《一种油茶果壳资源化利用的方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种油茶果壳资源化利用的方法.pdf（8页完整版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103030710 A (43)申请公布日 2013.04.10 C N 1 0 3 0 3 0 7 1 0 A *CN103030710A* (21)申请号 201310001904.1 (22)申请日 2013.01.05 C08B 37/00(2006.01) C01B 31/12(2006.01) C07G 99/00(2009.01) C10G 1/00(2006.01) (71)申请人广西大学 地址 530004 广西壮族自治区南宁市大学路 100号 (72)发明人陈丛瑾 廖丹葵 童张法 黎跃 李志霞 (74)专利代理机构广西南宁汇博专利代理有限 公司 4。
2、5114 代理人邹超贤 (54) 发明名称 一种油茶果壳资源化利用的方法 (57) 摘要 本发明公开了一种油茶果壳资源化利用的方 法，先将油茶果壳直接用醇提+水提方法提取活 性成分多酚和多糖，或者将油茶果壳经微波预处 理再用醇提+水提方法提取活性成分多酚和多 糖，然后再将残渣添加助剂，在微波炉或高温炉中 热解制备活性炭或热解制备生物油产品或水热处 理制备生物油和生物炭产品。本方法实现了多学 科交叉综合利用油茶果壳中非细胞壁少量活性成 分和细胞壁大量组分，使油茶果壳资源得以高效 利用，实现油茶果壳资源化利用，具有较好的经济 效益和社会效益。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书4页 附。
3、图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 1 页 1/2页 2 1.一种油茶果壳资源化利用的方法，其特征在于：先将油茶果壳直接用醇提+水提方 法提取活性成分多酚和多糖，或者将油茶果壳经微波预处理再用醇提+水提方法提取活性 成分多酚和多糖，然后再将残渣添加助剂，高温热解制备活性炭或热解制备生物油产品或 水热处理制备生物油和生物炭产品，主要工艺步骤为： (1)粉碎：将油茶果壳粉碎至40目至60目； (2)醇提：将粉碎油茶果壳直接醇提或微波预处理再醇提油茶果壳中的多酚类活性成 分； (3)水提：将步骤(2)滤渣用微波预处理后或直接用。
4、水提取油茶果壳中的多糖类活性 成分； (4)热解：将步骤(3)滤渣在微波炉或高温炉中采用助剂氯化锌或碱活化制备活性炭， 或者直接快速热裂解制备生物油或水热溶剂热技术制备生物油和生物炭。 2.根据权利要求1所述的一种油茶果壳资源化利用的方法，其特征在于：所述的助剂 碱主要是碳酸钾、氢氧化钾和氢氧化钠一种以上。 3.根据权利要求1所述的一种油茶果壳资源化利用的方法，其特征在于：所述的醇提 是乙醇直接回流提取，方法是将粉碎油茶果壳用体积浓度95 %的乙醇浸提，乙醇的用量与 油茶果壳重量比为814 L/kg，控制回流温度5565 ，每次回流时间2040 min，过 滤，重复醇提35 次，合并滤液，减压。
5、浓缩，得到醇溶多酚产品，乙醇回收使用；或者是经 微波预处理再用乙醇回流提取，方法是将体积浓度4070 %的乙醇水溶液与粉碎油茶果 壳质量比为15 L/kg混合后，在功率为8001000 W微波炉中辐照2050 s；再加入 体积浓度95 %的乙醇，乙醇的用量与油茶果壳质量比为814 L/kg，控制提取温度55 65 ，每次回流时间2040 min，过滤，重复醇提35 次，合并滤液，减压浓缩，得到醇 溶多酚产品，乙醇回收使用。 4.根据权利要求1所述的一种油茶果壳资源化利用的方法，其特征在于：所述的水提 是将醇提滤渣按水与油茶果壳质量比为812 L/kg，控制温度90100 ，每次回流时 间304。
