химический каталог




Переработка сульфатного и сульфитного щелоков

Автор Б.Д.Богомолов С.А.Сапотницкий

оты. Рис. 1.10 представляет простейшую схему реакций, иллюстрирующую механизм образования основных продуктов деструкции и стабилизации полисахаридов.

Протекание реакций распада обусловливает потери целлюлозы при сульфатной варке. Однако при этом потери гемицел-люлоз значительно выше, что связано с их аморфным строением и низкой степенью полимеризации.

Большинство восстанавливающихся концевых групп цепей полисахаридов исчезает, и их место в результате реакции стабилизации занимают концевые группы метасахариновой кислоты. Большая часть галактозных фракций галактоглюкоман-нанов, по-видимому, растворяется и лишь после этого восстанавливается. Значительная часть уксусной кислоты получается из ацетильных групп глюкоманнанов, которые с повышением температуры варки полностью омыляются. В конечной стадии сульфатной варки от галактоглюкоманнанов отщепляются побочные ветви галактозы, что приводит к снижению соотношения в молях галактоза : манноза до величины примерно 0,05 по сравнению с первоначальной 0,1. Таким образом, в твердом остатке содержится фракция галактоглюкоманнанов с незначительным содержанием галактозы. При сульфатной варке снижается количество уроновой кислоты глюкуроноарабиноксилана, остающегося в целлюлозе. Это связано прежде всего с легкой растворимостью фракций ксилана, содержащих уроновую кислоту, а кроме того, с отщеплением уроновой кислоты. Если соотноспо

1

сои

II

сн

I

НС—OR

неон I,

С ПО

I

со

I

сн,

НС—OR

I

неон I,

соон I

упои сн,

I

НС—OR

I

неон

сив

I

спин

I

ноги

I

НС—OR

I

неон

I,

сн,

со I

со

I

MjC-OR

It

неон I,

R

соон I лм | сн, h,c-or

неон

сн,он со

I _ нос II

НС

неон I,

R

I,

R'

сно I

сом

II

CHi

сн,он со

соон I

снон I

CHj

4

СНзОН

й

сно I

неон -I

сн,он

I

со I

со I

сн,

I

неон

СН;ОН

It

соон Loh сч

| си,о

CH2

неон

I

R'

СН,ОН

I

уо ,

сн

II

сн

соон

снон

I

сн,

I

сн,

R'

сно

со

сн,

сн, I,

R

it

CHjOHсо —нсоон ]

CH,

I

неон

сно I

снонсо I

СНГ

неон I,

R

Рис. 1.10. Схема реакций «пилинг» и «стоппинг» полисахаридов

20

шение глюкуроновой кислоты и ксилана в древесине хвойных пород приблизительно равно 1 :5 моля, то это соотношение в глюкуроноарабиноксилане, оставшемся в целлюлозе, составляет уже 1 :20. Заместители арабинозы стабилизируют цепи по отношению к щелочной реакции «пилинга».

1.3.3. Роль сульфида натрия и серы при сульфатной варке

Варочный щелок помимо гидроксида содержит сульфид натрия. Роль сульфида натрия при сульфатной варке проявляется с двух сторон. Во-первых, он способствует расщеплению эфирных связей в фенольных единицах, тем самым облегчая фрагментацию макромолекул лигнина; во-вторых, уменьшает степень нежелательных реакций конденсации вследствие превращения под его действием промежуточных хинонметидов в бен-зилтиолы (см. 1.3.1).

Имеются и другие теории, объясняющие роль сульфида натрия и серы в процессе сульфатной варки. Г. С. Чиркин и Д. В. Тищенко предложили теорию, согласно которой лигнин участвует в окислительно-восстановительных реакциях с серой. Согласно этой теории лигнин под действием щелочи гидроли-зуется по простым эфирным связям до низкомолекулярных веществ, родственных я-оксибензиловому спирту. Последний конденсируется с образованием оксидифенилметанов, которые затем разрушаются под действием восстановителей в щелочной среде с разрывом связи между метановым углеродом и бензольным кольцом.

Восстановителем при сульфатной варке считают Г. С. Чиркин и Д. В. Тищенко является сероводород, образующийся

22

в результате гидролиза гидросульфида. Образующиеся низкомолекулярные фрагменты сульфатного лигаина растворяются в щелочи, а сера со щелочью в условиях варки снова дает сульфид натрия, полисульфиды и другие соли натрия. Сторонники данной теории ставят под сомнение существование химически связанной с лигнином серы. В противоположность этому, Б. Д. Богомоловым и О. Ф. Горбуновой установлено, что сульфатные лигнины, полностью очищенные методами экстракции от элементарной серы, содержат от 1,5 до 2,5% органически связанной серы.

Рис. 1.11. Схема окислительио-восстаиовительных реакций для сульфатной варки

4S"2-*4S° +8с (1)

4S°+2S~2 -» <2>

2SJ"2 + 60Н -*4S~2 + S,0~2 + ЗН.О (3)

4S_i + бОН -* S,03 ' + 3H,0 + Si (4|

Флемингом была предложена схема окислительно-восстановительных реакций серы при сульфатной варке целлюлозы (рис. 1.11). Согласно представленной схеме сульфид-ион восстанавливает лигнин, образуя серу, которая затем реагирует с избытком сульфида в щелоке с образованием полисульфида. Полисульфид нестабилен при 170 °С в сильнощелочной среде и быстро диспропорционирует на сульфид и тиосульфат.

1.4. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОГО ЩЕЛОКА

К основным физическим показателям сульфатного черного щелока относятся: плотность, вязкость, теплоемкость, температура кипения и др.

Плотность щелока характеризует содержание в нем сухого вещества и зависит

страница 8
< 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
ручка держатель универсальная на корпус гироскутера купить
установка и настройка домашнего кинотеатра
купить билеты в театр современник
выпрямить вмятина стоимость

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
(24.07.2017)