[發(fā)明專利]木材加工廢棄物杉木屑提取精油聯(lián)產(chǎn)化學法活性炭的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310727903.5
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103756787A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設計）人: 朱光真;鄧先倫;孫康;郭昊;張燕萍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國林業(yè)科學研究院林產(chǎn)化學工業(yè)研究所
• 主分類號: C11B9/02
• 分類號: C11B9/02;C01B31/08
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 馮慧

技術領域

本發(fā)明屬于化工技術領域，是一種木材加工廢棄物杉木屑提取精油聯(lián)產(chǎn)化學法活性炭技術。

背景技術

杉木是我國重要的用材樹種，在我國南方分布極廣，其中湖南西南部，江西、浙江南部和廣東、廣西以及福建北部是杉木的中心產(chǎn)區(qū)。據(jù)第四次全國森林資源連續(xù)清查統(tǒng)計：我國杉木人工林面積達911萬hm²，占全國人工用材林面積的30.4％，總蓄積量3.4億m³，不少成熟林的蓄積量可達105m³/hm²，在國民經(jīng)濟中占有重要地位。江西是我國杉木的主要分布區(qū)域和產(chǎn)地之一，全省以杉木為優(yōu)勢樹種的林分面積約140萬hm²，占全省森林總面積的30%，其立木蓄積量約為5500萬m³。木材生產(chǎn)采伐作業(yè)后，將產(chǎn)生大量的杉木屑等木質(zhì)纖維素類廢棄物，而杉木屑又是一種很好的生產(chǎn)活性炭的原料，自我國開始進行活性炭生產(chǎn)以來，杉木屑均是直接作為原料的。而其實杉木中含有杉木精油，是一種具有高附加值的產(chǎn)品。

精油(essential?oil)是存在于植物體中的一類可隨水蒸汽蒸餾，且具有一定香味的揮發(fā)性油狀液體的總稱。杉木精油是一種從杉木中提取的，無色或微黃色、透明具有芳香味的液體。它具有強有力的木香、麝香、龍涎香香氣，可適用配幻想型香精，主要用于化妝品和皂類。杉木精油中柏木醇含量為60％左右，其余還有α-蒎烯、柏木烯、攬香烯、α-松油醇、β-石竹烯等。柏木醇俗稱柏木腦，目前市場價格在120元·kg^-1左右。杉木精油和杉木烯經(jīng)投放生產(chǎn)驗證，完全可以部分替代柏木油產(chǎn)品。已在國內(nèi)多家生產(chǎn)廠家使用，并有部分產(chǎn)品出口，比使用柏木油降低成本20％以上。有較好的銷售市場，經(jīng)濟效益較高，資源豐富，國內(nèi)每年需求量達1000余噸。每噸價格1.2萬～3萬元。

杉木精油不僅是一種寶貴的天然資源，杉木精油中的各種成分還具有藥用價值。Chang?ST在對杉木精油抗白蟻活性實驗中發(fā)現(xiàn)，柏木醇比α-杜松醇、鐵銹羅漢柏醇具有更強的抗白蟻能力，杉木精油中的其他萜類化合物成分，已確定具有生理活性的成分如下：雪松醇能起到解痙功效；α-蒎烯有明顯鎮(zhèn)咳和祛痰功能，并有抗真菌(如白念珠菌)作用；β-蒎烯也具有抗炎、消痰、抗真菌作用；α-石竹烯具有平喘作用；莰醇抗心肌缺血，促進神經(jīng)膠質(zhì)細胞生長，止痛、防腐、抗炎等。

開發(fā)杉木資源在精油提取行業(yè)中的利用，既可以緩解我國天然植物精油需求量不斷增加所帶來的壓力，部分取代廣為應用的柏木油，又可以推動我國林區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展。

杉木屑經(jīng)一定工藝的預處理，提取出杉木精油，其剩余物再去成型制作機制炭，其外觀和強度較原木屑成型產(chǎn)品質(zhì)量都有所下降，產(chǎn)生的經(jīng)濟價值比較低，導致杉木提取精油行業(yè)的利潤不高。

工業(yè)溶劑生產(chǎn)、化工產(chǎn)品生產(chǎn)、石油的開采與加工、有機物料的儲運等過程以及家庭室內(nèi)都會有揮發(fā)性有機物（VOCs）的產(chǎn)生。而VOCs的種類比較多，基本屬于有毒氣體，危害人類的健康；參與形成光化學煙霧和氣溶膠，污染環(huán)境；鹵代烴類有機物會破壞臭氧層。VOCs的污染問題已經(jīng)引起了世界的高度關注，發(fā)達國家多年前就開始執(zhí)行了嚴格的VOCs排放標準，作為發(fā)展中國家的中國，目前首要考慮的是解決VOCs的污染問題，對于VOCs的回收關注不多。我國每年因蒸發(fā)損失的輕質(zhì)油約4.7×10⁵t，如果進行油氣回收可以減少損失約4.35×10⁵t，其價值約合人民幣2×10⁹元。由此可見，若能經(jīng)濟有效地回收VOCs，特別是高濃度、高價值的VOCs，將會帶來的是環(huán)保、經(jīng)濟和健康的三重效益，對于推動我國循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展和社會可持續(xù)發(fā)展也可謂意義深遠。未來，VOCs的回收將在世界范圍內(nèi)越來越受重視。

活性炭吸附法是當前吸附回收VOCs的最有效方式之一，早已應用于VOCs的回收處理。具有高比表面積及發(fā)達孔隙的粒狀活性炭可將VOCs分子截留，達到對廢氣進行分離凈化的目的。德國Bayer公司采用D47/4活性炭變壓分離丙酮混合氣體,回收率達95%以上。日本Bell公司采用活性炭變壓吸附分離法回收到純度達98%的乙醇產(chǎn)品，美國的輕質(zhì)油回收基本上采用的是高丁烷工作容量的活性炭。