浅谈生物质转化制糠醛及其应用
生物质转化制糠醛及其应用
国 家林 业 局 林 产 化 学 工程 重 点 开放 性 实验 室 ；江 苏省 生 物 质 能 源 与 材 料 重 点 实验 室 ；
中国 林 业科 学研 究 院 制 浆 造 纸 研 究 开 发 中心 ，江 苏 南京 ２ ０４ ） １０ ２ 摘 在 糠 生 Ｂ 要 ： 一 步 法糠 醛 生 产 技 术 的 基 础 上 重 点 对 两步 法 糠 醛 生产 技 术 ， 醛 生 产 流程 及 糠 醛 的 应 用进 行 了综 述 。 由 于 两 步 法 糠 醛 生 产技 术 结 合 两段 水 解 工 艺 ， 生产 糠 醛 的 同 时 可获 得 燃 料 乙 醇 ， 率 可 以 达 到 ７ 在 得 ０％ 以上 ， 同时提 高 了原 料 的 物 ｍ 盯 利 用 率 。 所 以 两 步 法 必 将 成 为 糠 醛 生 产 的 重要 研 究 方 向 。
ｄ ｒ ｃｉｎ ｄ ｅ ｔ ｔ ａ ｔｃ ｌ ｒａ ｖ ｎ ａ ｅ ｎ ｌ ｄｉｇ ｉ ｔｇ ａ ｅ ｔｌｚ ｔｏ ｆｒ ｗ ａｅｉ ｌａ ｕ ｆ ａ ｉｌ ｂ ｖ ｉｅ ｔｏ ｕ ｏ ｉｓｐ ｒｉｕ ａ ｄ ａ ｔ ｇ ｓ ｉｃ ｕ ｎ ｎ ｅ ｒ ｔｄ ｕ ｉｉａ ｉｎ ｏ ａ ｍ ｔ ｒａ ｎｄ ｆ ｒｕｒｌｙｅｄ ａ ｏ ｅ７０ ％ ．
ｐ ｏ ｅ ｓ ｃ ｍｂ ｎｎ ｉ ｈ ｗ － ｔｇ ｙ ｒ ｌ ｓ ｒ ｃ ｓ ｓｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ｓ ｃ ｅ ｓｕ ｌ ｏ ｐ ｏ ｕ ｅ ｆｒｕ ａ ｎ ｕ ｔ ｅ ｒ ｄ ｃ ｉ— ｒ ｃ ｓ ｏ ｉ ｉ ｇ ｗ ｔ ｔｅ ｔ ｏ ｓａ ｅ ｈ ｄ ｏ ｙ ｉ ｐ ｏ ｅ ｓ ｗａ ｅ ｅ ｏ ｅ ｕ ｃ ｓ ｆ ｌ ｔ ｒ ｄ ｃ ｕ ｆ ｒ ｌａ ｄ ｆ ｒ ｒ ｐ ｏ ｕ ｅ ｂｏ ｈ ｓ ｙ ｈ
生物催化生物质衍生的糠醛合成糠醇和糠胺
生物催化生物质衍生的糠醛合成糠醇和糠胺生物质是指由生物体制造的有机物质，如植物、动物等。
生物质糠醛是指木质纤维素、半纤维素等生物产物的分解产物，是生物量的重要组成部分。
由于其易得、性质稳定、生物医学性能优良，生物质糠醛成为了活性合成和纳米复合材料制备中的重要物质。
糠醛分子含有一个丙酮基和一个羰基，可用于合成糠醇和糠胺。
这两种产物都是有广泛用途的有机化合物，具有重要的应用前景。
研究表明，生物催化是生物质糠醛合成糠醇和糠胺的有效途径之一。
本文将着重探讨生物催化在生物质糠醛合成糠醇和糠胺中的应用。
生物催化指利用酶或细胞等活体系统的催化作用进行化学反应。
相比于传统的化学合成方法，生物催化具有高效、绿色环保、选择性强、反应温和等优点，因此备受关注。
生物催化生物质衍生的糠醛合成糠醇和糠胺也不例外。
以下是几种常见的生物催化反应：1. 酶催化反应：酶是一种高效的催化剂，可以催化特定的化学反应。
常见的酶催化反应包括脱氢酶催化反应、醇酸酯化反应等。
研究表明，脱氢酶是生物质糠醛合成糠醇和糠胺的重要酶类。
在这种反应中，脱氢酶催化糠醛脱水，生成糠醇或糠胺。
这种反应条件温和，产物纯度高，是生物催化合成糠醇和糠胺的有效方法之一。
2. 微生物催化反应：微生物是一种复杂的生物系统，能够利用生物质分解产生的糠醛等化合物进行代谢反应。
