糠醛是一种广泛应用于石油工业、化学工业、医药、食品及合成橡胶、合成树脂等行业的重要有机化工原料和化学溶剂。糠醛的生产是以含有多缩戊糖的纤维为原料,先经水解得到戊糖再由戊糖脱水环化制得。目前,工业生产中主要采用一步法生产工艺,糠醛收率低,污染严重,原料利用率低。两步法糠醛生产工艺与一步法相比具有糠醛收率高、原料能够综合利用等优点。两步法中高温高压两步法研究较为普遍,在新型催化剂、糠醛提取方式、糠醛收率方面都有较大突破,但是,高温高压两步法生产工艺对设备要求高,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;常压两步法生产工艺研究较少,主要是因为生产过程中形成大量副产物,但是其糠醛收率可达到80%以上,而且采用设备成本相对低廉。总的来说,在两步法中,第一步戊聚糖水解生成戊糖工艺成熟,但第二步戊糖脱水环化形成糠醛工艺则还需要更深入的研究。本文对木糖脱水环化制备糠醛的常压工艺条件进行了研究并进一步对汽提法进行改进,实验中采用木糖作原料,以HCl + NaCl体系为催化剂,利用响应曲面法(RSM)考察了催化剂性能、催化剂用量、反应时间、木糖初始浓度等因素对糠醛收率的影响,并得到了主要因素与糠醛收率之间的数学模型。实验过程中采用HCl + NaCl体系为催化剂是为便于催化剂的回收利用以及利于糠醛的采出。研究结果表明,盐酸浓度以及氯化钠浓度为常压生产过程中糠醛收率的主要影响因素,随着两者浓度的提高,溶液酸性逐渐增强,糠醛收率也逐步提高,但当盐酸浓度和氯化钠浓度超过一定值时,糠醛收率严重下降甚至造成堵塞,这是由于常压下虽然汽相中糠醛含量增加,可以增大糠醛收率,但反应时间比较长,在酸催化下由于副反应产生的黑色固体物质也越来越多,这需要进一步研究糠醛及时从液相转移到汽相中的方法。本文以HCl + NaCl体系为催化剂时,得到的糠醛最大收率大约为60%,相对浓盐酸作催化剂,其避免了回收浓盐酸时采用昂贵的共沸精馏设备,而且NaCl可降低糠醛在溶液中的溶解性。另外,在常压条件下其对设备腐蚀性小,且催化剂易于回收利用,因此,在戊糖脱水环化形成糠醛的过程中,HCl + NaCl体系是一种较为理想的催化剂。