以醋酸為催化劑由戊糖經(jīng)反應(yīng)萃取抽取糠醛的過(guò)程研究.pdf

1、戊糖在發(fā)生脫水反應(yīng)生成糠醛的同時(shí)，糠醛容易發(fā)生副反應(yīng)，只有把反應(yīng)生成的糠醛快速的轉(zhuǎn)移出反應(yīng)體系才能減少副反應(yīng)發(fā)生從而提高糠醛收率。反應(yīng)萃取制取糠醛技術(shù)是在戊糖發(fā)生脫水反應(yīng)的同時(shí)加入一種與水不互溶、對(duì)糠醛具有高選擇性的萃取劑，靠萃取劑不斷把反應(yīng)生成的糠醛從反應(yīng)體系萃取出來(lái)，以減少副反應(yīng)從而提高糠醛收率。反應(yīng)萃取技術(shù)與傳統(tǒng)汽提工藝相比具有收率高、能耗低、幾乎不產(chǎn)生廢水等優(yōu)勢(shì)，是最具前景的糠醛生產(chǎn)新技術(shù)。本文對(duì)以醋酸為催化劑，由戊糖經(jīng)反應(yīng)萃取

2、制取糠醛過(guò)程進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
　　 首先建立了一種能夠準(zhǔn)確分析戊聚糖的分析方法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明戊糖是可以完全轉(zhuǎn)化成糠醛的，只要能夠足夠快速的把反應(yīng)生成的糠醛轉(zhuǎn)移出反應(yīng)體系，糠醛收率就能接近100％，糾正了GB/T745-2003中存在的缺陷。對(duì)以醋酸為催化劑時(shí)戊糖反應(yīng)生成糠醛反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，建立了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程，研究表明醋酸對(duì)戊糖反應(yīng)過(guò)程具有較強(qiáng)的催化活性。
　　 對(duì)初選的一系列高沸點(diǎn)芳香類(lèi)化合物進(jìn)行了研究，最后選

3、定對(duì)鄰硝基甲苯作深入研究。測(cè)定了鄰硝基甲苯與水互溶度隨溫度變化關(guān)系，以及糠醛和醋酸在鄰硝基甲苯-水體系分配系數(shù)隨溫度變化關(guān)系，研究結(jié)果表明即使在木糖反應(yīng)生成糠醛所需的高溫條件下鄰硝基甲苯仍具有熱穩(wěn)定性好，對(duì)糠醛選擇性較高，對(duì)醋酸選擇性較低，與水互溶度低等特點(diǎn)，因此鄰硝基甲苯是一種適用于反應(yīng)萃取制取糠醛過(guò)程的萃取劑。
　　 對(duì)糠醛在鄰硝基甲苯-水體系在高溫條件下(473.15 K)傳質(zhì)-降解過(guò)程進(jìn)行了研究，建立了基于雙模理論的糠醛

4、傳質(zhì)-降解模型，研究表明即使在木糖反應(yīng)生成糠醛所需的高溫條件下(473.15 K)該模型也能較好的描述糠醛在雙相體系傳質(zhì)-降解過(guò)程，研究表明糠醛在鄰硝基甲苯-水體系降解速率顯著降低。
　　 首次在Scheibel塔中開(kāi)展了由木糖經(jīng)多級(jí)連續(xù)逆流反應(yīng)萃取制取糠醛的實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)反應(yīng)溫度、木糖初始濃度、溶劑比及攪拌速率等因素進(jìn)行了考察，研究結(jié)果表明多級(jí)連續(xù)逆流反應(yīng)萃取工藝可以顯著提高糠醛選擇性，在反應(yīng)溫度483.15 K、木糖初始濃度1