从木醋液中制取醋酸的方法研究

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辽宁

城乡环境

科技

󰀁󰀂卷󰀁

从木

醋液

中制取醋酸的方

法研究

李瑜谷新田

赵俊珑王

同华

󰀁

大连

市环境科学设计研究院大连󰀁

印󰀁󰀁

󰀁大连理

大学化工学

院大连󰀁󰀁󰀂󰀁󰀁󰀂

摘要对木材及废植物热解

千馏产生

的付产品

木醋液采用

萃取

一精馏的方

法进

行提纯处理可以

得到有

价值的化工产品

—醋酸同

时避免了木醋液直接排放产生

的二次污染可谓经

济环境效益显

关键词木醋液苹取精馏提

纯醋

酸防

污染

󰀁

前言

醋液是木材及废植物热解干

馏时产

生的重

要付产品

是一

种褐色不

透明的

体比

重为󰀁

󰀁󰀁󰀂

一󰀁󰀁󰀂󰀁

其中含有一定量的

有机物

质组

成十

分复杂表󰀁

几种废

植物在实验室

热解干馏得

到的

木醋液主

组成分析木

醋液

中所

含的

物质根据它们

沸点大

致可

分为三

类见表

󰀁󰀂

表󰀁

种废植物干馏得到

的木醋液化学组

成分析

育、

幸鹦二

理甲醛丙酮

甲醇乙酸糠醛丙酸

甲酸苯酚酚

玉米核核󰀁󰀁󰀂󰀂󰀂󰀁󰀂󰀂 󰀁󰀂󰀁󰀁󰀁󰀁󰀂󰀂󰀁󰀁󰀂󰀂󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁

篙草󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀂󰀂 󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀂󰀂󰀁󰀁󰀁󰀁󰀂󰀁󰀁󰀂󰀁󰀁󰀂󰀁󰀂󰀂

