一种利用造纸污泥联产酯类和呋喃类化合物的方法
专利汇可以提供一种利用造纸污泥联产酯类和呋喃类化合物的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开一种利用 造纸 污泥 联产酯类和呋喃类化合物的方法，属于工业固体废弃物资源化利用技术领域，将 造纸污泥 先经中和、干燥和 粉碎 ，然后混合醇类反应 溶剂 和 无机酸 /金属盐协同催化剂置于高温高压反应釜中进行反应，通过对反应过程进行调控，可使造纸污泥中 碳 水 化合物组分高效降解联产酯类和呋喃类化合物，同时对于造纸污泥中的无机物组分，在反应后对固体残渣经高温 煅烧 可回收再利用，该发明技术工艺简单、所得产品经济性好、使造纸污泥变废为宝，可有效解决当前造纸污泥处置过程中导致的资源浪费和环境污染问题。，下面是一种利用造纸污泥联产酯类和呋喃类化合物的方法专利的具体信息内容。
1.一种利用造纸污泥联产酯类和呋喃类化合物的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将取自制浆造纸工厂的造纸污泥用酸溶液中和，其中酸溶液摩尔浓度为0.5～
2mol/L，然后过滤、滤渣用水洗涤3~5次，将清洗后的滤渣干燥后粉碎，备用；
（2）将步骤（1）中经预处理后的造纸污泥和醇类反应溶剂按质量比为1:20~1:10的比例混合，然后加入硫酸/金属盐协同催化剂开始反应，其中，搅拌速率为400～800r/min，反应温度为200～230℃，反应时间为100～200min；
（3）反应结束后，将反应液冷却至室温，按1.7～2.8g/L的比例在反应液中加入无水氧化钙中和干燥反应液，然后过滤分离得到固体物质和液体物质；
（4）液体物质经常压蒸馏，除去低沸点物质，蒸馏温度为60～80℃，然后在残余物中加入助蒸剂，在温度为160～180℃，压力1000～2000Pa的条件下减压蒸馏，得到酯类和呋喃类化合物；
（5）将步骤（3）中的固体物质在600～700℃下煅烧3～5h，可回收得到无机矿物质。
2.根据权利要求1所述的利用造纸污泥联产酯类和呋喃类化合物的方法，其特征在于步骤（1）所述中的酸为硫酸、盐酸中的一种。
3.根据权利要求1所述的利用造纸污泥联产酯类和呋喃类化合物的方法，其特征在于步骤（2）所述中的醇类反应溶剂为甲醇、乙醇中的一种。
4.根据权利要求1所述的利用造纸污泥联产酯类和呋喃类化合物的方法，其特征在于步骤（2）所述中的硫酸/金属盐协同催化剂为：硫酸与金属盐硫酸钙、硫酸铁、硫酸铝中的任意一种按摩尔比为6:1~10:1的比例混合而成，其中硫酸在反应混合物中的摩尔浓度为
0.03～0.05mol/L。
5.根据权利要求1所述的利用造纸污泥联产酯类和呋喃类化合物的方法，其特征在于步骤（4）所述中的助蒸剂为正十二烷、正十四烷中的一种。
一种利用造纸污泥联产酯类和呋喃类化合物的方法
技术领域
背景技术
发明内容
2mol/L，然后过滤、滤渣用水洗涤3~5次，将清洗后的滤渣干燥后粉碎，备用；
（2）将步骤（1）中经预处理后的造纸污泥和醇类反应溶剂按质量比为1:20~1:10的比例混合，然后加入硫酸/金属盐协同催化剂开始反应，其中，搅拌速率为400～800r/min，反应温度为200～230℃，反应时间为100～200min；
（3）反应结束后，将反应液冷却至室温，按1.7～2.8g/L的比例在反应液中加入无水氧化钙中和干燥反应液，然后过滤分离得到固体物质和液体物质；
（4）液体物质经常压蒸馏除去低沸点物质，蒸馏温度为60～80℃，然后在残余物中加入助蒸剂，在温度为160～180℃，压力1000～2000Pa的条件下减压蒸馏，得到酯类和呋喃类化合物；
（5）将步骤（3）中的固体物质在600～700℃下煅烧3～5h，可回收得到无机矿物质。
本发明中步骤（2）所述的硫酸/金属盐协同催化剂为：硫酸与金属盐硫酸钙、硫酸铁、硫酸铝中的任意一种按摩尔比为6:1~10:1的比例混合而成，其中硫酸在反应混合物中的摩尔浓度为0.03～0.05mol/L；
本发明中步骤（4）所述的助蒸剂为正十二烷、正十四烷中的一种；
所述的造纸污泥为一次污泥、脱墨污泥中的一种。
（2）本发明通过添加特定金属盐作为协同催化剂可有效提高碳水化合物组分转化成产物收率，所得产物酯类和呋喃类化合物附加值高，是一类重要的新能源化学品和高品位平台化合物，且工艺简单、反应易控制；
