一种秸秆制备糠醛、聚醚多元醇、酚醛树脂、纳米二氧化硅的方法技术

本发明专利技术涉及一种秸秆分级转化综合利用工艺，其特征在于，采用以汽爆为核心的组合预处理技术对秸秆进行选择性结构拆分，得到富半纤维素的水洗液、富杂细胞组分、富纤维素组分以及木质素组分，汽爆水洗液直接催化制备糠醛，富杂细胞组分燃烧制备纳米二氧化硅，富纤维组分以及木质素组分则分别液化制备植物基聚醚多元醇，木质素组分也可进一步制备酚醛树脂。本发明专利技术采用二步法制备糠醛提高了转化率，同时固体酸催化剂还可重复使用，富纤维组分和木质素组分分别液化则有利于提高底物的转化率，而且聚醚多元醇相对分子量分布窄，可以用来制备优质的聚氨酯材料。该发明专利技术解决了秸秆整株利用时转化效率低、存在二次污染等问题，实现了秸秆的高效清洁转化。

Method for preparing furfural, polyether polyol, phenol formaldehyde resin and nano silica by straws

The invention relates to a comprehensive utilization of straw grading conversion technology, characterized by the combination of steam explosion pretreatment technology as the core of the selective structure separation of straw, hemicellulose get rich water lotion, rich complex cellular components, rich cellulose composition and composition of lignin, steam explosion direct catalytic water lotion preparation of furfural, rich parenchyma cell component in the preparation of nano silica rich combustion, fiber component and lignin components were prepared from liquefied plant based polyether polyol, lignin components can also be further preparation of phenolic resin. Two step preparation of furfural improves the conversion rate by the invention, the solid acid catalyst can be reused, rich fiber component and composition of lignin liquefaction respectively is conducive to improving the conversion rate of the substrate, and the polyether polyol relatively narrow molecular weight distribution, can be used to prepare high-quality polyurethane materials. The invention solves the problems of low conversion efficiency and two pollution problems when the stalk is used in whole plant, and realizes the efficient and clean transformation of straw.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种秸秆分级转化制备糠醛、聚醚多元醇、酚醛树脂、纳米二氧化硅的综合利用工艺。
技术介绍
秸秆主要是由纤维素、半纤维素以及木质素等三大组分构成，纤维素是葡萄糖单体以β _1，4糖苷键连接的直链多糖，半纤维素主要是木糖以及少量阿拉伯糖，半乳糖，甘露糖组成，而木质素是以苯丙烷及其衍生物为基本单位构成的高分子芳香族化合物，这三大组分相互交织在一起、层层包裹形成了一个复杂网状结构，而且秸秆与木材等木质纤维资源相比其灰分含量很高，其中60%以上是二氧化硅。这些复杂的结构和组成对农作物的正常的生长代谢起到了支撑和保护作用，但这也同时导致秸秆整株利用时各组分之间相互制约、秸秆利用率低、存在二次污染等问题。而要解决这些问题，就必须结合秸秆复杂的结构特性，采用有效的预处理手段对其进行选择性结构拆分，对秸秆中的各组分分别进行利用，实现秸秆的分层多级转化，提高秸秆的利用价值。糠醛又名呋喃甲醛，可以用来合成农药、医药、染料、涂料、树脂等大量精细化工产品，是一种重要化工原料。目前，糠醛主要是由植物纤维原料通过一步法或者二步法水解制得，一步法就是在同一个装置中进行戊聚糖水解和戊糖脱水环化生产糠醛，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种秸秆分级转化制备糠醛、聚醚多元醇、酚醛树脂、纳米二氧化硅的方法，其步骤如下：（１）．将含水量为３０％～６０％的秸秆放入汽爆罐中进行汽爆预处理，再把汽爆秸秆放入水中浸提半纤维降解物，过滤得到水洗液，然后将水洗液加入反应釜中，在催化剂的作用下直接催化制备糠醛；浸提所用的水与秸秆的质量比为１－４∶１（ｇ／ｇ），浸提时间为５－３０ｍｉｎ；所用的催化剂分为液体酸催化剂和固体酸催化剂，其中液体酸催化剂包括磷酸、硫酸、盐酸，固体酸催化剂包括Ｈ－ＺＳＭ－５型催化剂、Ｓ２Ｏ８２－／ＺｒＯ２－ＳｉＯ２－Ｓｍ２Ｏ３、ＳＯ４２－／ＺｒＯ２－ＳｉＯ２－Ｓｍ２Ｏ３和Ｓ２Ｏ８２－／ＺｒＯ２－ＳｉＯ２，催化剂与汽爆水...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪章，于彬，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：11