塔󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀂󰀁󰀁󰀁󰀁󰀂󰀁󰀂󰀂 󰀁󰀂󰀂󰀂󰀁󰀂󰀂󰀁󰀁󰀂󰀂

杂草󰀁󰀁󰀁

󰀁󰀁󰀁

󰀁󰀁󰀁

󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀂󰀁󰀁󰀁󰀁󰀂󰀂

屑󰀁󰀁󰀂󰀂󰀁󰀁󰀂󰀂󰀁󰀁󰀁󰀁󰀂󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁

槐树枝枝󰀁󰀁󰀂󰀂󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀂󰀂󰀁󰀁󰀁

󰀁

包括少量的

丙酮

表󰀁

木醋液中有机

物质的分类

分类名称主要

成分特点

低沸点物质质粗甲

醇甲

醇低级酮

醛酉

旨和

沸点

低挥发系

数大

木醇油

吠喃类

中沸点物质质醋酸水溶液液水醋酸及

同系

物沸点在

低沸点与高沸沸

点物

质之间间

高沸点物质质溶解焦油油

高级酸酚

类芳香香沸点高

族碳水化合物等

由表󰀁

可见

在木

醋液中含有的有

扒化

合物主

要为󰀁

醋酸甲

醇丙酮及溶解焦油

等其含量

在󰀁󰀂

一󰀁󰀂󰀁

中醋酸含量最高

浓度在󰀁󰀂

󰀁

左右其余为水针

对木

醋液中

醋酸

含量最

高的

特点本文采取萃取

—精

馏的

方法

从木

醋中制取醋酸对木

醋液中的

醋酸进

行提纯处理可

以避免

木醋液直接

放对环

境产生的

二次污

染同时得到有

价值

的化工

产品

—醋酸获得一定的

经济效

实验所用的

木醋液是本研究院废植物干

馏中

间实验厂干

馏得

到的

萃取剂选用的

乙酸

乙酉

󰀁

实验部

󰀁󰀁

艺实验

表󰀁

表󰀁

们已经知道木醋液中除

含醋酸外还含有

一些低沸点物质󰀁粗甲

醇󰀁

高沸点物

质󰀁溶解焦油󰀁

据文献

介绍

这些

质在乙

酸乙酷中均有较高的

溶解能力在

萃取过程中将影响对醋酸的

取效果我

做萃取实验前

对木

醋液进行了

脱醇

处理已除去了木

醋液中高低沸点物

󰀁󰀁󰀁

萃取实

萃取就

是用一种能

够溶解

醋酸而

难溶

水的

低沸点溶剂如乙酸乙

酷将木

醋液中

醋酸萃取分出

然后

收其

中的

溶剂󰀁

酸乙醋󰀁可

得含酸

量较高的

酸类物质本萃取

实验采用

间歇萃

取和

连续逆流萃

取两种

方式进行

󰀁󰀁󰀁

精馏实验

精馏前将萃取相

中的

乙酸乙酷蒸出以

获得酸类物质󰀁脱醋液󰀁蒸出的

乙酸乙醋回

收重新用于

取脱醋液精馏时

控制的

精馏

柱出

口温度为󰀁󰀁󰀂

一󰀁󰀁󰀂

提纯不

同浓度的

精醋酸如果要得到无色透

明的

产品

得到

粗醋酸

产品

经化学处理后需二

次精馏

󰀁󰀁

产品

分析

󰀁󰀁󰀁

醋酸

含量的测

采用

酸碱中和

滴定的

方法测

定原

木醋

液及产品

中醋酸的

浓度也就是总酸

󰀁󰀁󰀁

组成分

产品的

组成分析由󰀁󰀁

󰀁

型毛细

色谱完

成部分样品的

组成分析由大连

化物所

分析

室的色质

谱分析得到

󰀁

实验

结果及

讨论

󰀁󰀁

艺参数的

确定

󰀁󰀁󰀁

萃取

萃取是

从木

醋液中

提取醋酸的重

要环

关系到木

醋液中

醋酸的回收

效果本研

究工

作对用乙

酸乙醋萃取醋酸的

诸多

影响

素进行了深人的

考察萃取温度与乙酸乙

醋用量

对萃取醋酸效果的

影响

如图󰀁

图󰀁

所示

举取平

󰀁鉴󰀁

嚣󰀁

一不取率

以󰀁

印沁切沁跄玲

脚洛度

󰀁℃󰀁

图󰀁

萃取温度对萃取醋酸效果

的影响

由图󰀁

以看出

萃取温度的提

高乙

酸乙醋萃取醋酸的

效果逐渐减

小所

以萃取

度不

宜过高一般在常温下

进行萃

取即

由图󰀁

可以

看出随

着乙酸乙醋用量的

增加乙酸乙酷对醋酸的

萃取效果增加

乙酸乙醋与木醋液的比值

大于󰀁

时增加的

势减缓考虑

到乙酸乙醋用量的增

加必

然增

大回收

醋酸的

生产费用

乙酸乙

醋的用

量不

宜过大一般木

醋液

与乙酸乙

醋的比

在󰀁󰀁󰀁󰀁

一󰀁󰀁󰀁󰀂之

为好由图󰀁

我们还可

看出

当回收的

乙酸乙醋重

新用于

萃取醋

酸时

其萃取效果明显

降低图󰀁

乙酸乙醋用

量对萃取醋酸效果

影响

述的

结果还告诉我

们简单的

萃取过

程中只

能从木醋液中萃

取有限的

醋酸即

使

加大乙酸乙醋的用

量也不

能一

次把醋酸从

醋液中全部萃

取出

来所

在生

产上

大都

采用

分级连

续萃取工艺达到

此目的

为了

察乙酸乙酪最大量的

从木

醋液中萃取

醋酸

需要的

萃取级数即

理塔板数我

们选择了

向萃取和

纵向

萃取两种

极限的

取过

程确

定乙酸乙醋的

取级数图󰀁

图󰀁

给出了

实验结果所

谓的

横向萃

取是指用一

定量

的乙

酸乙醋反复萃取新的木

醋液直至

乙酸

乙醋中的

醋酸趋于

饱和

为止而纵向

萃取则