6、0 min，过滤，重复水提35次，合并滤液，减压浓缩，得到粗多糖糖浆产品；没有 用微波预处理醇提滤渣则先用8001000 W的功率微波处理15 min后再用上述条件 提取。 5.根据权利要求1所述的一种油茶果壳资源化利用的方法，其特征在于：所述的氯化 锌微波活化制备活性炭方法是无水ZnCl 2 与绝干油茶果壳质量比为2:14:1，ZnCl 2 溶于 水使质量浓度为4565 %，用盐酸调节pH值为13，与水提气干后的滤渣混合均匀，静 置824 h，然后在微波炉中炭化活化，控制功率8001000 W，时间2030 min，酸洗， 水洗，干燥得到活性炭产品。 6.根据权利要求1所述的一种油茶果壳资源。
7、化利用的方法，其特征在于：所述的碱活 化制备活性炭方法是先将提取残渣气干炭化，以碱与炭的质量比为2:14:1混合，研磨均 匀后置于微波炉或马弗炉中，控制活化温度500900，时间2060 min，水洗，干燥得 到活性炭产品。 7.根据权利要求1所述的一种油茶果壳资源化利用的方法，其特征在于：所述的直接 快速热裂解制备生物油的方法是将水提滤渣气干，用流化床在氮气保护，快速升温，控制热 解温度500600，然后将热解产生的气体快速冷凝冷却，得到粗生物油，精制后获得生 权 利 要 求 书CN 103030710 A 2/2页 3 物油产品。 8.根据权利要求1所述的一种油茶果壳资源化利用的方法，其特。
8、征在于：所述的水热 溶剂热技术制备生物油和生物炭的方法是将水提滤渣加入510倍质量的添加有碳酸钠 或碳酸钾的水溶液于反应器中，以35 /min的升温速度加热反应物至200300 ， 保持1560 min后降温泄压，真空抽滤，滤液调节pH值至12，用乙醚萃取获得乙醚相， 剩余为水相，乙醚相真空蒸发除去乙醚即获得到部分生物油产品；滤渣用少许蒸馏水洗涤， 再用丙酮或乙醚抽提滤渣1224 h，抽提液真空蒸发除去溶剂即得到部分生物油产品，抽 提后的滤渣在105 干燥得到生物炭。 权 利 要 求 书CN 103030710 A 1/4页 4 一种油茶果壳资源化利用的方法 技术领域 0001 本发明属于林业。
9、废弃物资源利用和化工技术领域，涉及一种油茶果壳资源化利用 的方法，具体涉及一种萃取-热化学转化利用油茶果壳资源的方法。 背景技术 0002 油茶是我国主要木本油料，也是世界四大木本食用油料。油茶果壳是油茶果外壳， 是油茶生产的主要副产品，资源丰富。油茶果壳主要化学成分是木质素、高聚糖和多酚等天 然物质，是提取茶皂素、鞣质、生产活性炭、木糖、糠醛等重要化工产品的原料，价格低廉，用 途广泛，应用价值高。目前，油茶果壳大多被农民直接燃烧，少数作为工业资源利用但方法 单一，如制备活性炭或提取抗氧化物质或提取多糖或提取茶皂素等，很少综合利用。因此， 有必要开发一种综合利用油茶果壳资源制备高附加值产品的方。
10、法。 发明内容 0003 本发明的目的为克服已有油茶果壳利用方法单一，提供一种综合型的油茶果壳资 源化利用的方法。 0004 本发明是这样实现的： 一种油茶果壳资源化利用的方法，其特征在于：先将油茶果壳直接用醇提+水提方法 提取活性成分多酚和多糖，或者将油茶果壳经微波预处理再用醇提+水提方法提取活性成 分多酚和多糖，然后再将残渣添加助剂，高温热解制备活性炭或热解制备生物油产品或水 热处理制备生物油和生物炭产品，主要工艺步骤为： (1)粉碎：将油茶果壳粉碎至40目至60目； (2)醇提：将粉碎油茶果壳直接醇提或微波预处理再醇提油茶果壳中的多酚类活性成 分； (3)水提：将步骤(2)滤渣用微波预处。
11、理后或直接用水提取油茶果壳中的多糖类活性 成分； (4)热解：将步骤(3)滤渣在微波炉或高温炉中采用助剂氯化锌或碱活化制备活性炭， 或者直接快速热裂解制备生物油或水热溶剂热技术制备生物油和生物炭。 0005 以上所述的助剂碱主要是碳酸钾、氢氧化钾和氢氧化钠一种以上。 0006 以上所述的醇提是乙醇直接回流提取，方法是将粉碎油茶果壳用体积浓度95 %的 乙醇浸提，乙醇的用量与油茶果壳重量比为814 L/kg，控制回流温度5565 ，每次 回流时间2040 min，过滤，重复醇提35 次，合并滤液，减压浓缩，得到醇溶多酚产品， 乙醇回收使用；或者是经微波预处理再用乙醇回流提取，方法是将体积浓度40。
