一种精制竹醋液及其制备方法

本发明涉及纯化，c12j1/00，尤其涉及一种精制竹醋液及其制备方法。

背景技术：

1、竹醋液是生物质在热解碳化过程中产生的气体经冷凝回收分离得到的有机液体组分，其主要成分包含有机酸、酚类、醛类、酮类、醇类、酯类等，其余为水；虽然有研究表明竹醋液具有消毒、除臭、促进植物生长、改善土壤品质等等作用，但是因其成分中苯酚类、苯并(a)芘等有毒物质的存在和自身的难闻气味等因素导致其在市场上的应用并不理想。

2、市售竹醋液原料有两种来源：一是原竹提取，该方法获得的竹醋液品质高，没有有害成分，但提取率只有2-8％，成本高居不下，限制了市场推广；二是采用工业竹醋废液作为原料，这类原料成本低廉，但是含有较高含量的焦油、酚类等有害物质，产品难以在高端领域应用。据统计竹醋废液的排放量已经达到每年63万吨，严重制约了我国竹产业发展，如何资源化利用竹醋废液并扩展其应用范围具有非常重要的产业价值。

3、中国专利cn113975212b公开了一种去除竹木醋液有害物质的加工方法，该专利依次使用高锰酸钾氧化、石英砂过滤、活性炭吸附去除竹醋液中的有害物质，但是该方法首先需要将竹醋液曝光放置至少30天，时间成本高，无法实现工业化生产。中国专利cn115125024a公开了一种天然竹醋原液的精制提纯方法，该专利利用活性炭吸附和二氧化碳萃取的方式去除竹醋液的焦油和烟熏味，并提高竹醋液纯度，但是该方法无法实现工业竹醋废液中高含量有害物质的完全去除。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明首先提供了一种精制竹醋液的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

2、s1、将臭氧和工业竹醋废液输送至臭氧反应柱混合；

3、s2、输出s1的竹醋液至调节池，向其中加入稳定剂后即可得到精制的竹醋液。

4、进一步地，所述s1中臭氧和工业竹醋废液均被输送至臭氧反应柱的底部。

5、进一步地，所述臭氧源于市售臭氧气体或自制臭氧气体。

6、进一步地，所述自制臭氧气体的方法为：将空气高密度压缩，再利用空气中各成分的冷凝点的不同使之在一定的温度下进行气液分离，然后进行精馏制得纯净的氧气，再将制得的氧气通入臭氧发生器中在线制取臭氧气体。

7、进一步地，所述s1中臭氧的输送流量为0.2-45l/h，优选为0.4-35l/h。

8、进一步优选地，所述s1中臭氧的输送流量为0.6-30l/h。

9、进一步地，所述工业竹醋废液的输送流量为0.1-5m3/h，优选为0.5-3m3/h。

10、进一步优选地，所述工业竹醋废液的输送流量为0.6-2m3/h。

11、进一步地，所述臭氧反应柱中填充有催化剂。

12、进一步地，所述催化剂的填充量为0.4-6kg，优选为0.5-4kg，更优选为0.5-3kg。

13、进一步地，所述催化剂包括但不限于活性炭、过渡金属氧化物、过渡金属中的至少一种。

14、优选地，所述催化剂包括过渡金属氧化物和过渡金属。

15、进一步地，所述过渡金属氧化物包括二氧化钛、五氧化二钒、二氧化锰、三氧化二锰、三氧化二铁、氧化钴、氧化镍、氧化铜、氧化锌中的至少一种。

16、优选地，所述过渡金属氧化物包括二氧化钛和/或五氧化二钒。

17、在一种优选的实施方式中，所述过渡金属氧化物包括二氧化钛。

18、进一步地，所述过渡金属包括但不限于钒、铁、铜、锌、镍中的至少一种。

19、进一步地，所述过渡金属包括铁和铜。

20、进一步地，所述催化剂为负载有铁和铜的二氧化钛。

21、进一步地，所述二氧化钛为锐钛矿型和/或金红石型。

22、进一步地，所述二氧化钛为锐钛矿型。

23、进一步地，所述催化剂的制备方法为：将二氧化钛分散于溶剂中配置成5-20g/l的二氧化钛分散液；向其中加入0.1-0.5mol/l的铜盐溶液和0.05-0.3mol/l的亚铁盐溶液，搅拌后置于光化学反应仪器中用氙气灯照射10-30min，过程通冷凝水保持室温；结束后离心、洗涤、干燥即可。