通过控制微生物生长条件，使得微生物代谢产生所需的糠醇或糠胺。
常见的微生物催化反应包括酵母发酵反应、细胞生长反应等。
这种方法具有工艺流程短、生产成本低等优点，因此是生物质糠醛合成糠醇和糠胺的主要方法之一。
3. 细胞内催化反应：细胞是生物体的基本单位，能够在细胞内进行特定的化学反应。
通过利用细胞内酶和代谢反应，生物质糠醛可以催化生成糠醇和糠胺。
研究表明，细胞内催化反应具有高效、产物纯度高等优点，是生物质糠醛合成糠醇和糠胺的一种新型方法。
生物质糠醛合成糠醇和糠胺在实际应用中有着广泛的应用。
例如，糠醇可以用于合成齿轮油等润滑油，还可以用于制备乙烷二酸二甲酯等化合物；糠胺可以用于制备植物生长调节剂等。
糠醛生产工艺及制备方法研究进展
糠醛生产工艺及制备方法研究进展糠醛生产工艺主要有高温焦化法、生物法和催化法等几种。
高温焦化法是最传统的制备糠醛的方法，它是通过将稻壳等农作物温度达到600-1000℃的高温下进行热解，产生糠醛。
随着环境保护意识的增强，这种方法由于产生大量的有毒和有害物质而逐渐被淘汰。
生物法是一种环保、可持续发展的制备糠醛的方法。
生物法一般采用微生物或酶催化的方法，通过发酵或转化作用将稻壳中的多糖分解为糠醛。
近年来，糠醛的生物法研究取得了较大的进展。
研究人员利用微生物和酶催化作用，提高了糠醛的产率和选择性。
例如，一些微生物菌株的醛脱氢酶具有较强的还原活性，可以将稻壳中的多糖高效转化为糠醛。
同时，利用基因工程技术，研究人员也成功地构建了高效产糠醛的菌株。
催化法是一种较为高效的糠醛制备方法。
催化法一般采用金属催化剂或酸催化剂，通过催化反应将稻壳中的多糖转化为糠醛。
催化法具有反应速度快、反应条件温和、产物选择性高等优点。
目前，催化法制备糠醛的研究主要集中在金属催化剂方面。
研究人员通过调节金属催化剂的组成、结构和反应条件等因素，提高了糠醛的产率和选择性。
例如，一些金属催化剂在合适的反应条件下，可以将稻壳中的多糖高效转化为糠醛。
此外，一些研究还发现，在复合催化剂的作用下，糠醛的产率和选择性更高。
总的来说，随着科学技术的发展，糠醛的生产工艺和制备方法不断得到改进和创新。
生物法和催化法是目前研究糠醛制备的主要方向，它们具有环保、高效、可持续发展等优点，值得进一步深入研究。
随着生产工艺和制备方法的不断改进，相信糠醛的产量和品质将得到提高，为其广泛应用提供更好的基础。
生物质精炼制糠醛的方法
生物质精炼制糠醛的方法说实话生物质精炼制糠醛这事儿，我一开始也是瞎摸索。
我就知道糠醛是个好东西，能从生物质里精炼出来，可具体怎么做，那可费了我好大的劲儿。
我最开始尝试的方法就是照着一些书上说的，把生物质原料，就比如说玉米芯吧，简单处理处理就开始反应。
我当时想不就是从这里面把糠醛弄出来嘛，应该不难。
可是我大错特错了。
我就是机械地按照那步骤来，也没考虑到实际原料的状态和纯度啥的。
结果呢，得到的产物那是少得可怜，而且纯度也不怎么样。
我当时就纳闷，这哪儿不对呢。
后来我就想啊，这生物质就像一团乱麻，你得先把它梳理好。
我开始重视原料的预处理了就像挑菜一样，得把玉米芯里杂七杂八的东西去掉好多。
把玉米芯都弄成差不多大小的小块儿才行。
而且还不能太湿，那感觉就像你做饭的时候，食材的干湿状态对最后的成品影响可大了。
然后就是反应这一块。
我试过不同的催化剂，这就好比给化学反应找合适的小助手。
