химический каталог




Переработка сульфатного и сульфитного щелоков

Автор Б.Д.Богомолов С.А.Сапотницкий

может быть повышен на 3,5—4,0 % по сравнению с обычной сульфатной варкой.

В случае реакции с полисульфидом натрия стабилизация полисахаридов идет за счет окисления до альдоновых кислот концевых редуцирующих групп

(* — 1) RCHO 4- S2.- 4- (2ж — 3) ОН -*-(х — 1) RCOO- + *SH- + {к — 2) НаО.

Если бы механизм стабилизации заключался в прямом окислении концевых групп, тогда глюкоза под воздействием полисульфида превратилась бы в глюконовую кислоту. Установлено, однако, что при взаимодействии глюкозы с полисульфидом получается сахариновая кислота, а также эритроновая, арабано-вая, рибоновая и маннановая кислоты. При использовании целлюлозы или гидратцеллюлозы образуются все вышеназванные типы кислот. Анализ полисульфидных масс показал, что основным типом концевой группы был тип маннановой кислоты.

Известный в настоящее время сероводородно-щелочной способ делигнификации предусматривает обработку древесины сероводородом при повышенных температуре и давлении. Повышение выхода целлюлозной массы происходит в результате восстановления углеводных единиц, за счет увеличения выхода глкжоманнана или ксилана в зависимости от породы древесины. Обработка сероводородом дает одинаково хорошие результаты как в случае хвойных, так и лиственных пород. Увеличение выхода составляет 4—5 %. Предварительное восстановление сероводородом может быть осуществлено при выполнении обычного сульфатного процесса в щелочной «буферной» среде, содержащей H2S при температуре около 130 "С. Сероводород получают при выпаривании черного щелока, подкисленного сернистым газом, образующимся при сжигании сульфитного щелока.

В результате предварительной обработки сероводородом значительно снижается деградация глюкоманнана. Сероводород, реагируя с альдегидной группой полисахарида, образует тио-альдитольную группу, устойчивую к действию щелочи

H*SH- +H,S +H,S

RCHO RCH (OH)(SH) « RCH (SH2) =я RCHS RCHaSH.H.O -H,S -s

1 Термин, иногда применяющийся к сульфатному лигиииу.

28

Исследования лигнинов, полученных при сероводородной обработке, указывают на образование типичных «тиолигнинов» '. Среднее содержание серы для такого типа «тиолигнинов» было 2,6 %. По сравнению с реакцией стабилизации полисахаридов реакция лигнина с серой идет значительно быстрее.

При обработке щепы сероводородом требуется создание высокого давления (13- 105 Па), для получения оптимального эффекта необходимо большое количество сероводорода (10% в пересчете на древесину). На практике добавляют только 1— 1,5%. При таком количестве выход может быть увеличен на 6 % от древесины. При получении целлюлозы прирост выхода может быть доведен до 8,0 %.

Помимо сероводородных и полнсульфидных обработок древесного сырья описано множество способов, включающих использование органомеркаптанов. Органомеркаптаны взаимодействуют с полисахаридами, образуя меркаптали (тиоцетали), устойчивые в щелочной, нейтральной и слабокислой среде. В большей степени внимание уделено тиогликолевой кислоте (ТГК). Эти способы включают дву- и одностадийные варки с начальным рН исходного щелока от 7,6 до 12,0. Преимущества по сравнению с сульфатной варкой примерно те же, что в вышеуказанных методах. Экономическое использование ТГК ограничивается ценой, отсутствием схемы регенерации и сбыта лигнотиогликолевой кислоты.

Источником органомеркаптана могут служить сдувочные газы сульфатной варки. Замена 3 % сульфидности органическим сернистым веществом типа метилмеркаптана и дисульфида дает увеличение выхода массы, сопровождающееся снижением расхода активной щелочи на варку и содержания остаточного лигнина в целлюлозной массе.

Метилмеркаптан, образующийся при сульфатной варке, при использовании в варочном процессе по делигнифицирующей активности не уступает сульфиду натрия. Одной из основных реакций при щелочной варке является реакция расщепления эфирных связей структурных единиц лигнина. Это и реакция деметилирования лигнина с образованием пирокатехиновых единиц, которая подтверждается не только повышенным выходом диметилсульфида, но и заметным снижением содержания меток-сильных групп в лигнине щелока по сравнению с обычной сульфатной варкой. С увеличением концентрации метилмеркаптана в варочном щелоке содержание метоксилов в лигнине снижается.

Образующиеся пирокатехиновые структуры легко превращаются в хиноидные и далее могут реагировать с образованием алкиларилсульфидных структур

29

Об образовании алкиларилтиоэфирных групп свидетельствует присутствие некоторого количества кислотостабильной серы в лигнине.

В щелочной среде этот тип связи не является стабильным: под действием сульфида и гидроксида натрия идут реакции последующего отщепления серы

Отщепление серы с образованием диметилсульфида и сульфида натрия возможно и в случае натронно-меркаптидной варки под действием избытка метилмеркаптида натрия

4- 4- 4он он он

Эта реакция подтверждается присутствием Na2S в щелоке после натронной варки с метилмеркаптидом натрия, при концентрации его, соответствующей 30 % сульфидности. Образование с

страница 10
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142

Скачать книгу "Переработка сульфатного и сульфитного щелоков" (2.54Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда лимузина на день рождения
датчик температуры siemens qam 22 схема включения
крышной вентилятор rsv 3/5-2
напольные вешалки для одежды на колесиках

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.09.2017)