不同溶剂提取宝清褐煤腐植酸的工艺优化及其特性研究

摘要

以褐煤的高效利用为出发点,以提高宝清褐煤腐植酸提取率为目标,探索了三种不同溶剂(KOH,NaOH,Na4 P2 O7)提取褐煤腐植酸的最优工艺条件.实验采用响应曲面法考察了反应温度、反应时间、溶剂浓度及其交互作用对腐植酸提取率的影响.结果表明:反应温度对目标值影响最大,且不同影响因素之间的交互作用对目标值有一定的影响,KOH提取时反应温度与反应时间的交互作用影响最大,NaOH和Na4 P2 O7提取时反应温度与溶剂浓度的交互作用影响最大.得到了不同溶剂下提取宝清褐煤腐植酸的最优工艺参数为:KOH为溶剂时,反应温度86°C,KOH浓度0.04 mol/L,反应时间2.0 h,此时腐植酸提取率为82.99％;NaOH为溶剂时,反应温度94°C,NaOH浓度0.047 mol/L,反应时间1.7 h,此时腐植酸提取率为87.96％;Na4P2O7为溶剂时,反应温度72°C,Na4P2O7浓度0.027 mol/L,反应时间2.0 h,此时腐植酸提取率为86.13％.通过分析三种溶剂提取的腐植酸特性可知,不同溶剂提取的腐植酸的提取率、总酸性基含量及分布不同,使用KOH溶液提取时腐植酸提取率最低,腐植酸相对分子质量最小;使用NaOH溶液提取时腐植酸提取率最高,腐植酸芳香缩合性较高;使用Na4 P2 O7溶液提取时腐植酸酸性官能团含量最高.