有的催化剂看起来原理上可行，可一用起来，那效果真是差强人意。
那些号称很好用的催化剂啊，到我这儿不一定好使。
我得根据自己的反应体系，原料的种类慢慢去尝试。
就像你找衣服，看起来别人穿着好看，可到自己身上不一定就合适。
那些比较厉害的文献上的方法有时候不那么普适。
对于反应的温度和时间呢，也是靠我不断尝试的。
有时候温度低了，反应很慢，等很长时间也没多少糠醛出来。
温度太高了呢，又会产生很多乱七八糟的副反应，最后的产品里面杂质就太多了。
时间也是，时间短了反应不完全，时间太长了效率又低。
我曾经就在反应时间上犯过错，有些贪婪地想多反应一会儿会不会更好，结果发现纯粹是浪费时间还影响产品质量。
还有呀，在分离糠醛的过程中，那也有不少学问。
就像是从一堆沙子里挑出金粒一样，得想办法把糠醛从反应后的混合物中分离出来。
我试过蒸馏的方法，不过一开始条件掌握得不好，损失了不少糠醛。
后来不断调整蒸馏的温度啊，压力啊，慢慢地情况就有些好转了。
不过有时候反应体系比较复杂，就像一团乱麻缠在一起，单纯靠蒸馏还不够。
HMF在生物质转化中的应用研究进展
HMF在生物质转化中的应用研究进展近年来，生物质转化被广泛应用于可再生能源和可持续发展领域。
其中，HMF （5-羟甲基糠醛）作为一种重要的化学品，在生物质转化中发挥着关键的作用。
本文将就HMF在生物质转化中的应用进行研究进展的综述。
HMF的生物质来源于纤维素和木质素等复杂有机物，是一种多功能化合物，具有许多潜在的应用前景。
HMF不仅可以用作化工原料和绿色溶剂，还可以作为燃料添加剂和催化剂等。
目前，有许多方法可用于生产HMF，包括嗜热菌发酵、热水解和酸催化等。
在生物质转化过程中，嗜热菌发酵是生产HMF的一种新颖方法。
通过使用嗜热菌进行发酵，可以将废弃生物质转化为HMF，并通过提高反应温度和时间来优化产量。
这种方法具有高效、低能耗、无废物和可持续性的特点，是一种非常具有应用潜力的技术。
另一种常用的生物质转化方法是热水解。
在热水解过程中，通过加热生物质与水反应，可以将其转化为HMF。
这种方法具有高选择性、环境友好和废物可再利用等优点。
然而，由于反应温度和时间的控制较为困难，以及产物分离纯化的挑战，热水解方法在工业化生产中的应用还存在一定的限制。
酸催化是另一种常用的生物质转化方法。
通过酸催化反应，可以将纤维素和木质素转化为HMF。
这种方法具有操作简单、反应温度较低和产率较高的优点。
然而，酸催化方法会产生大量的副产物，对环境造成一定的影响。
因此，进一步的研究需要发展更环保和高效的酸催化方法。
除了上述方法，研究人员还尝试了其他生物质转化方法，如微波辅助水解、离子液体催化和微生物固定化技术等。
这些方法都对HMF的生产和应用提供了新的途径和思路。
其中，离子液体催化和微生物固定化技术具有非常大的潜力，并已经取得一些重要的研究成果。
此外，为了提高HMF的产率和选择性，在催化剂的开发方面也进行了很多研究。
目前，许多金属催化剂和碱-金属双催化剂已经被成功用于生产HMF。
然而，这些催化剂仍面临着成本高、活性低和稳定性差等挑战。
糠醛的生产及应用、废渣的再利用
137糠醛的生产及应用江俊芳（盐城生物工程高等职业技术学校，江苏盐城 224051）摘要：糠醛是一种重要的化工产品，具有广阔的应用前景。
本文介绍了糠醛的性质、生产工艺及应用，并对糠醛的发展提出合理的建议。
