химический каталог




Переработка сульфатного и сульфитного щелоков

Автор Б.Д.Богомолов С.А.Сапотницкий

жащий метокси-и оксигруппы в тех же положениях, что и ароматические кольца лигносульфонатов древесины хвойных пород.

Как следует из схематического описания процесса, реакция протекает через стадии десульфонирования лигносульфонатов и разрыва пропановой цепочки:

С",

сн,

CHSOjH

он он он

Рис. 9.7. Факторы, влияющие иа процесс привитой полимеризации:

дозировка Н2О2—2% массы лигносульфонатов; условия — а — концентрация ЛС 25%; 6 — ЛС ; МА=1 ; 1,2; / — степень полимеризации; 2 — эффективность полимеризации; 3 — характеристическая вязкость

молекул лигносульфонатов по мере удаления из раствора свободной воды и возникающего в связи с этим ограничения их пространственной доступности для сшивающих реагентов. В этих условиях возрастает гомополимеризация метилакрилата, сопровождающаяся повышением вязкости раствора. При увеличивающейся дозировке метилакрилата (рис. 9.7,6) степень полимеризации продолжает возрастать, но это сопровождается резким падением эффективности полимеризации. Здесь также усиливается процесс гомополимеризации метилакрилата, приводящий лишь к возрастанию вязкости смеси.

Привитый сополимер стабилен. Он может быть разбавлен водой с образованием устойчивых дисперсий, не коагулирует при добавлении щелочей.

298

При этом образуются в эквимолекулярном количестве два альдегида — ванилин и ацетальдегид. Для достижения столь глубокой деструкции необходима сильно щелочная среда, создаваемая концентрированным раствором гидроксида натрия. Поэтому операция получила название щелочного гидролиза лигносульфонатов. Если бы удалось деструктировать все связи в молекуле лигиосульфоната, сохранив при этом ароматические ядра с их функциональными группами, то выход ванилина превысил половину массы лигнина.

Наиболее высокий выход ванилина — более 20 % массы соб ственно лигносульфонатов может быть достигнут, когда при термовоздействии в щелочной раствор вводится нитробензол. Однако этот окислитель, особенно продукты его восстановления, чрезвычайно токсичен. Поэтому в промышленных условиях применение нитробензола исключено. Наиболее приемлемой с точки зрения экологической технологии и охраны труда является термообработка лигносульфонатов в щелочном растворе без введения каких-либо химических веществ, но при такой

299

обработке выход ванилина составляет всего 4—5 % массы лигнина. Дело в том, что одновременно с образованием ванилина протекает ряд реакций, в результате которых выход основного продукта резко падает. К таким реакциям относятся: частичное окисление ванилина, вторичная полимеризация ванилина, приводящая к образованию кислотонерастворимых смол, рекомбинация промежуточных продуктов деструкции десульфониро-ванного лигнина, также завершающаяся образованием кислотонерастворимых смол.

Потери ванилина в первых двух процессах составляют в среднем 10 % образовавшегося количества. Они значительно увеличиваются, если обработка проводится при температуре выше 160—170 "С и при дозировке гидроксида натрия более 7з массы сухих веществ сульфитно-дрожжевой бражки. Поэтому параметры процесса ограничивают указанными величинами. Кроме того, для снижения потерь ванилина сульфитно-дрожжевую бражку предварительно концентрируют до содержания сухих веществ 30%. Остающееся при этом небольшое количество свободной воды сохраняет доступность макромолекул лигносульфонатов к щелочной деструкции. В этих условиях константа скорости образования ванилина на порядок выше константы скорости его распада.

Однако все же основной причиной низкого выхода ванилина является последний из перечисленных выше процессов. Как было уже показано (см. рис. 7.11), в 1 г частично упаренных лигносульфонатов содержится 10"—1018 стабильных феноксиль-ных радикалов. В щелочной среде их количество возрастает на два порядка (это присуще и другим производным лигнина). В результате рекомбинации этих радикалов возникают поперечные связи, приводящие к образованию смол.

Усиление направленности процесса в сторону образования мономеров может быть достигнуто введением различных окислителей, наиболее доступными из которых являются воздух или кислородсодержащие соединения. Для этого в реакционную смесь вводят переносчики кислорода, например оксиды никеля, кобальта, меди, диоксид марганца, или пропускают через реактор воздух под избыточным давлением 0,5—0,7 МПа. Выход ванилина при щелочном оксигидролизе возрастает в 1,5 раза, достигая 7—8 % массы собственно лигносульфонатов. Одновременно на 15—20 % снижается количество кислотонерастворимых смол.

Немаловажным фактором в смолообразовании является степень полимеризации лигносульфонатов. Как видно из табл. 9.4, наибольший выход смол имеет место при обработке высокомолекулярной фракции лигносульфонатов, наименее доступной для щелочного реагента. Однако и в этом случае сохраняется ингибирующий эффект кислорода.

300

Таким образом, для получения ванилина предпочтительнее использовать высокосульфонированные лигносульфонаты, имеющие меньшую степень полимеризации.

Основными составляющими образующейся окисл

страница 118
< 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 проекционного экрана
Фирма Ренессанс: лестница купить в нижнем новгороде - качественно и быстро!
стул посетителей изо
хранение личных вещей г.железнодорожный

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
(10.12.2016)