不同溶剂提取宝清褐煤腐植酸的工艺优化及其特性研究_中国煤炭行业知识服务平台

不同溶剂提取宝清褐煤腐植酸的工艺优化及其特性研究

作者

王苗李艳红张远琴訾昌毓梁光兵张殿凯赵文波
单位

昆明理工大学化工学院
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，Na4P2O7)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Na4P2O7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 ℃，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 ℃，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 ℃，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Na4P2O7溶液提取时腐植酸酸性官能团含量最高。
关键词

响应曲面法宝清褐煤腐植酸工艺优化模拟
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目(21766013)和昆明理工大学分析测试基金资助项目(2020M20192208013)