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茶籽壳的加工应用


    油茶是我国特有的木本油料,据统计,全国现有油茶面积347多万公顷,年产油茶籽566亿kg。在茶籽壳中,含木质素52.15%、多缩戊糖30.27%、皂素5.43%、鞣质2.47%、水0.43%、油分0.13%、其他成分9.12%。由于茶籽壳中木质素和多缩戊糖的含量较高,因此针对茶籽壳的利用研究目前还集中在糠醛、活性炭与木糖醇的制备上。
    1.茶籽壳制备糠醛

    (1)糠醛的性质和用途 糠醛是一种用途广泛的化学物品,为浅黄色至琥珀色透明液体,贮藏中色泽逐渐加深,直至变为棕褐色,具有苦杏仁的气味。糠醛是有机化工原料,主要用于润滑油精制与糠醇的生产,还可以生产医药和兽药,以及防腐剂、消毒剂、杀虫剂和除锈剂等产品,在食品香料、染料等:正业中也均有应用。

    (2)糠醛的制备 糠醛是一种用途广泛的化学物品,用茶籽壳提取糠醛,其理论产量为47%,而实际产量为19%,是所有农作物中得率最高的。其生产工艺为:酸水解→中和→蒸发→粗馏→中和→精制→成品。

    (3)糠醛下游衍生产品应用 ①糠醇。糠醇是糠醛加氢产物中最重要的产品,主要用于制备呋喃树脂,可用作汽车、拖拉机等内燃机铸造工业的黏合剂,以提高铸件质量和促进铸造过程的机械化和自动化水平。此外还可用作清漆、颜料的溶剂和火箭燃料,以及用于合成营养药物果糖酸钙的中间体乙酰丙酸等。②富马酸及其二甲酯。糠醛经氯酸钾氧化可制得富马酸,再经甲醇酯化得到富马酸二甲酯。富马酸主要用于生产不饱和聚酯树脂,其耐化学腐蚀性及耐热性能好。富马酸二甲酯是国外20世纪80年代开发的一种高效、低毒、pH值适用范围广的新型食品和饲料防腐防霉保鲜剂,使用效果优于苯甲酸、山梨酸、脱氢醋酸、丙酸及其盐类防腐剂,可广泛用于食品、饲料、化妆晶、水果、蔬菜等产品的防腐保鲜。③糠酸。糠酸可由糠醛经空气氧化制得,主要用于合成四氢呋喃、糠酰胺和糠酸酯及其盐类。在塑料工业中用作增塑剂,在食品工业中用作防腐剂,此外还可用作涂料添加剂及医药、香料等的中间体。④呋喃。呋喃可由糠醛脱羰基制得,主要用于有机合成,是生产呋喃丙胺、呋喃西林、呋喃坦丁和痢特灵等药物的主要原料,也可以用来制备噻吩、吡咯、四氢噻吩、四氢呋喃、四氢吡咯等市场前景看好的化工产品。⑤四氢糠醇。四氢糠醇又名四氢呋喃甲醇,是由糠醛在镍、铬、铜系催化剂存在下气相加氢制得,是一种重要的化工原料,可用于丁二酸、戊二酸、二氢呋喃、赖氨酸、吡喃和吡啶等的合成。四氢糠醇油脂五色,对光、热的稳定性好,是聚氯乙烯的优良增塑剂,其沸点高、难挥发,可用作树脂、涂料和油脂的溶剂,也可用作脂肪酸及一些药品的脱色脱臭剂。⑥2-甲基呋喃。2-甲基呋喃由糠醛在Cu-Cr-A1催化剂作用下高温加压制得。它是重要的有机合成中间体,可制备戊二醇、乙酰丙醇、戊二烯以及酮类和甲基四氢呋喃等,也是生产维生素B1、磷酸氯喹和磷酸伯胺喹不可缺少的原料。此外,2-甲基呋喃也是合成食用香料2-甲基-5-酰基呋喃类、2-甲基-3-呋喃硫醇、2-甲基-5-烷硫基呋喃类的重要母体。

    2.茶籽壳制备活性炭

    (1)活性炭的性质 活性炭的表面具有很多微孔,性能良好的活性炭每1kg的表面面积可达到2500万平方米,一般的也有1000万平方米。利用茶籽壳及其生产糠醛的残渣作为原料生产的活性炭,其综合性能好,各项质量指标完全可以达到其他果壳活性炭的水平,且活性得率高,原料消耗以及生产成本也接近或优于其他木质素原料。其外表又黑又亮,质地坚硬,呈不规则颗粒状,放在显微镜下观察会看到有许多微孔。这种活性炭可吸附水中的微小颗粒及细菌,能够起到杀菌、去除毒素、脱色和软化水质的作用,是一种良好的化学过滤材料。

    (2)活性炭的制备 茶籽壳→炭化→水冷→煮沸→过滤→调整pH值→活化→冷却→粉碎→成品。

    (3)活性炭的应用 活性炭主要应用于空气净化、污水处理场排气吸附、饮料水处理、电厂水预处理、废水回收前处理、生物法污水处理、有毒废水处理、石化无碱脱硫醇、溶剂回收、化工催化剂载体、过滤毒罐、黄金提取、化工品储存排气净化、食品脱色、汽车尾气净化、PTA氧化装置净化气体等。


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