12、70 %的乙 醇水溶液与粉碎油茶果壳质量比为15 L/kg混合后，在功率为8001000 W微波炉中 辐照2050 s；再加入体积浓度95 %的乙醇，乙醇的用量与油茶果壳质量比为814 L/ kg，控制提取温度5565 ，每次回流时间2040 min，过滤，重复醇提35 次，合并 滤液，减压浓缩，得到醇溶多酚产品，乙醇回收使用。 说 明 书CN 103030710 A 2/4页 5 0007 以上所述的水提是将醇提滤渣按水与油茶果壳质量比为812 L/kg，控制温度 90100 ，每次回流时间3040 min，过滤，重复水提35次，合并滤液，减压浓缩，得 到粗多糖糖浆产品；没有用微波预处理醇提。
13、滤渣则先用8001000 W的功率微波处理1 5 min后再用上述条件提取。 0008 以上所述的氯化锌微波活化制备活性炭方法是无水ZnCl 2 与绝干油茶果壳质量比 为2:14:1，ZnCl 2 溶于水使质量浓度为4565 %，用盐酸调节pH值为13，与水提气 干后的滤渣混合均匀，静置824 h，然后在微波炉中炭化活化，控制功率8001000 W， 时间2030 min，酸洗，水洗，干燥得到活性炭产品。 0009 以上所述的碱活化制备活性炭方法是先将提取残渣气干炭化，以碱与炭的质量比 为2:14:1混合，研磨均匀后置于微波炉或马弗炉中，控制活化温度500900，时间 2060 min，水洗，。
14、干燥得到活性炭产品。 0010 以上所述的直接快速热裂解制备生物油的方法是将水提滤渣气干，用流化床在氮 气保护，快速升温，控制热解温度500600，然后将热解产生的气体快速冷凝冷却，得到 粗生物油，精制后获得生物油产品。 0011 以上所述的水热溶剂热技术制备生物油和生物炭的方法是将水提滤渣加入5 10倍质量的添加有碳酸钠或碳酸钾的水溶液于反应器中，以35 /min的升温速度加 热反应物至200300 ，保持1560 min后降温泄压，真空抽滤，滤液调节pH值至1 2，用乙醚萃取获得乙醚相，剩余为水相，乙醚相真空蒸发除去乙醚即获得到部分生物油产 品。滤渣用少许蒸馏水洗涤，再用丙酮或乙醚抽提滤渣。
15、1224 h，抽提液真空蒸发除去溶 剂即得到部分生物油产品，抽提后的滤渣在105 干燥得到生物炭。 0012 本发明的有益效果： 本发明一种油茶果壳资源化利用的方法，将油茶果壳运用萃取-热解联合提取分离和 热化学技术，先将油茶果壳用溶剂萃取活性成分多酚和多糖，然后再将残渣添加助剂热解 制备活性炭或热解制备生物油产品或水热处理制备生物油和生物炭，多学科交叉综合利用 油茶果壳中非细胞壁少量活性成分和细胞壁大量组分，使油茶果壳资源得以高效利用，实 现油茶果壳资源化利用，具有较好的经济效益和社会效益。 附图说明 0013 图1：油茶果壳资源化利用工艺流程示意图。 具体实施方式 0014 通过下面给出的。
16、具体实施例，可以进一步清楚地了解本发明，但它们不是对本发 明的限定。 0015 实施例1： 油茶果壳粉碎至过60目筛后称取10 g，加入50 %乙醇20 ml混合均匀后静置1 h，在 微波炉中控制功率1000 W处理30 s，再每次加入95 %乙醇100 ml (液固比为10 ml/g) 在60 下回流提取多酚30 min，提取4次，多酚提取率89.7 %；然后再用水提取多糖，提 取条件为液固比为10 ml/g，每次回流提取时间30 min，提取温度95 ，提取4 次，水溶性 多糖提取率为94.6 %。提取残渣气干后20 g(干基)，用无水ZnCl 2 与无水油茶果壳质量比 说 明 书CN 1。
17、03030710 A 3/4页 6 为3:1，ZnCl 2 溶液质量浓度50 %，ZnCl 2 溶液pH值为2，浸渍时间为20 h，微波功率为1000 W辐照时间为25 min条件下，制备活性炭得率为35 %，制得的活性炭的亚甲基蓝脱色力为 202.1 mg/g，碘吸附值为1012.9 mg/g，苯酚吸附值为168.8 mg/g，对水中Cr 6+ 吸附量为9.5 mg/g。 0016 实施例2： 油茶果壳粉碎至过40目筛后称取10 g，每次加入95乙醇100 ml(液固比为10 ml/ g)，在60下回流提取多酚30 min，提取4 次，多酚提取率78.4 %；提取多酚后的油茶果壳 用微波功率。