24、进一步地，所述铜盐包括但不限于铜离子的卤盐、硝酸盐、硫酸盐、次氯酸盐中的至少一种，优选包括铜离子的卤盐，更优选为氯化铜。

25、进一步地，所述亚铁盐包括但不限于亚铁离子的硫酸盐、硝酸盐、卤盐、碳酸盐中的至少一种，优选包括铁离子的卤盐，更优选为氯化亚铁。

26、进一步地，所述二氧化钛分散液浓度为8-12g/l。

27、进一步地，所述铜盐溶液的浓度为0.1-0.3mol/l，所述亚铁盐溶液的浓度为0.1-0.2mol/l。

28、进一步地，所述二氧化钛分散液、铜盐溶液和亚铁盐溶液的体积比为100：0.5-5：0.5-5，优选为100：1-4：1-4。

29、在一种优选的实施方式中，所述二氧化钛分散液、铜盐溶液和亚铁盐溶液的体积比为100：2-3：2-3。

30、进一步地，所述溶剂为水和乙腈，两者体积比为1：(3-15)，优选为1：(6-13)。

31、进一步地，所述铜盐溶液和亚铁盐溶液的溶剂与所述二氧化钛分散液的溶剂一致。

32、进一步地，所述稳定剂包括但不限于维生素c、抗坏血酸、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠中的至少一种。

33、优选地，所述稳定剂为维生素c和/或焦亚硫酸钠。

34、进一步地，所述稳定剂的添加量占调节池中竹醋液质量的万分之一到千分之三，优选为万分之五到千分之一。

35、其次，本申请还提供了一种根据所述制备方法制备得到的精制竹醋液。

36、进一步地，所述精制竹醋液可用于空气净化、食品、医药、饮料、化妆品等领域。

37、有益效果

38、1、本申请对工业竹醋液进行催化氧化，通过解决工业竹醋液脱焦、脱酚、脱色、祛烟味等的关键难题，进一步解决了生物质窑烟的处理难题，并拓展了工业竹醋液的应用范围；

39、2、本申请结合臭氧和催化剂共同作用，实现了工业竹醋液有害有机物质的完全降解，成分更加安全，对人体无害，可用于杀菌、祛味产品中；

40、3、本申请的臭氧和所制备的催化剂具有特殊的催化氧化活性，可促使工业竹醋液的有害有机物质被氧化为小分子有机酸，避免后者被深度矿化，使精制竹醋液具有更强的杀菌、祛味效果；

41、4、本申请的精制竹醋液能有效地吸咐空气中的异味分子，使被吸附的异味分子的立体构型发生改变，削弱异味分子的化合键使其分解，具有高效除味杀菌的功能；且0添加、0污染、纯植物提取，安全性高，可用于空气净化、食品、医药、化妆品等领域。

技术特征：

1.一种精制竹醋液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述s1中臭氧的输送流量为0.2-45l/h。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述工业竹醋废液的输送流量为0.1-5m3/h。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述臭氧反应柱中填充有催化剂。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂包括活性炭、过渡金属氧化物、过渡金属中的至少一种；所述过渡金属氧化物包括二氧化钛、五氧化二钒、二氧化锰、三氧化二锰、三氧化二铁、氧化钴、氧化镍、氧化铜、氧化锌中的至少一种；所述过渡金属包括但钒、铁、铜、锌、镍中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属氧化物包括二氧化钛，所述过渡金属包括铁和铜。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为负载有铁和铜的二氧化钛；所述催化剂的制备方法为：将二氧化钛分散于溶剂中配置成5-20g/l的二氧化钛分散液；向其中加入0.1-0.5mol/l的铜盐溶液和0.05-0.3mol/l的亚铁盐溶液，搅拌后置于光化学反应仪器中用氙气灯照射10-30min，过程通冷凝水保持室温；结束后离心、洗涤、干燥即可。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化钛分散液、铜盐溶液和亚铁盐溶液的体积比为100：0.5-5：0.5-5。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述稳定剂包括维生素c、抗坏血酸、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠中的至少一种。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到的精制竹醋液。

技术总结本发明涉及纯化技术领域，具体为一种精制竹醋液及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：S1、将臭氧和工业竹醋废液输送至臭氧反应柱混合；S2、输出S1的竹醋液至调节池，向其中加入稳定剂后即可得到精制的竹醋液；通过优化臭氧、竹醋废液流量，催化剂种类和制备方法，不仅实现了工业竹醋废液中有害物质的完全降解，还能控制其降解为小分子有机酸，提升所制备精制竹醋液的杀菌、祛味效果，使精制竹醋液可用于空气净化、食品、医药、化妆品等领域。技术研发人员：蒋叶涛,周家华,王晓宇,胡磊,吴真,杨阳,程建树,胡畔,丁婕受保护的技术使用者：淮阴师范学院技术研发日：技术公布日：2024/4/22