химический каталог




Переработка сульфатного и сульфитного щелоков

Автор Б.Д.Богомолов С.А.Сапотницкий

ульфида натрия возможно в результате реакции диспро-порционироваиия 2CH3SH3=t (CH3)2S-f-H2S. Однако в исследуемых условиях варки (160 °С) в отсутствие древесины и лигнина Na2S не образовывался.

Структурные единицы лигнина, имеющие фенольный гид-роксил, в щелочной среде способны образовывать га-хинонме-тидные структуры. Последние при взаимодействии с оргаиомер-каптанами дают бензилалкилсульфиды. В случае метилмеркаптана эту реакцию можно представить следующим образом

оси, осн, осн,

~r°~fc ~r°~fcС- С -C-S-CHj

Л —. Л Л

y'^OCHj ]j'^OCH, ^f^OCH,

ОН ? ОН

При натронно-меркаптидных варках в присутствии значительных количеств метилмеркаптида натрия, как и при сульфатной, преобладают процессы деструкции лигнина. Образование бензилметилтиоэфирных групп, по-видимому, способствует вытеснению серой арилэфирной структуры с образованием структурного фрагмента с фенольным гидроксилом, как это происходит при сульфатной варке.

30

В последнее время в связи с проблемой защиты окружающей среды от промышленных загрязнений большое внимание привлечено к бессернистым и малосернистым способам делиг-нификации. Чисто натронная варка малоэффективна, поэтому изучается действие соединений, способствующих стабилизации полисахаридов и не дающих вредных выбросов. В качестве таких добавок использованы амины и хиноны различного типа.

В случае добавки амина (40 % от древесины) делигнифика-ция ускорялась в 1,8 раза. При использовании этилендиамина отмечено увеличение прочности на 30—50 % по сравнению с контрольной сульфатной варкой. Лучшими из исследованных аминов признаны метиламин и 1,2-пропандиамин. В промышленности амины не были испытаны.

Наиболее перспективным в последние годы признан антра-хинонный способ делигнификации. В 1977 г. было показано, что антрахинон (АХ) является катализатором щелочной делигнификации. При добавке АХ в сульфатный щелок в количестве 0,025—0,1 % по отношению к древесине увеличение выхода целлюлозы составило 1—3 %. При этом значительно снижаются загрузка щелочи и продолжительность делигнификации. В присутствии АХ в варочных щелоках происходит стабилизация компонентов целлюлозной массы, как относительно щелочной, так и кислотной обработки.

Антрахинонный процесс может быть применен на существующих заводах. По качеству получаемая целлюлоза эквивалентна сульфатной. Одним из важных преимуществ варки с добавками АХ является легкость перехода к новому типу варки, так как использование АХ не требует замены оборудования; он может вводиться со щелоком или со щепой. В настоящее время около 40 заводов во всем мире используют АХ в промышленности. В Японии 70 % заводов переведены на варку целлюлозы с добавками АХ и его производных.

Использование АХ при натронной варке позволяет избежать образования дурнопахнущих выбросов. Однако расход АХ для получения результатов, сопоставимых с результатами сульфатной варки, достаточно высок, в связи с этим АХ применяют лишь при ограниченных мощностях по варке и регенерации щелоков. При использовании АХ при низкосульфидной варке, по данным японских авторов, количество газообразных сернистых выбросов составляет только 5—10 % обычного их количества при сульфатной варке.

Наблюдаемое увеличение выхода полисахаридных компонентов при варке древесины с АХ является не только следствием ускорения делигнификации, но также результатом стабилизации полисахаридов. Эффект стабилизации полисахаридов за счет соединений хинонного типа усиливается в присутствии кислорода. В присутствии АХ альдоновые кислоты образуются

31

в большем количестве, чем при варке без добавки, в результате окисления концевых гексозных и пентозных единиц.

В реакциях с углеводами АХ восстанавливается в соответствующие гидрохиноны, а альдегидные концевые группы окисляются в карбоновые кислоты. Окисляя гидрохинон сразу после восстановления, можно поддерживать хинон в активной форме. Были проведены опыты по определению АХ в варочном щелоке, промывной воде и целлюлозной массе и показано, что до 100 °С АХ практически не расходуется, при повышении температуры до 170 °С расход составляет 30 % и к концу варки остается только 15% первоначального АХ при загрузке АХ 0,2%. В щелоках были обнаружены продукты глубокого восстановления антрахинона, а именно антрацен и 9,10-дигидроантрацен.

Анализ щелоков и экстрактов целлюлозных масс после метилирования с применением газовой хроматографии, масс-спект-рометрии, УФ-спектроскопии и ЯМР показал, кроме смоляных и жирных кислот, присутствие фрагментов лигнина, окисленных смоляных кислот, стильбенов, 10-метил-, 10-оксиметил- и 10-формилантрона. Как результат взаимодействия продуктов деструкции лигнина с антрахиноном в черных щелоках были обнаружены ванилилантрахинон и ванилилбензантрон.

Исследования, проведенные в разных странах, показали, что АХ улучшает расщепление р-арилалкилэфирных связей при варке; лигнин от натронной варки с АХ более деструктирован, чем лигнин натронной варки. Щелока от варки с АХ содержат больше альдоновых кислот, чем щелока натронной варки; в

страница 11
< 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
стоимость несущей конструкции для крышной рекламы
тумбы купить
наклейка 220 вольт над розеткой распечатать
Товары Nordic

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
(19.01.2017)