1.一种生物质制备乳酸的工艺,其特征在于,步骤包括:先制备脱脂生物质;将部分脱脂生物质碳化,同时进行改性负载,制得改性生物炭;再取剩余脱脂生物质进行分离,得到木质素和糖化溶液,然后对部分木质素改性,得改性木质素;按配比使改性生物炭和改性木质素将糖化溶液中的糖类催化制备乳酸;
具体包括以下步骤:
a.将生物质置于5wt%的氢氧化钠溶液中浸泡10 12h,然后于反应体系中加入乙醇,调~节体系中乙醇体积含量为50 60%,继续浸泡3 8h,用水洗涤过滤至中性后,得脱脂生物质;
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b.在氮气气氛下,将部分脱脂生物质在700 800℃下碳化1 2h,然后通入二氧化碳气~ ~体,使体系中二氧化碳的浓度保持在20 30%,继续反应0.5 1h,得碳化生物质;
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c.制备钛酸四丁酯乙醇溶液,将碳化生物质置于钛酸四丁酯乙醇溶液中,搅拌均匀,得混合液;然后边搅拌,边将冰醋酸缓慢加入混合液中,搅拌反应1.5 2.5 h;过滤后,在氮气~气氛中,500 550℃下煅烧2 3h,得改性生物炭;
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d.取部分脱脂生物质与氯化铁混合,搅拌均匀,然后,在90 95℃,300 400 rpm下反应2~ ~
3h,反应完成后,将反应体系迅速降至3 8℃;采用乙酸乙酯从均相溶液中提取木质素,并~ ~收集下层糖化溶液;
e.将木质素和研磨液放入球磨槽中,加入10 100 个磨球,在密封条件下,以300 400 ~ ~rpm研磨10 20 min;然后加入碳酸氢钠,调节体系pH为中性,继续研磨20 30 min后,过滤并~ ~用水洗涤,40 60℃干燥;
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f.将氯化锌、氧化锌与木质素混合,得混合粉末,加水使混合粉末湿润,以300 400 rpm~研磨0.5 1h,得混合浆液,然后将混合浆液在120 ℃条件下反应6h,得改性木质素;
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g.将改性生物炭和改性木质素与糖化溶液混合,在120 150℃条件下反应3 5h后,加入~ ~去离子水,离心后收集上层液体,经提纯后得乳酸。
2.根据权利要求1所述的生物质制备乳酸的工艺,其特征在于,所述生物质选自咖啡渣、甘蔗渣、花生壳和黄豆壳中的一种。
3.根据权利要求1所述的生物质制备乳酸的工艺,其特征在于,在催化制备乳酸时,所述改性生物炭和改性木质素的质量比为1:1.5 2,所述改性木质素与糖化溶液的干物质的~质量比为1:20 25。
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4.根据权利要求1所述的生物质制备乳酸的工艺,其特征在于,步骤c所述脱脂生物质与氯化铁的质量比为1:8 12。
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5.根据权利要求1所述的生物质制备乳酸的工艺,其特征在于,步骤d所述氯化锌与氧化锌质量比为1:5 8;所述氧化锌与木质素的质量比为1:100 150;所述混合粉末与水的质~ ~量比为1:2.5 3。
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6.根据权利要求1所述的生物质制备乳酸的工艺,其特征在于,所述研磨液包括0.5~
0.8mol/L的磷酸;所述木质素和研磨液的质量比为1:2 2.5。
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7.根据权利要求1所述的生物质制备乳酸的工艺,其特征在于,所述钛酸四丁酯乙醇溶液的浓度为1 1.2mol/L;所述钛酸四丁酯与冰醋酸的物质的量之比为1:3 4;所述钛酸四丁~ ~酯与碳化生物质的质量比为1:80 100。
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