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专利号: 2016109557912
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种木质素催化热裂解联产单酚类化合物和活性炭的方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)配制浓度为0.1~0.5mol/L的金属盐溶液,将粒径小于0.1mm的木质素浸泡在金属盐溶液中,搅拌后静置得到负载金属盐木质素,其中木质素与金属盐的质量比为1:(0.01~

0.1);

(2)将上述负载金属盐木质素干燥,得到负载催化助剂木质素;

(3)配制浓度为1~5mol/L的ZnCl2溶液,将上述负载催化助剂木质素浸泡在ZnCl2溶液中,搅拌均匀并静置后进行真空干燥,干燥过程中通入氯化氢作为保护气,得到负载ZnCl2木质素,其中,所述的负载催化助剂木质素与氯化锌的质量比为1:(0.5~2);

(4)将上述负载ZnCl2木质素进行热裂解反应,反应在无氧气氛中进行,反应后生成热裂解蒸气和热解炭的混合物,将热裂解蒸气和热解炭的混合物进行旋风分离,分别得到高温热解炭和热裂解蒸气;

(5)将上述热裂解蒸气通过两级冷凝获得酚类液体和不可冷凝气体;所述的两级冷凝过程为:使热裂解蒸气经过第一级间壁式冷凝,冷凝温度为0~5℃,得到一级热裂解蒸气和一级酚类液体;一级热裂解蒸气经过第二级电捕式冷凝,电压为10~50kV,得到不可冷凝气体和二级酚类液体,将一级酚类液体和二级酚类液体混合,即为单酚类化合物;

(6)将步骤(4)获得的高温热解炭在保护气作用下灼烧,得到初级活性炭,被加热后的高温保护气为步骤(4)中热裂解反应提供所需的热量,所述的保护气为步骤(5)的不可冷凝气体;

(7)用浓度为0.5~2mol/L的盐酸洗涤上述初级活性炭,洗涤液收集备用,将洗涤后的初级活性炭干燥,得到优质活性炭。

2.根据权利要求1所述的一种木质素催化热裂解联产单酚类化合物和活性炭的方法,其特征在于,还包括步骤(8):向步骤(7)洗涤液中加入过量的Zn粉,搅拌作用下反应10~30分钟,将反应后的洗涤液进行过滤,滤液为ZnCl2溶液,ZnCl2溶液继续用于上述步骤(3)中。

3.根据权利要求1所述的一种木质素催化热裂解联产单酚类化合物和活性炭的方法,其特征在于,步骤(1)中所述的木质素为木质素磺酸盐、硫酸盐木质素、碱木素、脱碱木质素或水解木质素中的一种或多种任何比例的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种木质素催化热裂解联产单酚类化合物和活性炭的方法,其特征在于,步骤(1)中所述的金属盐为CuCl2、FeCl3和NiCl2中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种木质素催化热裂解联产单酚类化合物和活性炭的方法,其特征在于,步骤(1)中搅拌30分钟,静置5~10小时。

6.根据权利要求1所述的一种木质素催化热裂解联产单酚类化合物和活性炭的方法,其特征在于,步骤(2)中干燥的温度为120~130℃,干燥时间为5~8小时。

7.根据权利要求1所述的一种木质素催化热裂解联产单酚类化合物和活性炭的方法,其特征在于,步骤(3)中搅拌30分钟,静置10~40小时;步骤(3)中真空干燥的温度为60~70℃,时间为5~10小时。

8.根据权利要求1所述的一种木质素催化热裂解联产单酚类化合物和活性炭的方法,其特征在于,步骤(4)中热裂解反应的温度为450~650℃,反应时间为0.5~3秒。

9.根据权利要求1所述的一种木质素催化热裂解联产单酚类化合物和活性炭的方法,其特征在于,步骤(6)中灼烧温度为800~1200℃,时间为0.5~2小时。

10.根据权利要求1所述的一种木质素催化热裂解联产单酚类化合物和活性炭的方法,其特征在于,步骤(7)中用浓度为0.5~2mol/L的盐酸洗涤上述初级活性炭3~5次,步骤(7)中干燥温度为105℃,时间为6~10小时。