关键词：糠醛；生产；应用；发展糠醛是以多缩戊糖的纤维为主要原料而制成的重要化工产品，玉米芯、葵花籽壳、棉籽壳、麦杆、高梁杆、甘蔗渣、油茶壳等都是生产糠醛的好原料，其中玉米芯含多缩戊糖最高[1]。
由于国际上石油价格飞涨，从玉米芯等中提炼糠醛显示出优势。
目前中国占世界糠醛总产量65%左右。
1 糠醛的性质糠醛又名呋喃甲醛，一种杂环有机化合物，结构式为，是无色或琥珀色透明油状液体，具有类似杏仁的特殊香味。
糠醛的相对密度为1.1598（20℃），沸点161.7 ℃，室温下微溶于水，能与酒精、丙酮、乙醚、苯等混溶，易与蒸汽一同挥发。
在酸性或铁离子催化下易被空气氧化，颜色逐渐变深，由黄色到棕色再变为暗褐色[2]。
对某些金属有腐蚀作用，对铝无腐蚀，对铜略有腐蚀。
糠醛还能引起局部麻醉，对皮肤有刺激性。
在酸作用下与苯胺作用显红色，可用来检测糠醛。
糠醛具有一般醛基的性质，而且是不含α氢原子的醛，其化学性质与甲苯或甲醛相似。
2 糠醛的生产工艺糠醛是利用玉米芯和作物秸秆为原料，在酸催化剂的作用下，利用蒸汽进行蒸煮，首先得到糠醛含量8-10%的原液，原液经过蒸馏得到糠醛含量90%的毛醛，毛醛进行精制得到糠醛含量98.5%以上的产品。
其形成原理[1]如下：目前世界上生产糠醛的方法主要分为一步法和二步法[3]。
2.1 一步法一步法主要有硫酸法、改良硫酸法、醋酸法、盐酸法、无机盐法。
2.1.1 硫酸法硫酸法是经典的生产糠醛的方法，它用3% ~6%的稀硫酸作催化剂，将原料与催化剂在加压下蒸煮，用高压或过热蒸汽带出反应物，经分馏后得到糠醛成品,该法采用间歇操作，能耗高，副产品回收率低，成本高。
2.1.2 改良硫酸法[5]改良硫酸法是在硫酸配稀时加入普通过磷酸钙，目的是使废渣变为有机复合肥料，减轻污染，其生产条件及出醛率均与硫酸法相同。
糠醛的用途及使用领域
糠醛的用途及使用领域2004-5-11 15:23:48 阅读次数：6395糠醛是一种很好的萃取剂，由于糠醛的碳基、双键及呋喃环的醚构造，使糠醛反应能力很强。
纯糠醛在1巴大气压和161.7℃时沸腾，是无色的油状液体，在有酸存在的情况下脂化，它没有毒，因此容易利用。
1.树脂和蜡的溶剂。
2.石油的分离剂。
3.动物油和植物油的精炼。
4.鱼肝油中维生素A和D的浓缩。
5.塑料生产。
6.易爆气体中丁二烯的提取。
7.塑料纤维的生产。
8.低级松香的净化。
9.柴油的质量改善。
10.发动机燃料的添加剂。
11.白兰地酒和化妆品行业的芳香剂。
12.防腐剂。
13.除锈剂。
14.防冻剂。
15.呋喃化工业、基本原料。
石油工业糠醛主要用于石油技术中,尤其用于润滑油生产中,糠醛是一种用于分离极溶于糠醛的不饱和环状化合物的萃取剂,经过提炼过的润滑粘性增加,抗氧化能力增强,同时硫磺和碳杂质含量减少,糠醛在分离过程中另一个用途是提高柴油的质量,这是利用芳香剂,脂肪族和石油溶解性不同来实现的。
糠醛还用于分离在沸点上有很小差别的化合物,这是通过提取分馏得以实现的,例如:利用这种分馏来进行丁二烯的合成,加入糠醛进行碳氢化合物的分离,由于加入了糠醛,改变了各成分的挥发性,使分离容易进行,利用糠醛进行提取分馏,可从多钏石油馏分中得到芳香族化合物,糠醛的优良的选择性、高热阻性是值得利用的。
动物和植物油的精炼糠醛不只是用于分离石油的各成分，它也可用于精炼动物油和植物油，从鱼肝油中提取维生素A。
