[发明专利]一种油茶壳制备木糖和糠醛及联产药用活性炭的方法

说明书

本发明是一种油茶壳制备木糖和糠醛及联产药用活性炭的方法，将粉碎的油茶壳、酸性溶液加入反应器中，形成反应体系，待反应结束后进行过滤，得到固体残渣和液体产物。所得固体残渣用作制备活性炭；液体产物可以用作制备糠醛。用去离子水将固体残渣洗至中性，用物理法或化学法活化洗至中性的固体残渣，活化后，洗至中性、干燥、粉碎，即可生产药用活性炭。将液体产物作为反应底物，投入相应的有机溶剂，形成两相反应体系，制备较高产率的糠醛。优点：1)实用性强，生产周期短，工艺简单，并且可以得到较高产率的木糖。2)利用木糖水解液还可以制得较高产率的糠醛。3)油茶壳原料制备木糖和糠醛所剩余的固体残渣用来制备出低灰分的药用活性炭。4)除了生产出高产率的木糖和糠醛，还可以将水解后的固体残渣生产出低灰分的药用活性炭，实现了油茶壳的全值化利用，减少了资源的浪费。

技术领域

本发明涉及的是一种油茶壳制备木糖和糠醛及联产药用活性炭的方法，具体的说是一种从油茶壳中制备木糖和糠醛以及联产药用活性炭的方法，属于化工反应技术领域。

背景技术

油茶壳作为油茶果实加工后所剩余的废弃物，廉价易得，其每年的总产量约为200万吨。目前，丰富的油茶壳资源并没有得到高值化利用，其主要处理方式仍为直接抛弃或焚烧处理，不仅造成了极大的资源浪费和经济损失，而且对生态环境造成了一定的破坏。油茶壳中半纤维素含量丰富，因此可作为一种廉价的生物质原料生产制备一系列具有高附加值的生物质化学品，如木糖、糠醛、乙醇、乙二醇、丙二醇等。木糖作为一种新兴的功能性食品配料，被广泛应用于各种功能性食品中，其生理调节功能主要有：低热量、抗龋齿、降低血压、血清胆固醇及血糖。糠醛被美国能源部选为前30大生物质衍生平台化合物之一，其化学性质活泼，可以通过氧化、缩合等反应制备众多衍生物，被广泛应用于合成塑料、医药、农药等工业。因此，发展油茶壳制备木糖和糠醛尤为重要，在制备木糖和糠醛的同时产生的固体残渣可以用来制备低灰分的活性炭。使油茶壳得到全值化利用，既减少了资源的浪费，也使得油茶壳更为经济有效的利用。

活性炭由于其含有大量微孔、具有巨大的比表面积、机械强度高、耐酸、耐碱、不溶于水与有机溶剂，可以再生使用，已经广泛地应用于化工、环保、食品加工、制药、军事化学防护等各个领域。药用活性炭最大的特点就是脱色速度快，吸附能力强，内孔隙结构发达，孔隙粗大等特点，能够有效的吸附药水中的色素，并且降低药水的杂质，而不影响药水的其它成分浓度和药性。其主要来源于富含碳的有机材料，如木材、果壳、椰壳、木屑、稻草等。

随着油茶壳的经济实用价值逐渐显现，已经引起了广泛的关注。蒋应梯等以油茶壳为原料制备活性炭，其最优工艺得到的活性炭灰分为4.6～5.2％(蒋应梯等，生物质化学工程vol.45No.2Mar.2011)。故其缺点较为明显：制备的活性炭的灰分较高。一种用油茶壳制备木糖醇的方法(201610698186.1)、一种用油茶壳生产乙醇的方法(201610698146.7)、一种用油茶壳制备糠醛的方法(201610692335.0)等一系列专利已经陆续发表。值得注意的是：以上专利均只能得到单一的产品，不能实现油茶壳原料的全值化利用。本专利以酸水解油茶壳的水解液作为反应底物制备糠醛和木糖以及联产药用活性炭，工艺简单、产品附加值高、经济效益高等优点，具有大规模工业生产的潜力。

发明内容

本发明提出的是一种油茶壳制备木糖和糠醛及联产药用活性炭的方法，其目的是为了解决现有活性炭灰分含量高，生物质资源利用不充分的问题。本发明提供了一种油茶壳原料全值化利用方法。使用酸性溶液制备木糖、用木糖水解液作为反应底物生产高产率的糠醛，所得剩余固体残渣用物理或化学法制备低灰分的药用活性炭。本发明既得到了低灰分的药用活性炭，又得到应用价值较高的木糖和糠醛。

本发明的技术解决方案：一种油茶壳制备木糖和糠醛及联产药用活性炭的方法，包括以下工艺：

步骤1：将粉碎的油茶壳，酸性溶液放入反应器，形成反应体系。在惰性气体的保护下反应0.01-100h；

步骤2：将反应产物进行固液分离，木糖溶于液体产物中。将得到的固体残渣洗至中性，干燥；