химический каталог




Переработка сульфатного и сульфитного щелоков

Автор Б.Д.Богомолов С.А.Сапотницкий

пребывания соединений серы в варочном растворе оставались бы ионы гидросульфита. Массовое содержание связанного SO2 поддерживают на уровне 2,0—2,3%, что в 2 раза выше, чем варочной кислоте сульфитной варки. При бисульфитных варках могут быть использованы любые породы древесины с получением целлюлозы высокого выхода — 55—60 %.

Параметры варочного процесса, с одной стороны, обеспечивают глубокое сульфонирование лигнина, а с другой — создают благоприятные условия для защиты лигнина от конденсации. Это приводит к более легкому, чем при сульфитной варке, переходу из твердой фазы в раствор менее полимерных лигносульфонатов и позволяет проводить процесс при температуре 160—165 "С.

Сульфонирование лигнина, протекающее по а-углеродному атому, имеет свою специфику, обусловленную наличием в зоне значений рН 4,4—6,0 замедленного динамического равновесия между гваяцильной и хинонметидной структурами, определяющего скорость этой реакции.

к-сн2сн, I

сно +СНг -I

СНО

R 1 ,R

+н,+зн2о

? Л

N

Не исключено, что в присутствии гидросульфита имеет место ее вариант. Реакция объясняет также причину повышения кислотности щелока при варке с кислотой на аммониевом основании. Это — результат дополнительного образования ионов тиосульфата за счет связывания выделившегося водорода с ионами гидросульфита. Ионы тиосульфата лабильны и на второй стадии варки при температуре выше 115 °С легко окисляются в сульфатионы S04-. Ионы тиосульфата при сульфитных варках образуются, кроме того, при взаимодействии с ионами гидросульфита муравьиной кислоты, окисляющейся в угольную кислоту

2НОСНО + 2НЭД" -* Ss03~ + 2С02 + ЗН А и терпенов, образующих цимол

2С10Н1в + 2НЮГ Spt + 2Ci„Hl4 + 3H,0,

210

Как и при сульфитной варке, гемицеллюлозы древесины хвойных пород переходят в раствор с некоторым опережением по сравнению с растворением лигнина, а при использовании древесины лиственных пород значительное растворение гемицеллюлоз начинается лишь после извлечения из растительной ткани основной массы лигнина. Степень полимеризации переходящих в раствор олигосахаридов определяется в первую очередь их природой. В табл. 7.2 приведены данные, полученные при хроматографическом определении моносахаридов в щелоках, отобранных в начальной стадии варки, когда растворилось менее 40 % массы древесины смеси хвойных и лиственных пород. Табличные данные представляют собой отношение концентрации моносахаридов после проведения инверсии щелоков к их содержанию в исходных щелоках.

Как видно из табл. 7.2, в этой фазе варки степень полимеризации пентозансодержащих олигосахаридов практически

211

постоянна, причем для олигомера арабинозы она в 2 раза

меньше, чем для олигомера ксилозы. Причина этого в том, что

ксилоза присутствует в растительной ткани и в растворе практически только в пиранозной форме, а арабиноза — в значительно более химически реакционноспособной фуранозной. В то

же время гидролиз гексозансодержащих углеводов резко усиливается уже в начальной фазе варки. Поэтому и при дальнейшем растворении древесины по ходу варки олигосахарнды,

образовавшиеся из древесины лиственных пород, при равном

выходе целлюлозы сохраняют более высокую степень полимеризации, чем перешедшие в раствор из древесины хвойных

пород. 1

Здесь также наблюдается резкий перелом выхода углеводов из древесины лиственных пород. Это в значительной мере является следствием интенсивного накопления в щелоке во второй фазе свободной уксусной кислоты, повышающей общую кислотность щелока. Однако условия проведения бисульфитных варок исключают возможность полного растворения легкогидролизуемых гемицеллюлоз. Поэтому количество РВ в инвертированных щелоках, даже если довести варку до получения целлюлозы нормального выхода, примерно в 2 раза ниже, чем при сульфитной варке.

С другой стороны, в результате высокого массового содержания ионов гидросульфита в варочном растворе усиливается окисление сахаров по карбонильной группе. По сравнению со щелоками сульфитной варки в 2 раза возрастет содержание альдоновых кислот, присутствующих не только в мономернон форме, но и в виде концевых групп олнгосахаридов. Повышенная величина рН варочного раствора способствует также частичному сульфонированию углеводов, содержание которых может достичь 5 % массы органических веществ щелока.

7.2.3. Нейтрально-сульфитные варки

Варку древесины лиственных пород проводят при температуре 170—180 "С с выходом волокнистого полуфабриката 70— 80 % древесины. Масса после варки еще сохраняет структуру щепы, и для ее разделения на волокна требуется дополнительное механическое воздействие. Получаемый таким образом продукт называют полуцеллюлозой.

Делигнификация древесины осуществляется с помощью сульфита натрия (или аммония), дозировка которого колеблется в значительных пределах: от 10 до 25 % массы древесины. Для нейтрализации образующихся в процессе варки органических кислот в варочный раствор, кроме того, вводят щелочной реагент: карбонат или гидрокарбонат натрия, гидроксид натрия (или с

страница 81
< 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
взять в аренду усилитель
ремонт холодильников в люберцах
tt ch833
банкетка музейная

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
(21.01.2017)