低级松香的净化用糠醛把杂质从木松香中移走，以便把净化后的松香用于肥皂和油漆的生产。
塑料生产糠醛的一个重要用途是用于硬塑料聚合物的生产。
和甲醛类似糠醛在酸及碱液中和酚形成聚合物，这些产品耐热，抗碱，并拥有很好的电阻和机械性能，在生产苯酚树脂中用糠醛而不用甲醛的好处在于：--使反应器的容量得以充分利用并减少了反应时间。
--苯酚树脂的产量较高，用糠醛，100kg苯酚产生185kg树脂，而用甲醛只产生127kg树脂。
羟甲基糠醛(HMF)作为功能性化合物的应用研究
羟甲基糠醛(HMF)作为功能性化合物的应用研究羟甲基糠醛（HMF）作为功能性化合物的应用研究概述羟甲基糠醛（5-羟甲基糠醛，HMF）是一种具有广泛应用潜力的功能性化合物，它是在糖类等天然产物经过酸催化转化过程中产生的副产物。
HMF具有很高的化学稳定性，并且在不同领域具有广泛的应用前景，如生物医学、食品、化妆品和能源领域。
本文将探讨HMF作为功能性化合物的应用研究，并介绍其在不同领域的应用情况。
一、生物医学领域的应用1. 抗菌活性：研究表明，HMF具有一定的抗菌活性，可以用于开发新型的抗菌药物。
其抗菌机制可能涉及导致细胞膜的破坏，从而抑制细菌生长和繁殖。
2. 抗氧化活性：HMF具有显著的抗氧化活性，可以帮助清除自由基，减少氧化损伤。
因此，研究人员认为HMF可能对于预防和治疗氧化应激相关疾病（如心血管疾病和癌症）具有潜在的应用价值。
3. 抗炎作用：一些研究表明，HMF可能具有抗炎作用，能够减轻炎症反应和炎性疾病。
这使得HMF成为炎症相关疾病的潜在治疗药物。
二、食品领域的应用1. 增强口感：HMF具有独特的酸甜味和丰富的香气，可以用于增强食品的口感和风味。
在糖类产品中添加一定量的HMF，可以使甜味更加浓郁，增加食品的吸引力。
2. 食品防腐剂：HMF具有较高的抗菌活性，可以用作食品的天然防腐剂。
研究表明，HMF可以抑制食品中菌落的生长，延缓食品的腐败和变质过程。
3. 食品色素：HMF还可以作为食品的天然色素，为食品赋予橙色或棕色的颜色。
相比于传统的食品色素，HMF色素更安全、更可靠，能够满足消费者对天然食品的需求。
三、化妆品领域的应用1. 护肤品成分：HMF可以作为护肤品中的有效成分，具有保湿、抗衰老和抗氧化的作用。
研究发现，HMF可以增强皮肤屏障功能，改善肌肤的水分保持能力，减轻皮肤干燥和皱纹的形成。
2. 防晒剂：由于HMF具有吸收紫外线的能力，因此可以作为一种天然的防晒剂。
研究发现，HMF能够吸收UVA和UVB紫外线，减少紫外线对皮肤的损伤，有效预防晒伤和皮肤癌的发生。
糠醛应用场景
糠醛应用场景糠醛是一种有机化合物，广泛应用于食品、医药、农业和化妆品等领域。
它具有独特的香味和抗氧化性能，因此在许多产品中发挥着重要作用。
下面将介绍几个糠醛的应用场景。
糠醛在食品行业中被广泛使用。
它是许多食品的香精和调味剂的重要成分之一。
糠醛的香味独特，可以增添食品的风味和口感，使其更加诱人。
例如，在面包、糕点、糖果和饮料等食品中，糠醛都是常见的添加剂。
此外，糠醛还具有抗氧化性能，可以延长食品的保鲜期，保持其新鲜和营养价值。
糠醛在医药领域也有广泛的应用。
糠醛具有良好的抗菌和抗炎作用，可以用于制备外用药物，如消炎药膏和抗菌喷雾。
此外，糠醛还具有抗氧化和抗衰老的功效，可以用于制备抗衰老和美容产品。
糠醛可以促进皮肤细胞的新陈代谢，提高皮肤的弹性和光泽，使肌肤更加健康和年轻。
