玉米芯制糠醛工艺条件研究论文

糠醛是有机合成化学工业中的主要原料之一。它的用途很广，可制造橡胶、塑料、合成纤维、农药、医药、涂料、化学试剂和各种助剂等。另外，糠醛生产中的渣滓可作肥料，对改良盐碱地和提高土壤肥力具有良好作用。生产糠醛的原料充足。这些原料主要是农副产品，如燕麦壳、玉米芯、棉籽皮、稻壳、花生壳、荞麦壳、玉米秆和麦秸等。其中以玉米芯的出醛率较高，理论出醛率为19%，可以充分利用玉米芯生产糠醛。一、玉米芯制糠醛的制作工艺4.蒸馏:蒸馏的目的是浓缩稀糠醛溶液，从而提高糠醛的浓度。稀糠醛溶液从蒸馏塔的中部进入，塔底用间接蒸汽加热。糠醛和水的共沸点较低，容易蒸发。稀糠醛溶液经过蒸发，蒸汽就从蒸馏塔泡罩的缝隙冒出，分成许多水汽泡进行上层塔板，而上层塔板上的多余液体就由溢流管回流至下一层。如此反复进行，经过多次蒸发而浓缩的馏分由塔顶引出。残液从塔底部排出。塔上部引出的蒸汽进入冷凝器，冷凝后进入粗糠醛收集器，收集器里的产品分两层:下层为油状糠醛，浓度可达90%，即粗糠醛；上层为糠醛溶于水的饱和溶液，内含糠醛7-10%。在操作中要保持塔顶温度为94-97℃，塔底温度为98-102℃，馏出液温度要低于55℃。5.中和:中和一般采用加碱中和法，将粗糠醛送入有搅拌的中和锅中，加入10%碳酸钠溶液，用量为粗糠醛的3%(折合固体纯碱0.3%)。放入后，搅拌10分钟，静置10分钟后进行精制处理。6.精制:粗糠醛由于纯度不够高，含有高沸点，低沸点物质和水，容易使颜色变深，不适合某些用途，所以要进行精制。一般采用减压蒸馏法或水蒸汽蒸馏法进行精制。精制后的糠醛纯度要达到99%以上，含酸在0.02%以上。 1.拌料:玉米芯比重小，体积大，收获具有季节性。玉米芯必须贮存在清洁干燥的堆，并符合防火要求，否则会发生自然和霉烂变质，使其中主要成分多缩戊糖含量降低。玉米芯的物理性能，如含水量，颗粒大小，

主要过程是先经酸性水解，半纤维素转化为木糖，木糖再经脱水环化而成。

糠醛主要以玉米芯、棉籽壳、稻壳、甘蔗渣等含有多缩戊糠的农副产品为原料，在酸性催化剂（硫酸、醋酸盐酸、甲酸、磷酸等）作用下升温加压使多聚戊糖水解生成戊糖，然后戊糖脱水制得糠醛。目前生产方法主要有硫酸法、醋酸法、盐酸法和无机盐法。硫酸法是经典的糠醛生产方法，是用3%-6%的稀硫酸作催化剂，技术路线成熟、工艺流程简单、易操作控制、投资少、目前我国大多数采用此法，其缺点是原料利用率低，糠醛渣不易处理和利用，间歇操作能耗较高，副产物回收率低、成本高；醋酸法是利用在生产糠醛过程中纤维分子中酰基断裂而产生的醋酸作催化剂，在高温高压下生产糠醛。该法糠醛产率较高，且生产工艺简单，生产过程连续、投资少、腐蚀性小，糠醛渣较易利用。缺点是操作过程复杂，且需高压水解；在常压下用盐酸作催化剂水解生成糠醛，原料利用率高，擦黑年品收率高，质量好，缺点是工艺流程较长，操作控制系统复杂，生产投资大，腐蚀较为严重；无机盐法是利用无机盐（重过磷酸钙等）作催化剂水解制得糠醛，水解残渣本身即是一种良好的复合肥，且产率高，设备腐蚀性小。缺点是无机盐催化活性较低，生产周期较长，另外所产有机复合磷肥还有待于进一步推广利用。

糠醛的生产工艺及控制指标：

1、原料玉米芯通过传送带输送到粉碎机入口，粉碎后的玉米芯用提升机提升到顶层搅拌机中，原料浓硫酸（夏季98%、冬季92.5～93%）经泵打到生产车间顶部配酸槽稀释至5％～6％稀硫酸后也注入搅拌机，玉米芯、稀硫酸的配比为1：0.3，搅拌均匀后人工加入到水解锅。

2、装好封闭后充入蒸汽加压到0.6～0.7Mpa后排气，再次加压至0.6～0.7Mpa后进行水解，水解后废渣排出运走，蒸汽（醛和水蒸气）从塔底进入蒸馏塔进行水冷，冷凝后溶液从塔中部进料管进入常压精馏塔精馏，精馏后进入中间罐生成粗醛，粗醛再通过减压精馏塔精馏，冷却后生成糠醛。产品装桶或输送到糠醛储罐。

3、中间罐中的剩余溶液二次进入常压精馏塔，精馏后进入中间储罐生成粗醛，粗醛减压精馏冷却后生成糠醛，产品装桶或输送到糠醛储罐。

扩展资料：

糠醛的主要用途：

1、用作有机合成的原料，也用于合成树脂、清漆、农药、医药、橡胶和涂料等。

2、主要用作工业溶剂，用于制取糠醇、糠酸、四氢呋喃、γ-戊内酯、吡咯、四氢吡咯等。

3、用作分析试剂;用于鞣制面革。宜存放于阴凉、通风的库房，避光保存，防止日光曝晒，远离火源。

4、糠醛是制备许多药物和工业产品的原料，呋喃经电解还原，还可制成丁二醛，为生产药物阿托品的原料。糠醛的一些衍生物具有很强的杀菌能力，抑菌谱相当宽广。例如糠醛经由5-硝基糠醛，再与盐酸氨基脲缩合得到呋喃西林，是一种消毒防腐药。

5、糠醛是呋喃丙烯酸，糠胺反丁烯二酸，已二酸，糠醇等中间体的原料，广泛用于合成医药，农药，兽药，染料，香料，橡胶助剂，防腐剂等精细化学品。消费糠醛最多的领域是作为溶剂和合成树脂的原料。

6、在用于合成树脂方面，可生产呋喃树脂，糠醛树脂和糠酮树脂等。呋喃树脂亦叫糠醇树脂，糠醛在高压下加氢生成糠醇，将糠醇聚合而得糠醇树脂。这种树脂具有很强的耐碱性，很高的耐热性和耐水性，可用作填缝树脂水泥，防腐衬里，粘结剂。糠醛作为溶剂，可有选择性地从石油，植物油中萃取其中的不饱和组分。

7、用糠醛萃取润滑油和柴油中的芳香组分。提高这些产品质量。在合成橡胶生产中，用糠醛抽提纯化丁二烯和异戊二烯。糠醛能刺激皮肤和粘膜，空气中最高允许浓度为为5ppm。大鼠口服LD50为127mg/kg。;GB 2760—96规定为允许使用的食品用香料；萃取溶剂。主要用于配制各种热加工型香精，如面包、奶油硬糖、咖啡等香精。

8、糠醛是一种重要的有机化工原料，可用其制取顺丁烯二酸酐、乙二酸、糠醇、四氢呋喃，还可用其合成糠醛树脂、呋喃树脂、橡胶硫化促进剂、橡塑防老剂、防腐剂等。主要用在医药、农药、兽药以及食品行。

参考资料来源：百度百科-糠醛