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《昆明理工大学》 2008年
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微波辅助提取甘蔗渣乙醇—木质素及其吸附磷的研究

房镇  
【摘要】: 甘蔗渣是制糖工业的主要副产品,其中木质素含量15%~25%。全国07/08年至少产生4000万吨甘蔗渣,目前这些蔗渣资源除少量用于造纸外,绝大部分被烧掉或废弃,不仅造成资源浪费,还严重污染环境。因此寻找合适的高附加值利用途径对制糖工业的可持续发展具有重大现实意义。 木质素是一类具有复杂空间网状结构的聚芳基化合物,是天然可再生生物质资源,随着资源的紧缺及环境污染的日趋严重,充分利用其生产“环境友好”的绿色产品,以废治废,已成为当前的研究热点。 本文以甘蔗渣为原料,乙醇为溶剂,利用微波辅助提取甘蔗渣中木质素,研究了不同因素对提取率的影响,利用红外光谱分析了所得甘蔗渣乙醇-木质素的结构,并对其吸附性能和对模拟含磷废水的吸附进行了研究。 (1)微波辅助提取甘蔗渣乙醇-木质素效果良好,与蒸煮条件下相比,提取效率显著提高,普遍提高20~30%。在甘蔗渣粒径12~20目,甘蔗渣投加量2.0000g,料液比1∶20时的最佳提取条件下:微波功率340W,微波加热时间30min,乙醇体积分数约95%;催化剂(MgCl_2)投加量6%,木质素提取率达到68.06%,产率达到13.14%。采用蒸馏法对乙醇进行回收利用,回收率超过60%。 (2)甘蔗渣乙醇-木质素的红外光谱分析,表明所提取的木质素化学结构是以苯丙烷类结构单元组成,以紫丁香基结构为主。且含有大量的羟基,利于化学改性,具有较大的吸附潜力。 (3)测定了甘蔗渣乙醇-木质素的亚甲基蓝吸附值为102mg/g,达到木质净水用活性炭质量指标一级品要求;碘吸附值为634mg/g。 (4)甘蔗渣乙醇-木质素对模拟含磷废水吸附处理,吸附过程符合Langmuir吸附等温线,在投加量0.050g,25℃,pH6时,对磷的饱和吸附量达到3.43mg/g。吸附过程以化学吸附为主,在酸性条件磷去除效果明显优于碱性条件,在pH6左右达到最佳去除率;约48h后,达到吸附平衡;对磷的吸附是一个吸热过程,但温度对去除率影响不大。通过比较吸附磷前后的红外光谱图,表明在吸附过程中,羟基起到主要作用,其吸附过程应该是与羟基发生交换反应,将羟基中的氢置换出来,达到除磷的目的。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TQ352

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