химический каталог




Переработка сульфатного и сульфитного щелоков

Автор Б.Д.Богомолов С.А.Сапотницкий

оответственные соединения аммония). Содержащиеся в этих реагентах катионы связываются с накапливающимися в растворе органическими кислотами, образуя буферную систему. В результате величина рН в процессе варки не снижается ниже 7. В этих условиях, несмотря на высокую температуру варки, почти нацело исключается конденсация лигнина.

Химизм делигнификации древесины отличается от описанного выше процесса при сульфитной варке, что отражается на структуре и свойствах образующихся в нейтральной среде лигносульфонатов.

Как видно из схемы, в этом случае в молекуле лигнина происходит разрыв (5-арилэфирной связи с введением сульфо-группы в положение р-углерода; структуры с а-арилэфирными связями сульфонируются в положении а-углерода, а также превращаются в стильбеновые структуры. Лигносульфонаты характерны низкой степенью сульфонирования. При этом, однако, сульфонирующим агентом, как и при описанных выше варках, являются ионы гидросульфита, возникающие в результате связывания катионов накапливающимися кислотами.

Слабощелочная или близкая к нейтральной среда обусловливает особый характер растворения гемицеллюлоз. Они образуют в щелоке полидисперсную систему, в которой отсутствуют не только моно-, но и дисахариды. Значительная часть пере212

213

шедших в раствор полисахаридов характеризуется степенью полимеризации, близкой к исходным гемицеллюлозам. Наряду с ними, несмотря на очень незначительную концентрацию ионов гидроксония, присутствуют олигосахариды. Кроме того, в группу углеводов входят полиурониды и углеводсульфоновые кислоты. Небольшая часть растворенных полисахаридов связана относительно высокомолекулярными фракциями лигнина в лигнинуглеводный комплекс, главной составляющей которого является ксилан.

Степень растворения гемицеллюлоз и их превращения под действием варочных реагентов в значительной мере зависят от дозировки сульфита. С ее повышением, особенно сверх 20 % массы древесины, интенсифицируется процесс деацетилирова-ния гемицеллюлоз. В результате этого усиливается стабилизация в волокнистой массе ксилана. Это подтверждается данными анализа щелоков производственных нейтрально-сульфитных варок. Повышение дозировки сульфита с 11 до 25 % при примерно равном выходе полуцеллюлозы привело к снижению содержания углеводов в органических веществах щелока более чем в 3 раза при одновременном возрастании количества уксусной кислоты. Повышение дозировки сульфита способствует также большему растворению лигнина — его содержание в щелоках увеличилось в 1,5 раза. Связанное с повышением дозировки реагентов возрастание щелочности раствора делает возможным частичное окисление углеводов в сахариновые кислоты.

7.2.4. Двухступенчатые варки

Отечественный вариант такой варки — способ ВНПОбум-прома («Химия древесины».— 1977.— № 5.— С. 78—81) включает бисульфитную (рН 5,5, температура 160 °С) и сульфитную (температура 130 °С) ступени. Первая ступень проводится в укороченное время, необходимое лишь для проникновения в растительную ткань ионов гидросульфита и образования твердой лигносульфоновой кислоты. Вторая ступень характеризуется пониженной концентрацией диоксида серы — около 3 % против 7 % в варочной кислоте сульфитной варки. Достигается выход целлюлозы 55 %.

На первой ступени растворяется 6—7 % массы древесины, причем в раствор переходит в виде олигосахаридов небольшая часть гемицеллюлоз (при варке ели — до 10%, березы — 5% их содержания в древесине) и отщепляется примерно 20 % ацетильных групп. Последнее обусловливает стабилизацию ксилана и глюкоманнана в твердом остатке. Поэтому при использовании древесины хвойных пород в щелоке второй ступени уменьшается доля гексоз по сравнению с сахарами одноступенчатой сульфитной варки. После завершения операции щелок первой ступени отбирают из котла, донасыщают гидросульфитом и возвращают в цикл, а в котел вводят эквивалентное количество водного раствора диоксида серы.

Доброкачественность конечного щелока сильно зависит от степени отбора щелока первой ступени. Если она превышает 70%, растворение гемицеллюлоз на второй ступени протекает по типу кислой сульфитной варки: выход РВ достигает 13— 14 % массы древесины ели и 16—17 % — березы. В том случае, когда степень отбора щелока первой ступени не достигает 70 %, вследствие значительного остаточного содержания гидросульфита в древесной ткани, вторая ступень приближается к би-сульфитной варке.

Глубокое сульфонирование лигнина на первой ступени в значительной мере исключает его конденсацию при последующей варке. В результате в конечном щелоке в главной массе содержатся лигносульфонаты средней и малой степени полимеризации.

Использование аммониевого основания в большей мере отражается на выходе Сахаров, чем при одноступенчатой сульфитной варке. Его снижение может дойти до одной трети. Одновременно, как и при сульфитной варке, это основание усиливает конденсационные процессы, и в массе лигносульфонатов появляются высокополимерные фракции.

За рубежом получили распространение двухступенчатые варки с низкотемпературной пер

страница 82
< 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
воздухонагреватель водяной трехрядный wwn 80-50/3 109 квт
купиьть зарядку от героскутера
автобус в аренду дешево
таблицы на дверь

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
(21.10.2017)