糠醛在农业领域也有一定的应用。
糠醛可以用作植物的生长调节剂，可以促进植物的生长和发育。
糠醛可以提高植物的抗逆性，增强植物的抗病虫害能力，提高农作物的产量和品质。
此外，糠醛还可以用作土壤改良剂，改善土壤的结构和肥力，提高土壤的保水保肥能力，为农作物的生长提供良好的环境。
糠醛还可以应用于化妆品行业。
糠醛具有良好的抗氧化性能，可以防止皮肤老化和色斑的产生。
因此，糠醛常被添加到抗衰老和美白产品中，如面霜、精华液和面膜等。
糠醛还具有抗菌和消炎作用，可以用于制备抗痘和祛痘产品。
此外，糠醛的香味独特，可以用于制备香水和香皂等产品，给人以愉悦和舒适的感受。
糠醛在食品、医药、农业和化妆品等领域都有广泛的应用。
它不仅可以增添食品的风味和口感，延长食品的保鲜期，还可以用于制备药膏、抗衰老和美容产品，促进植物的生长和发育，改善土壤的质量，制备抗痘和香水等产品。
糠醛的应用为各行各业提供了更多的选择和创新空间，有助于推动相关领域的发展和进步。
相信随着科技的不断进步和人们对品质生活的追求，糠醛的应用前景将更加广阔。
羟甲基糠醛(HMF)的制备方法综述
羟甲基糠醛(HMF)的制备方法综述羟甲基糠醛（HMF）是一种重要的有机化学品，具有广泛的应用前景。
HMF可作为生物质转化的重要中间体，在制备高级化工产品、能源材料和药物中发挥着重要的作用。
本文将综述羟甲基糠醛的制备方法，包括酸催化法、碱催化法、酶催化法、离子液体催化法、微波催化法和光催化法等。
首先介绍的是酸催化法。
该方法是将含有果糖或葡萄糖的底物与强酸催化剂反应，通过酸将底物分解为HMF。
常用的酸催化剂包括硫酸、磷酸、磺酸等。
在这些酸的作用下，底物中的羟基被质子化，形成共轭碳正离子，然后通过脱水反应生成HMF。
酸催化法制备HMF具有反应速度快、工艺简单的优点。
但是，该方法存在底物转化率低、副反应多、催化剂回收难等缺点。
其次是碱催化法。
该方法是利用碱催化剂将底物反应至碱性条件下生成HMF。
常用的碱催化剂包括氢氧化钠、氢氧化钾等碱性物质。
碱催化法在较低温度下即可实现HMF的高效制备，且底物转化率较高。
然而，该方法也存在反应条件较为严格、碱催化剂的选择性不高等问题。
酶催化法是利用酶作为催化剂将底物转化为HMF。
常用的酶包括葡萄糖异构酶、酸性糖酶等。
酶催化法制备HMF的优点在于反应条件温和、底物转化率高、产物纯度高等。
然而，该方法的缺点是酶的稳定性较差，酶的反应活性难以保持。
离子液体催化法是一种新兴的制备HMF的方法。
离子液体作为独特的溶剂和催化剂，可使底物更好地与催化剂接触，从而提高反应速率和选择性。
离子液体催化法制备HMF的优点在于反应条件温和、可选择性较高、无需其他溶剂等。
不过，离子液体的制备成本较高，限制了其在工业规模应用中的推广。
微波催化法是一种利用微波辐射加速化学反应的方法。
通过微波的能量，可以有效促进底物的分子振动和热运动，从而提高反应速率和产物得率。
微波催化法制备HMF的优点在于反应迅速、底物转化率高、无需其他催化剂等。
然而，该方法的缺点是所需设备较为复杂，操作难度较大。
最后是光催化法。
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浅谈生物质转化制糠醛及其应用
