[发明专利]一种油茶果壳资源化利用的方法

说明书

技术领域

本发明属于林业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

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法。

发明内容

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。

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。

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。

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8～14 L/kg，控制回流温度55～65 ℃，每次回流时间20～40 min，过滤，重复醇提3～5 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40～70 %的乙醇水溶液与粉碎油茶果壳质量比为1～5 L/kg混合后，在功率为800～1000 W微波炉中辐照20～50 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8～14 L/kg，控制提取温度55～65 ℃，每次回流时间20～40 min，过滤，重复醇提3～5 次，合并滤液，减压浓缩，得到醇溶多酚产品，乙醇回收使用。

以上所述的水提是将醇提滤渣按水与油茶果壳质量比为8～12 L/kg，控制温度90～100 ℃，每次回流时间30～40 min，过滤，重复水提3～5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800～1000 W的功率微波处理1～5 min后再用上述条件提取。

以上所述的氯化锌微波活化制备活性炭方法是无水ZnCl₂与绝干油茶果壳质量比为2:1～4:1，ZnCl₂溶于水使质量浓度为45～65 %，用盐酸调节pH值为1～3，与水提气干后的滤渣混合均匀，静置8～24 h，然后在微波炉中炭化活化，控制功率800～1000 W，时间20～30 min，酸洗，水洗，干燥得到活性炭产品。

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2:1～4:1混合，研磨均匀后置于微波炉或马弗炉中，控制活化温度500～900℃，时间20～60 min，水洗，干燥得到活性炭产品。

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500～600℃，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。

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3～5 ℃/min的升温速度加热反应物至200～300 ℃，保持15～60 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12～24 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。