本發(fā)明屬于生物質(zhì)化工技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及玉米芯酸解渣與秸稈堿煮液混合制備芳香醛的方法。

背景技術(shù)：

玉米芯中的半纖維素組分主要是聚木糖類，含量高且很容易被無機(jī)酸催化水解成單糖，酸解液經(jīng)過中和、過濾、離交、脫色一系列過程可制備木糖、阿拉伯糖等糖類，酸解渣的主要組分是木質(zhì)素和纖維素，考慮到成本問題，一般作為廢棄料燃燒處理，既浪費(fèi)了木質(zhì)素和纖維素資源，又增加了木糖的生產(chǎn)成本。

以秸稈類生物質(zhì)為原料制備燃料乙醇通常需要對原料進(jìn)行預(yù)處理，常用的方法之一是對原料進(jìn)行堿處理，脫除或部分脫除木質(zhì)素，以增加后續(xù)酶水解過程中纖維素表面與纖維素酶的接觸，提高酶解效率。而堿處理過程產(chǎn)生的堿煮液含有大量的被蒸煮藥液溶解出來的木素和糖類等有機(jī)化合物，COD非常高而不能直接排放，通常是濃縮后燃燒進(jìn)行堿回收，處理難度也很大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種玉米芯酸解渣與秸稈堿煮液混合制備芳香醛的方法，以木糖制備過程中產(chǎn)生的酸解渣和秸稈堿法預(yù)處理過程中產(chǎn)生的堿煮液為原料制備高附加值的芳香醛化合物。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是該芳香醛制備方法包括以下步驟：

（1）玉米芯酸解渣的制備：玉米芯和稀酸溶液的質(zhì)量比為1：5~1：10，100℃~150℃反應(yīng)30min~180min，稀酸溶液質(zhì)量濃度為1%~3%，反應(yīng)結(jié)束后固液分離并用清水洗滌，所得固形物即為酸解渣；酸解液用于制備木糖；

（2）秸稈堿煮液的制備：稱取與玉米芯同質(zhì)量的秸稈，秸稈和稀堿溶液的質(zhì)量比為1：5~1：10，100℃~110℃反應(yīng)60min~90min，稀堿溶液質(zhì)量濃度為1%~2%，反應(yīng)結(jié)束后固液分離所得液體即為堿煮液，堿煮渣進(jìn)一步水解為葡萄糖用于制備生物乙醇；

其特征是還包括以下步驟：

（3）芳香醛混合液的制備：在反應(yīng)器中將步驟（1）的酸解渣與步驟（2）的堿煮液及催化劑混合，補(bǔ)加堿使反應(yīng)體系中堿液質(zhì)量濃度為5%~10%，催化劑硫酸銅的質(zhì)量為酸解渣與堿煮液總質(zhì)量的0.1%~0.2%，反應(yīng)溫度160℃~200℃，氧氣壓力0.5MPa ~1.0MPa，反應(yīng)時間60min~180min；反應(yīng)結(jié)束后離心使固液分離，得芳香醛混合液。

其中，所述秸稈為玉米秸稈、麥草秸稈、稻草秸稈中的一種。

其中，稀酸水解所用酸為硫酸、鹽酸、磷酸中的一種。

其中，溫和堿法預(yù)處理所用堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣中的一種。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、所用原料酸解渣和堿煮液皆為木質(zhì)纖維素原料預(yù)處理后產(chǎn)生的廢棄物，充分實(shí)現(xiàn)了兩種廢棄物中木質(zhì)素組分的有效利用，避免了直接排放對環(huán)境的危害，提高了木質(zhì)纖維素綜合利用的效率；

2、堿煮液既是反應(yīng)物又是反應(yīng)溶劑，大大減少了用水量。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)解決方案，這些實(shí)施例不能理解為是對技術(shù)方案的限制。

本發(fā)明中涉及到的百分號“%”，若未特別說明，是指質(zhì)量百分比；但溶液的百分比，除另有規(guī)定外，是指溶液100ml中含有溶質(zhì)若干克；液體之間的百分比，是指在20℃時容量的比例。

實(shí)施例1：依以下步驟制備芳香醛混合液

（1）酸解渣的制備：玉米芯1千克，加入3%的硫酸溶液5千克，150℃反應(yīng)30min，反應(yīng)結(jié)束后固液分離并采用清水洗滌，酸解液用于制備木糖，酸解渣待用；

（2）堿煮液的制備：玉米秸稈1千克，加入1%的氫氧化鈉溶液5千克，110℃反應(yīng)60min，反應(yīng)結(jié)束后固液分離，堿煮渣用于酶解制糖，堿煮液待用；

（3）芳香醛混合液的制備：將步驟（1）的酸解渣和步驟（2）的堿煮液混合，補(bǔ)加氫氧化鈉200克，加入硫酸銅6克，充入0.5MPa氧氣，200℃反應(yīng)60min；反應(yīng)結(jié)束后離心使固液分離，測定液體中香草醛、丁香醛及對羥基苯甲醛的含量，經(jīng)計(jì)算，三種芳香醛的總產(chǎn)率為23.67%（對原料中的克拉森木素），其中香草醛和丁香醛的含量占92.51%。

實(shí)施例2：依以下步驟制備芳香醛混合液

（1）酸解渣的制備：玉米芯1千克，加入1%的鹽酸溶液10千克，100℃反應(yīng)180min，反應(yīng)結(jié)束后固液分離并采用清水洗滌，酸解液用于制備木糖，酸解渣待用；

（2）堿煮液的制備：麥草秸稈1千克，加入2%的氫氧化鉀溶液10千克,100℃反應(yīng)90min，反應(yīng)結(jié)束后固液分離，堿煮渣用于酶解制糖，堿煮液待用；

（3）芳香醛的制備：將步驟（1）的酸解渣和步驟（2）的堿煮液混合，補(bǔ)加氫氧化鈉800克，加入硫酸銅22克，充入1.0MPa氧氣，160℃反應(yīng)180min；反應(yīng)結(jié)束后離心使固液分離，測定液體中香草醛、丁香醛及對羥基苯甲醛的含量，經(jīng)計(jì)算，三種芳香醛的總產(chǎn)率為21.24%（對原料中的克拉森木素），其中香草醛和丁香醛的含量占94.08%。

實(shí)施例3：依以下步驟制備芳香醛混合液

（1）酸解渣的制備：玉米芯1千克，加入2%的磷酸溶液8千克，120℃反應(yīng)120min，反應(yīng)結(jié)束后固液分離并采用清水洗滌，酸解液用于制備木糖，酸解渣待用；

（2）堿煮液的制備：稻草秸稈1千克，加入2%的氫氧化鈣溶液8千克,110℃反應(yīng)90min，反應(yīng)結(jié)束后固液分離，堿煮渣用于酶解制糖，堿煮液待用；

（3）芳香醛的制備：將步驟（1）的酸解渣和步驟（2）的堿煮液混合，補(bǔ)加氫氧化鈉600克，加入硫酸銅15克，充入1.0MPa氧氣，180℃反應(yīng)60min；反應(yīng)結(jié)束后離心使固液分離，測定液體中香草醛、丁香醛及對羥基苯甲醛的含量，經(jīng)計(jì)算，三種芳香醛的總產(chǎn)率為26.37%（對原料中的克拉森木素），其中香草醛和丁香醛的含量占90.72%。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。