[發明專利]一種高壓環境下稻草秸稈的快速液化方法

有效

• 申請號: 201910191860.0
• 申請日: 2019-03-14
• 公開（公告）號: CN109881517B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 丁湛;趙浚凱;蔣修明;栗培龍;裴儀;岳向京;張靜
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: D21B1/06
• 分類號: D21B1/06;D21C3/20
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 俞曉明

本發明涉及稻草秸稈處理技術領域，具體涉及一種高壓環境下稻草秸稈的快速液化方法，具體按照以下步驟實施：步驟(1)，粉碎，過篩；步驟(2)，分別稱取稻草秸稈粉末、液化劑及催化劑；步驟(3)，將反應物混合均勻后加入到反應釜內進行液化反應；步驟(4)，排氣，取出液化產物，冷卻。本發明提供的高壓環境下稻草秸稈的快速液化方法，環保、快速、高效，拓寬了稻草秸稈的再利用途徑。

技術領域

本發明涉及稻草秸稈處理技術領域，具體涉及一種高壓環境下稻草秸稈的快速液化方法。

背景技術

生物質材料是一種典型的可再資源，具有可降解和容易回收利等優勢，被視為一種可深度開發的化工原料，是新時代背景下最具發展前景的材料之一。我國是一個傳統農業大國，以農作物秸稈為代表的生物質材料數量巨大，但因具有天然高分子材料難熔、可加工性差等特點，限制了其應用范圍。此外，不恰當的秸稈處理方法(如焚燒、掩埋等)不但會導致大量資源的浪費，還會帶來一系列環境污染問題。在倡導綠色生活、可持續發展理念的時代背景和能源危機日益迫近的客觀條件下，必須尋求秸稈的有效處理方法，拓寬其應用領域。

近年來，人們在木材的液化處理方面做出了大量有意義的探索，采取化學催化、高溫熱裂解等手段將固體木材液化為可加工性強的液體材料。但是關于農作物秸稈的液化處理研究相對較少，鮮見關于稻草秸稈的液化處理工藝研究。同時，液化過程中所用部分化學試劑可能會帶來環境污染，并且存在液化率低、液化效率慢等不足。為拓寬稻草秸稈的應用范圍，有必要尋求稻草秸稈的環保、高效液化處理工藝。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種針對稻草秸稈的環保、快速、高效的液化處理方法，拓寬稻草秸稈的再利用途徑。

為了實現上述目的，本發明采用的具體方案是：

一種高壓環境下稻草秸稈的快速液化方法，具體按照以下步驟實施：

步驟(1)，將干燥的稻草秸稈粉碎成粉末，過60目篩，備用；

步驟(2)，按質量比為15∶45-60∶2.7-6分別稱取稻草秸稈粉末、液化劑及催化劑；

所述液化劑由聚乙二醇400、丙三醇、對羥基苯乙醇、對羥基苯甲酸按質量比為4∶3-4∶1-2∶1-2組成；

步驟(3)，將步驟(2)中稱取的稻草秸稈粉末、液化劑及催化劑混合均勻后加入到反應釜內，通入氮氣，使反應釜內的初始壓強為4-5MPa，再控制反應溫度為160℃-200℃，反應90min-180min；

步驟(4)，待反應完成后，排氣，取出液化產物，冷卻至室溫即可。

優選地，所述稻草秸稈粉末過篩后在105℃±0.5℃下干燥至恒重。

優選地，所述催化劑為對甲苯磺酸。

優選地，步驟(1)中所述稻草秸稈粉末的粒徑≤0.3mm。

對比現有技術，本發明的有益效果為：

1、本發明提供的高壓環境下稻草秸稈的快速液化方法，所述液化方法在高壓、無氧條件下進行，有效的阻止了副反應的發生和稻草秸稈的高溫氧化、碳化，提高了稻草秸稈的液化率和液化速度，并降低了液化產物中無效附加產物的含量。

2、本發明提供的高壓環境下稻草秸稈的快速液化方法，采用聚乙二醇400、丙三醇、對羥基苯乙醇和對羥基苯甲酸的混合物作為液化劑，其中對羥基苯甲酸和對羥基苯乙醇作為液化劑的一部分，可向液化過程提供醇羥基和酚羥基，在聚乙二醇和丙三醇的基礎上，增加羥基數量加快了反應速率；同時四種液化劑組分在一定條件下混合使用對稻草秸稈的液化速率具有協同作用，并且對液化率的提高有促進作用，既減少了液化劑的用量，也提高了稻草秸稈的液化率，較于常規苯酚液化，極大減輕了液化過程帶來的二次環境污染，有利于環境保護。