摘要：随着经济的发展和可持续发展战略的实施，生物质能逐渐受到人们的关注，生物质能的应用研究开发几经波折，本文在一步法糠醛生产技术的基础上重点对两步法糠醛生产技术，糠醛生产流程及糠醛的应用进行了综述。
关键词：生物质，糠醛，生产，应用
引言：在当前可持续发展战略的实施下，国家的持续发展离不开高效清洁的能源。
在能源危机与环境保护的双重压力之下，生物质能的开发利用受到了广泛关注。
糠醛是一种重要的有机化工原料，目前只能由生物质转化而得到，是一种可再生、绿色的化工产品，被广泛应用于化工、医药等领域。
本文讨论了水解液化与高温分解过程的主要影响因素、机理以及各自的优缺点，从生物质原料处理的工序上比较糠醛的收率。
并在此基础上，对生物质转化制糠醛的研究前景进行了展望，指出影响其发展的关键因素在于催化剂的开发，开发出环境友好、经济有效的催化剂是重中之重。
1、糠醛生产技术的发展
糠醛是一种绿色的化工产品，应用广泛，当前糠醛的生产中，制取糠醛的方法可以分为一步法和两步法。
一步法是半纤维素水解生产戊糖和戊糖脱水环化生成糠醛两个反应过程在同一个反应器内一次完成。
由于一步法的设备投资少，操作简单，小液比生产时残渣含水量低，可直接用做锅炉燃料产生蒸汽，于是在糠醛工业中得到了广泛的应用。
但是，一步法生产工艺生产过程中使用蒸汽气提移出糠醛，蒸汽消耗量大，存在糠醛收率低、废水废气污染严重等问题。
随着生物质化学利用的发展，注重了原料综合利用和环境保护，结合两段水解法，又重新提出了两步法糠醛生产工艺，重点是分离原料中的纤维素和半纤维素，然后分别加以利用。
两步法是原料中的半纤维素水解生成戊糖和戊糖在较高温度条件下脱水环化生成糠醛在两个不同的反应器中完成。
过滤后的残渣再经水解、发酵得到乙醇；利用残渣生产纸浆。
两步法糠醛生产工艺较为复杂，设备投资较高，但是糠醛收率能达到70%以上，可以显著提高经济效益。
随着糠醛工业的发展以及原料综合利用要求的提高，积极发展两步法糠醛生产技术具有重要的经济和环保意义。
2、糠醛生产流程
2.1糠醛一步法生产流程
就目前来看，我国生产糠醛应用最多的是水解液化法，水解液化是利用酸、碱和酶来解聚多糖，形成相应的单糖，单糖进一步脱水生成糠醛。
图1为木质纤维原料一步法生产糠
醛的工艺流程示意图。
木质纤维原料经破碎后与酸混合，用蒸汽蒸煮，然后以纯碱中和剩余的酸溶液，糠醛蒸汽经冷凝后，再经共沸、蒸馏、冷凝、静置、分层得粗糠醛，最后再用纯碱中和、静置分层、抽真空精制而得糠醛。
由图1可以看出，在一步法生产过程中蒸煮过后会产生大量的残渣；糠醛水溶液蒸馏，冷凝过程中还会产生大量的废液，这些残渣和废液如果不加以利用不仅会对环境产生污染，而且降低了原料的利用率。
一步法糠醛生产工艺因设备投资少、易于操作，在生物质转化制糠醛工业中得到了广泛的应用。
经过近几十年发展，糠醛的生产工艺及技术都有了很大的提高，从最初的单锅蒸煮，发展到多锅串联以及连续生产工艺。
根据催化剂种类的不同主要分为盐酸法、硫酸法、改良硫酸法、乙酸法、无机盐法、固体酸法6类。
但是由于这些生产工艺多采用水蒸气气提法移出反应体系中生成的糠醛，蒸汽消耗量大。
而且一步法只是利用了生物质中的半纤维素，在酸性体系中反应之后纤维素有很大程度的破坏，原料利用率低。
图1 一步法糠醛生产工艺流程示意图
2.2 糠醛两步法生产流程
为了解决一步法原料利用率低的问题，研究人员通过研究发展，要使植物纤维原料中的半纤维素和纤维素得到充分利用，需两段水解法，因此，某生物燃料公司提出了如下糠醛生产流程。