18、900 W处理2 min，再用水提取多糖，提取液固比为10 ml/g，每次回流提取时间 30 min，提取温度95，提取4次，水溶性多糖提取率为97.8%。提取残渣20 g(干基)在无 水磷酸与无水油茶果壳质量比为2:1，磷酸浓度60 %，浸渍时间20 h，微波功率1000W辐照 时间为27 min条件下，制备活性炭得率为38.4%，制得的活性炭的亚甲基蓝脱色力为193.8 mg/g，碘吸附值为1011.7 mg/g，苯酚吸附值为97.6 mg/g，对水中Cr 6+ 吸附量为8.1 mg/g。 0017 实施例3： 油茶果壳粉碎至过40目筛后称取10 g，每次加入95乙醇100 ml(液固比为。
19、10 ml/ g)，在60下回流提取多酚30 min，提取4 次，多酚提取率78.4 %；提取多酚后的油茶果壳 用微波功率900 W处理2 min，再用水提取多糖，提取液固比为10 ml/g，每次回流提取时间 30 min，提取温度95，提取4次，水溶性多糖提取率为97.8%。将提取残渣气干炭化，炭化 物20 g与40 g氢氧化钠（氢氧化钠与炭质量比为2:1）混合，研磨均匀后置于马弗炉中，在 700 下活化30 min后冷却水洗至中性后干燥即得活性炭产品，得率23.5%，制得的活性 炭的碘吸附值为1032.5 mg/g，苯酚吸附值为175.6 mg/g。 0018 实施例4： 油茶果壳粉碎至过。
20、60目筛后称取10 g，加入50 %乙醇20 ml混合均匀后静置1 h，在 微波炉中控制功率1000 W处理30 s，再每次加入95 %乙醇100 ml (液固比为10 ml/g) 在60 下回流提取多酚30 min，提取4次，多酚提取率89.7 %；然后再用水提取多糖，提 取条件为液固比为10 ml/g，每次回流提取时间30 min，提取温度95 ，提取4 次，水溶性 多糖提取率为94.6 %。将提取残渣气干炭化，炭化物20 g与80 g氢氧化钾（氢氧化钾与炭 的质量比为4:1）混合，并研磨均匀后置于马弗炉中，在900 下活化30 min后冷却水洗至 中性后干燥即得活性炭产品，得率29.7%。
21、，制得的活性炭的亚甲基蓝脱色力为298.5 mg/g， 碘吸附值为1738.5 mg/g。 0019 实施例5： 油茶果壳粉碎至过40目筛后称取10 g，每次加入95 %乙醇100 ml (液固比为10 ml/ g)在60下回流提取多酚30 min，提取4次，多酚提取率78.4 %，提取多酚后的油茶果壳 用微波功率800W处理1min，再用水提取多糖，提取条件为液固比为10 ml/g，每次回流提取 时间30 min，提取温度95 ，提取5次，水溶性多糖提取率为98.3 %。干燥的提取残渣10 g（干基）在先预热流化床450 ，在流量3.5L/min氮气保护下，在550 快速热裂解，热 解产物经。
22、过滤器过滤除炭粉，在冷凝器内快速冷却获得粗生物油4.7 g，得率为47 %。 0020 实施例6： 油茶果壳粉碎至过60目筛后称取10 g，加入50 %乙醇20ml混合均匀后静置1 h，在 功率为1000W微波炉中处理30 s，再每次加入95 %乙醇100 ml (液固比为10 ml/g)在 说 明 书CN 103030710 A 4/4页 7 60 下回流提取多酚30 min，提取4次，多酚提取率89.7 %；后再用水提取多糖，提取条件 为液固比为10 ml/g，每次回流提取时间30 min，提取温度95 ，提取4次，水溶性多糖提 取率为94.6 %。提取残渣10 g（干基），1 % Na 。
23、2 CO 3 水溶液60 ml加入反应器中，以3 / min的升温速度加热反应物至280 ，保持30 min后降温泄压，将反应物真空抽滤，将滤液 调节pH值（用浓盐酸）至12后，用等体积的乙醚分3次萃取酸化滤液获得乙醚相，剩余为 水相，乙醚相旋转真空蒸发除去乙醚，获得产品生物油约0.42 g，得率为4.2 %；滤渣用蒸馏 水100 ml洗涤后在索氏抽提器中用丙酮抽提18 h，抽提液旋转真空蒸发除去丙酮即获得 产品生物油约0.54 g，得率为5.4 %。滤渣在105 干燥得到生物炭4.2 g，得率为42 %。 总生物油的得率为9.6 %。 说 明 书CN 103030710 A 1/1页 8 图1 说 明 书 附 图CN 103030710 A 。