（3）本发明所述产物通过过滤、蒸馏容易分离，对残余固体进行高温煅烧可有效回收造纸污泥中的矿物质组分，整个过程使造纸污泥中的有效组分得到了资源化综合利用，造纸污泥变废为宝，可有效解决当前造纸污泥处理处置过程中导致的资源浪费和环境污染问题，具备潜在工业应用前景。
具体实施方式
（1）将取自某卫生纸厂的一次污泥用摩尔浓度为2mol/L盐酸溶液中和，然后过滤、滤渣用水洗涤5次，将清洗后的滤渣干燥后粉碎，备用；
（2）将50g步骤（1）中经预处理后的造纸污泥和1000g甲醇混合，然后加入硫酸/硫酸钙协同催化剂开始反应，在催化剂中硫酸和硫酸钙的摩尔比为6：1，硫酸在反应混合物中的摩尔浓度为0.03mol/L，其中，搅拌速率为800r/min，反应温度为230℃，反应时间为100 min；
（3）反应结束后，将反应液冷却至室温，按1.7g/L的比例在反应液中加入无水氧化钙中和干燥反应液，然后过滤分离得到固体物质和液体物质；
（4）液体物质经常压蒸馏除去低沸点物质，蒸馏温度为60℃，然后在残余物加入正十二烷，在温度为160℃，压力1000Pa的条件下减压蒸馏，收集馏出液，馏出液自动分层，经气相质谱分析，上层为正十二烷，可重复使用，下层主要为乙酰丙酸甲酯和2-二甲氧基甲基呋喃，质量分别为12.4g和3.8g，产率分别为24.8%和7.6%；
（5）将步骤（3）中的固体物质在600℃下煅烧5h，得到剩余固体7.5g，主要成分为氧化钙、氧化铝和氧化硅，可作为造纸填充剂、特殊水泥材料或建筑陶瓷原料。
（1）将取自某新闻纸厂的脱墨污泥用摩尔浓度为1mol/L硫酸溶液中和，然后过滤、滤渣用水洗涤4次，将清洗后的滤渣干燥后粉碎，备用；
（2）将100g步骤（1）中经预处理后的造纸污泥和1000g乙醇混合，然后加入硫酸/硫酸铁协同催化剂开始反应，在催化剂中硫酸和硫酸铁的摩尔比为10:1，硫酸在反应混合物中的摩尔浓度为0.05mol/L，其中，搅拌速率为400r/min，反应温度为200℃，反应时间为200 min；
（3）反应结束后，将反应液冷却至室温，按2.8g/L的比例在反应液中加3.5g无水氧化钙中和干燥反应液，然后过滤分离得到固体物质和液体物质；
（4）液体物质经常压蒸馏除去低沸点物质，蒸馏温度为80℃，然后在残余物加入正十四烷，在温度为180℃，压力1500Pa的条件下减压蒸馏，收集馏出液，馏出液自动分层，经气相质谱分析，上层为正十四烷，可重复使用，下层主要为乙酰丙酸乙酯和2-二乙氧基甲基呋喃，质量分别为14.4g和2.7g，产率分别为14.4%和2.7%；
（5）将步骤（3）中的固体物质在650℃下煅烧4h，得到剩余固体38.6g，主要成分为氧化钙和氧化铝，可作为造纸填充剂、特殊水泥材料或建筑陶瓷原料等。
（1）将取自某卫生纸厂的一次污泥用摩尔浓度为0.5mol/L硫酸溶液中和，然后过滤、滤渣用水洗涤3次，将清洗后的滤渣干燥后粉碎，备用；
（2）将80g步骤（1）中经预处理后的造纸污泥和1000g甲醇混合，然后加入硫酸/硫酸铝协同催化剂开始反应，在催化剂中硫酸和硫酸铝的摩尔比为8：1，硫酸在反应混合物中的摩尔浓度为0.04mol/L，其中，搅拌速率为600r/min，反应温度为215℃，反应时间为150 min；
（3）反应结束后，将反应液冷却至室温，按2.3g/L的比例在反应液中加2.9g无水氧化钙中和干燥反应液，然后过滤分离得到固体物质和液体物质；
（4）液体物质经常压蒸馏除去低沸点物质，蒸馏温度为70℃，然后在残余物加入正十二烷，在温度为170℃，压力2000Pa的条件下减压蒸馏，收集馏出液，馏出液自动分层，经气相质谱分析，上层为正十二烷，可重复使用，下层主要为乙酰丙酸甲酯和2-二甲氧基甲基呋喃，质量分别为22.8g和7.1g，产率分别为28.5%和8.9%；
（5）将步骤（3）中的固体物质在700℃下煅烧3h，得到剩余固体11.3g，主要成分为氧化钙、氧化铝和氧化硅，可作为造纸填充剂、特殊水泥材料或建筑陶瓷原料等。
（1）将取自某卫生纸厂的一次污泥用摩尔浓度为1mol/L硫酸溶液中和，然后过滤、滤渣用水洗涤3次，将清洗后的滤渣干燥后粉碎，备用；
（2）将50g步骤（1）中经预处理后的造纸污泥和1000g甲醇混合，然后加入硫酸/硫酸铁协同催化剂开始反应，在催化剂中硫酸和硫酸铁的摩尔比为8：1，硫酸在反应混合物中
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