此生产工艺中，第一段首先使用有机溶剂乙醇脱除半纤维素和木质素形成黑液，黑液经过滤得戊糖溶液和残渣木质素，戊糖溶液用于第二步脱水环化生产糠醛；而第二段主要是纤维素糖化发酵生产乙醇。
两步法工艺与一步法相比具有糠醛收率高、原料利用率高等优点。
两步法研究较为普遍，在新型催化剂、糠醛提取方式、糠醛收率方面都有很大突破。
但是与一步法相比，所需反应设备多，高温高压的两步法生产工艺对设备性能要求高，且不利于糠醛转移到汽相中，限制了糠醛收率的进一步提高。
3、糠醛的应用
糠醛又名呋喃甲醛，是无色透明的液体，有杏仁样的气味，闪点60e，熔点-36. 5e，沸点161. 1e，相对密度1. 16，微溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙醚和苯，在空气中氧化逐渐变为黄色至棕褐色。
由于它含有一个呋喃环和一个醛基，可以通过氧化、氢化、缩合等反应
制取大量的衍生物。
糠醛主要用于制造糠醇、呋喃树脂和选择性溶剂，还有一部分用于医药、农药等。
当前糠醛的应用主要有：①糠醛加氢制糠醇。
糠醇又名呋喃甲醇，为无色、具有特殊气味、易流动的液体，是糠醛最主要的下游产品之一，全世界生产的糠醛有50%用于生产糠醇，它具有羟甲基的特性，可发生聚合、羟甲基化、烷氧基化等多种化学反应，主要用于制备呋喃树脂，用作汽车、拖拉机等内燃机铸造工业的热射芯盒、砂黏合剂，以提高铸件质量和促进铸造过程的机械化和自动化，此外还可用作呋喃树脂、清漆、颜料的溶剂和火箭燃料，用于合成营养药物果糠酸钙的中间体乙酰丙酸等。
另外糠醇还可以用来生产四氢糠醇，它的溶解能力很强，一般用作树脂和燃料的溶剂。
②糠醛加氢制呋喃、四氢呋喃。
糠醛经过真空精馏、脱羰基等可以制得呋喃，呋喃加氢可制得四氢呋喃。
呋喃是一种重要的化学合成原料，可用于制备四氢呋喃、药物、除草剂、稳定剂和洗涤剂等。
而四氢呋喃是一种重要的有机化工原料，用于制备丁二烯、涤纶、聚丁二醚醇、四氢噻吩等，还是一种良好的溶剂，参与格氏反应、聚合反应、酯化反应和缩合反应等，另外四氢呋喃还可以发生自聚及共聚反应，制取聚醚型聚氨酯弹性体。
③糠醛在食品、医药、农药、香料、树脂及纤维合成方面的应用。
糠醛氧化生成的糠酸和还原生成的糠醇都可用作防腐剂，它们也都是合成高级防腐剂的原料;以糠醛为原料已合成了200多种医药和农药产品，广泛用作灭菌剂、杀虫剂、杀螨剂和呋喃抗癌药等;在合成香料方面，以糠醛为原料直接或间接合成的香料产品达数百种，它们作为香味修饰剂和增香剂广泛应用于食品、饮料、化妆品等行业;用糠醛作原料可合成多种耐高温、机械强度好、电绝缘性优良并耐强酸、强碱和大多数溶剂腐蚀的树脂;糠醛还是合成各种尼龙和呋喃涤纶的原料，糠醛以锌-铬-钼催化剂脱羰基再加氢得四氢呋喃，其与一氧化碳可合成己二酸，再用己二酸合成己二胺，最终生产尼龙66。
4、结语
随着经济全球化的发展，世界出现能源危机，为了应对煤炭、石油资源的日渐枯竭，利用可再生的生物质原料制取化工产品和能源将越来越被重视，在中国发展生物质化学品也存在着巨大的潜力和战略机遇。
而且随着经济的发展，环境保护意识的加强，对生物质能的合理、高效开发利用，必然愈来愈受到人们的重视。
因此，科学地利用生物质能，对生物质资源进行综合利用，生产一系列高附加值的产品，具有重要的经济和环保意义。