[发明专利]直接磺化生物质制备的炭质固体酸催化剂

权利要求书

1.一种直接磺化生物质制备的炭质固体酸催化剂，是以纯天然、可再生的生物质为原料制备炭质固体酸催化剂的方法，其特征在于：

(1)选择的天然生物质为：木屑、树枝、纤维素、木质素、稻壳、果壳、秸杆或多糖类化合物的一种；对于天然生物质将其破碎到粒度为0.3～10mm使用；

(2)将上述天然生物质直接加入质量百分比98％的浓硫酸中在氮气保护下进行磺化反应，在磺化温度为25～100℃的条件下搅拌0.5～5h得到反应混合物；将得到的反应混合物加入蒸馏水中搅拌充分，过滤、干燥、洗涤、再干燥得到生物基炭质固体酸催化剂；所述的样品与浓硫酸的用量质量比为1∶6～20。

2.利用权利要求1所述的炭质固体酸催化剂制备生物柴油，其特征在于在连续精馏-分水酯化反应装置中进行自由脂肪酸或废油脂与短链醇的酯化反应制备生物柴油；所述的酯化反应温度为70～100℃，酯化反应时间为：1～7h，醇油摩尔比为：4～10∶1，催化剂用量质量百分比为：4～10％。

3.根据权利要求1所述的炭质固体酸催化剂，其特征在于：所述木屑为针叶类木屑、阔叶类木屑的一种或多种的混合物；或者单一树种的无杂质纯木屑或多种树种的无杂质纯木屑混合物。

4.根据权利要求1所述的炭质固体酸催化剂，其特征在于：所述果壳为核桃壳、杏壳、椰壳的一种或多种的混合物。

5.根据权利要求1所述的炭质固体酸催化剂，其特征在于：所述秸秆为麦秸、豆杆、玉米杆、稻杆、高梁杆、菜籽油杆的一种或多种的混合物。

6.根据权利要求1所述的直接磺化生物质制备的炭质固体酸催化剂，其特征在于：所述多糖类化合物为糖或淀粉；糖类化合物为葡萄糖、蔗糖的一种或多种的混合物。

7.根据权利要求1所述的炭质固体酸催化剂，其特征在于：所述磺化反应中搅拌其速率在300r/min～700r/min。

8.根据权利要求1所述的炭质固体酸催化剂，其特征在于：炭质固体酸催化剂用于烷基化、水解或水合作用。