[发明专利]一种利用甘蔗渣制备聚乙烯醇的方法

摘要

本发明公开了一种利用甘蔗渣制备聚乙烯醇的方法,以甘蔗渣为原料，通过酶解糖化、发酵制备生物乙醇，在催化剂的作用下乙醇脱水制备生成乙烯，并经压缩、碱洗、干燥、精馏获得聚合级乙烯；再以聚合级乙烯为原料，与醋酸催化反应生成醋酸乙烯，使用过硫酸钾、十二烷基硫醇分别作为引发剂和链转移剂，制备获得聚醋酸乙烯酯，经醇解、洗涤、干燥，最终获得聚乙烯醇。本发明采用甘蔗渣为原料，在酒精发酵、乙烯制备和醋酸乙烯酯制备过程中进行了改良，减少了其他产物的形成，增加了反应的效率，使聚乙烯醇产量增加，同时降低了生产成本，可进一步推广。

主权项

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）将醋酸乙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。