химический каталог




Химия древесины и целлюлозы

Автор В.М.Никитин, А.В.Оболенская, В.П.Щеголев

ллюлозой, во время сульфитной варки не гидролизуются и остаются в виде примесей в технической целлюлозе.

Некоторые исследования показывают, что во время сульфитной варки такие полисахариды, как арабиногалактан, пектиновые вещества, гидролизуются полностью. От галактоглю-команнана отщепляется галактоза. 4-Метилглюкуроноараби-ноксилан теряет единицы арабинофуранозы и превращается в 4-метилглюкуроноксилан. При дальнейшем гидролитическом расщеплении глюкуроноксилан и глюкоманнан превращаются в молекулы с меньшей длиной цепей и растворяются в щелоке. Замечено, что при обработке нейтральными или слабощелочными, растворами сульфита глюкоманнан в хвойной древесине и кси-лан в лиственной теряют ацетильные труппы. Деацетилировак-ные полисахариды в результате рекристаллизации и адсорбции на целлюлозе удерживаются в ней и увеличивают выход технической целлюлозы. Такое явление называют стабилизацией гемицеллюлоз. Следовательно, для увеличения выхода целлюлозы за счет сохранения гемицеллюлоз первую ступень варки рекомендуется проводить в нейтральной или слабощелочной среде, чтобы предохранить гемицеллюлозы от дальнейшего гидролиза во второй ступени варки. Наоборот, при получении целлюлозы для химической переработки для усиления гидролиза гемицеллюлоз рекомендуется повышать кислотность варочной кислоты, температуру и продолжительность варки.

6.1.3. ПОБОЧНЫЕ РЕАКЦИИ ПРИ СУЛЬФИТНОЙ ВАРКЕ

При сульфитной варке сера расходуется не только на сульфирование лигнина. Значительная часть сернистой кислоты разлагается или связывается с продуктами разложения лигнина и углеводов.

т

При разложении сернистой кислоты происходит реакция диспропорционирования с образованием тиосульфата и сульфата. Тиосульфат автокатализирует дальнейшее разложение сернистой кислоты. Присутствие органических соединений усложняет механизм разложения. Например, сахара восстанавливают бисульфит в тиосульфат, превращаясь при этом в аль-доновые кислоты:

О

R —->-R— соон.

Предполагают, что тиосульфат может вступать во взаимодействие с лигнином, поэтому в щелоке тиосульфат не накапливается. Терпены превращаются в п-цимол

н3с—сн—сн3

Окисление Сахаров усиливается с повышением концентрации основания, увеличивающего концентрацию ионов бисульфита. Поэтому при варке с бисульфитом из-за разложения щелока нельзя достичь такай же степени делигнификации, как при кислой сульфитной варке.

6.2. ХИМИЯ ЩЕЛОЧНОЙ ВАРКИ

Различают Два основных способа щелочной варки: натронный и сульфатный. Сульфатный способ получил в настоящее время наиболее широкое применение как эффективный и экономичный способ делигнификации древесины практически всех пород и в том числе отходов лесопиления. Натронный варочный процесс имеет ограниченное применение, в основном при получении целлюлозы из лиственной древесины.

При щелочных способах варки древесину в виде щепы обрабатывают варочным раствором (варочным щелоком) при температуре 170—175° С. В случае натронной варки варочным реагентом является едкий натр NaOH. При регенерации щелоков потерю NaOH восполняют добавкой соды NasCO^ с последующей каустизацией:

Na,COa + Ca (OH)2-*-2NaOH + CaCOa.

При сульфатной варке (крафт-процесс) варочными реагентами являются едкий натр NaOH и сульфид натрия Na2S.

229

Способ получил название сульфатного (а получающаяся целлюлоза— сульфатной целлюлозы), так как при регенерации для восполнения потерь щелочи добавляют сульфат натрия NajSCv который при сжигании упаренного отработанного щелока под действием углерода органических веществ восстанавливается в1 сульфид натрия Na2S:

Na2S04 + 2С->- Na,S + 2СОа

С целью улучшения технологии сульфатного процесса, повышения выхода и качества получаемой целлюлозы предложены различные модификации этого процесса: варка с пред-гидролизом, варка с растворами сульфида и полисульфидов натрия, ступенчатая варка и др. В последнее время большое внимание уделяется щелочным варочным процессам с использованием восстановителей и окислителей.

Как уже указывалось, варочными реагентами при сульфатной варке являются едкий натр NaOH и сульфид натрия NasS. В варочном щелоке едкий натр, будучи сильным электролитом, диссоциирует на ионы натрия и гидроксила:

NaOH J±Na+-f-OH-.

Сернистый натрий диссоциирует на ноны натрия и сульфида

Na1SjtJ2Na+ + SJи частично гидролизуется по уравнениям:

Na,S + Н.0 ;± NaOH + NaSH;

NaSH + Н,0 NaOH + H.S,.

Равновесие этих реакций зависит от рН варочных щелоков. При высоком рН сернистый натрий гидролизуется практически только до гидросульфида. В процессе варки щелочность раствора меняется и поэтому меняется и состояние равновесия. В начале варки при высоком рН в варочном щелоке преобладают ионы сульфида, которые постепенно с уменьшением рН превращаются в ионы гидросульфида.

Таким образом, в натронном варочном щелоке активными ионами являются ионы ОН- а в сульфатном варочном щелоке — ионы ОН-, S2" и SH-.

Принципиальной разницы в растворяющем действии на лигнин варочных щелоков натронного и сульфатного нет. И в том и в друг

страница 84
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

Скачать книгу "Химия древесины и целлюлозы" (7.01Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
куплу профнастил 2метрови бучни в г кемерово
как установить дизельный котел
анна каренина v.pbrk билеты
как установить колпак такси

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
(07.12.2016)