[发明专利]一种利用甘蔗渣制备聚乙烯醇的方法

权利要求书

1.一种利用甘蔗渣制备聚乙烯醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）原料处理：将甘蔗渣与去离子水按固液比1:1混合，进行蒸汽爆破处理，处理后的甘蔗渣研磨后过筛，收集100目筛的甘蔗渣，备用；

（2）酶解糖化：往甘蔗渣中加入pH为4.8的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液，同时加入四环素和青霉素，然后接入已活化的绿色木霉，在30～37℃条件下酶解48～60h，酶解后高压灭菌得甘蔗渣酶解液；

（3）发酵：将经活化并扩大培养的酵母菌用离心管收集起来，6000rpm离心2分钟后弃去上清液，收集菌体，用灭菌水洗涤菌体1～2次，加入灭菌去离子水重悬菌体，按照菌体湿重5～8g/L的量接种至已灭菌的甘蔗渣酶解液中，并使用氢氧化钠调节溶液pH至5.0～5.5，同时加入硫酸铁和碳酸钙对木质素进行螯合吸附，发酵36～60h；其中酵母菌为休哈塔假丝酵母和酿酒酵母1445；

（4）发酵结束后进行蒸馏，获得乙醇溶液及木质素溶液；

（5）获得的乙醇送入乙烯装置区中，并加入四氟硅烷和十二烷基二甲基叔胺改性的γ-Al₂O₃催化剂，在360～470℃的条件下脱水制备获得粗乙烯，再经压缩、碱洗、干燥、精馏，最终获得聚合级乙烯产品；

（6）将制备获得的聚合级乙烯产品送入醋酸蒸发器中，并通入氧气、醋酸，混合后采用氧化硅为载体、金属钯、金及醋酸钾为活性体组分在120～200℃和0.6～0.8Mpa条件下催化反应生成醋酸乙烯；所述氧气、乙烯、醋酸的加入摩尔比为1 : 6 : 1；所述催化组分金属钯、金和醋酸钾的含量分别为5～10g/L、3～7g/L、40～80g/L；

（7）将制备获得的醋酸乙烯引入高压反应釜中，加入甲醇溶液，再加入体积分数为20%的过硫酸钾溶液和5M的硫酸铁溶液作为引发剂、十二烷基硫醇作为链转移剂，在氮气保护下，在95～100℃条件下回流反应1～4h，制备获得聚醋酸乙烯酯；

（8）将聚醋酸乙烯酯溶解于甲醇中制备成15～25%的聚醋酸乙烯酯溶液，在40～45℃条件下加入10～20%体积分数的氢氧化钠溶液中，醇解2～4h；

（9）醇解结束后将反应产物采用去离子水洗涤至中性，干燥即得聚乙烯醇。

2.根据权利要求1所述一种利用甘蔗渣制备聚乙烯醇的方法，其特征在于：蒸汽爆破条件为220℃条件下处理5min。

3.根据权利要求1所述一种利用甘蔗渣制备聚乙烯醇的方法，其特征在于：步骤（2）中柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液的加入体积为甘蔗渣质量的10～20倍。

4.根据权利要求1所述一种利用甘蔗渣制备聚乙烯醇的方法，其特征在于：四环素和青霉素的加入质量为缓冲溶液体积的0.1～0.5%。

5.根据权利要求1所述一种利用甘蔗渣制备聚乙烯醇的方法，其特征在于：已活化的绿色木霉加入量为甘蔗渣质量的10～15%。

6.根据权利要求1所述一种利用甘蔗渣制备聚乙烯醇的方法，其特征在于：硫酸铁和碳酸钙的加入质量分别为甘蔗渣酶解液体积的10～20%、15%。

7.根据权利要求1所述一种利用甘蔗渣制备聚乙烯醇的方法，其特征在于：四氟硅烷和十二烷基二甲基叔胺改性的γ-Al₂O₃催化剂的加入质量为乙醇体积的20～25%。

8.根据权利要求1所述一种利用甘蔗渣制备聚乙烯醇的方法，其特征在于：四氟硅烷和十二烷基二甲基叔胺改性的γ-Al₂O₃催化剂的制备方法为盐酸回流-油柱成型法，将纯度为99.99%的铝箔和质量分数为11%的盐酸溶液按Al/Cl摩尔比1.6混合，以50r/min的转速搅拌并缓慢加热至95℃，铝箔开始溶解后，将转速调至200r/min至铝箔完全溶解，然后加入40%六次甲基四胺溶液并在四氟硅烷气体中密闭反应30min，混合均匀后滴入98℃油柱中成球，4h后浸泡于十二烷基二甲基叔胺溶液中1～2h，再移至高压釜中126℃老化17h，干燥、焙烧即得改性氧化铝。