糠醛是一種化工產(chǎn)品,它由植物纖維原料中的高聚糠(纖維素、半纖維素)在一 定溫度和催化劑作用下,水解成戊糖( 單糖),戊糖再脫水即生成糠醛。糠醛是重要的化工原料,用糠醛直接和間接合成的化工產(chǎn)品有1600多種,廣泛應(yīng)用于合成塑料、醫(yī)藥、農(nóng)藥等工業(yè);它還是極好的有機(jī)溶劑, 用于提煉高級(jí)潤(rùn)滑油和柴油。生產(chǎn)糠醛的原料很多, 如闊葉木材、油茶殼、棉籽殼、干蔗渣、玉米芯、稻殼等,噸糠醛消耗玉米芯11～13t,稻殼則22t。

1、生產(chǎn)工藝

糠醛生產(chǎn)按水解工藝可分為直接一步法和兩步法兩種, 現(xiàn)代幾乎全采用 一步法生產(chǎn),其反應(yīng)式:

工藝流程如下:

2、主要技術(shù)要點(diǎn)

a. 催化劑

生產(chǎn)糠醛用催化劑有鹽酸、 硫酸、過(guò)磷酸鈣等。 國(guó)內(nèi)多用 硫酸, 其對(duì)設(shè)備腐蝕較輕, 且不易揮發(fā)。友誼農(nóng)場(chǎng)糠醛廠曾 用過(guò)磷酸鈣做催化劑, 其糠醛得率相差不多, 但糠醛渣可為很好的有機(jī)復(fù)合肥。

b. 反應(yīng)溫度

反應(yīng)溫度不僅影響糠醛得率, 也影響其反應(yīng)速度。 反應(yīng)溫度過(guò)低 反應(yīng)速度慢, 不經(jīng)濟(jì); 反應(yīng)速度過(guò)高, 會(huì)使糠醛樹(shù)脂化, 影響其得率。一 般糠醛水解鍋保 持蒸汽壓力 5 88～68 6kP a, 。 飽和蒸汽溫度15 8℃, 反應(yīng)時(shí)間 4～5h。

c. 蒸煮工藝

原料處理: 無(wú)論是選擇玉米芯或是稻殼做原料, 都要進(jìn)行預(yù)處理, 玉米芯要進(jìn)行粉碎, 顆粒粒度在1cm3左右; 稻殼則要篩出沙土和稻草等雜物。

稀硫酸的配制 : 將濃硫酸稀釋成8% 濃度的稀硫酸。

蒸煮水解: 包括投料裝鍋、升壓、 出醛、 降壓、排廢渣等。裝鍋時(shí)將 稀硫酸混拌在 原料中 , 固液比為1( 0. 5～ 0. 6) ( 質(zhì)量比) 。裝好鍋后, 擰緊鍋蓋, 通飽和蒸汽升壓, 待壓力升到294kPa時(shí)排氣 一 次, 然后繼續(xù)升壓到58 8kP a, 打開(kāi)排醛氣閥排 醛氣入冷凝器, 冷凝液即為糠醛原液。

d. 糠醛蒸餾

糠醛原液中糠醛只 占 4% ～ 6% , 低沸點(diǎn)物( 甲 醇、 丙 酮、 乙酸、 乙醛) 占 5 % ～ 13 % , 其它為水分。蒸餾的目 的是除去上述雜物和水分。蒸餾在蒸餾塔中進(jìn)行, 雜質(zhì)和水分在蒸餾過(guò)程中被冷凝、汽化而除去, 從而獲得粗糠醛( 毛醛) 。

e. 糠醛精制

毛醛中仍含有一部分高沸點(diǎn)、低沸點(diǎn)雜物及水分, 因此需要進(jìn)行精制。首先用 10% N a2CO 3 溶液中和毛醛 中的酸, 使pH值超過(guò)7; 然后去除上層的水分; 靜

止片刻, 將毛醛投入精制釜中精制。由于糖醛沸點(diǎn)較高( 161. 7℃ ) , 若在此溫度下精制, 不僅速度慢, 更主要的是易使糠醛樹(shù)脂化, 所以糠醛精制要在真空條件下進(jìn)行。首先蒸出 的餾份是低沸點(diǎn)物質(zhì) , 應(yīng)單獨(dú)收集貯存; 釜底的是高餾份或樹(shù)脂狀物質(zhì) , 應(yīng)棄之或拌在煤中做燃料; 中間餾份便是糠醛, 化驗(yàn)合格后裝桶、包裝、入庫(kù)。