溶液。我国糠醛生产厂家

3、多采用一步法硫酸直接催化法，糠醛收率较低一般在50％左右，产生大量废渣，原料利用率低，并且催化剂硫酸不能回收。而两步法糠醛生产方法可以通过优化第二步即戊糖脱水生成糠醛的反应条件提高第二步的糠醛收率，从而提高整个过程的糠醛收率。而以醋酸为催化剂，在糠醛废水中醋酸回收工艺研发成熟情况下，则可以实现糠醛生产中萃取剂醋酸的回收重复使用。本文以木糖生产企业在生产结晶木糖过程中副产的木糖母液为原料，采用醋酸作催化剂，对两步法糠醛生产中第二步进行了考察，研究了反应时间、反应温度、醋酸浓度和木糖母液浓度对于糠醛收率的影响，在戊糖初始浓度16．

4、92％条件下，得到优化反应条件为采出时间375rain、反应温度180*(2、醋酸浓度4．5％，糠醛收率达到80．4％。关键词：糠醛，醋酸，木糖母液，萃取，高沸点萃取剂ABSTRACTFttrfural，producedfromhydrolysisofbiomass，isanimportantchemicalproductandiswidelyused．Theamountoffurfuralproducedinourcountryisthelargestintheworldnow．However,wastewaterpollu

5、tionandlowfurfuralyieldaffecttheconsistentdevelopmentofthewholefurfuralindustry．Thepaperdiscussesthesecriticalproblemsforfurfuralindustry．Furfuralwastewater,inwhichconcentrationofaceticacidiSabout2％，callseverelydestroyenvironmentifthereisnotreatment．Nowafewfactories

6、haveadoptedbiologicaltreatment，whichhassomedisadvantagessuchashighcostinthetreatmentandbeingincapableofrecoveringtheaceticacidinfurfuralwastewater．Recoveryofaceticacidinfurfuralwastewaterwillbenefitoursocietybothinenvironmentandeconomy．Inthispaper,somehighboilingpoi

7、ntextractantswereadoptedforrecoveryofaceticacidfromfurfuralwastewater．Firstly,thedistributionratioandviscosityofextractantwithdifferentcompositionsweredeterminedinordertoinvestigatetheeffectsofcompositionofextractantonthoseparametersanddecideoncompositionofextractan

8、t．Secondly,extractionexperimenlsweredoneinimpulsepackedextractorwithextractantofoptimumcompositionandfurfuralwastewaterfromTiclinginLiaoni