химический каталог




Химическая технология древесины

Автор А.К.Славянский В.И.Шарков А.А.Ливеровский А.В.Буевской Ф.А.Медников и

рации ионов бисульфита и усиливается при высоком содержании основания в варочной кислоте. При варке тиосульфат также разлагается не только с образованием политионатов серы, но и по другой схеме:

s.,o", + н,о = H.,s + so"..

В этом случае опять образуется серная кислота.

Из всего сказанного следует, что помимо основной реакции — сульфитирования лигнина — сернистая кислота расходуется на образование других серусодержащих соединений, окисляясь до серной кислоты и восстанавливаясь до тиосульфатов и серы, а также образуя нестойкие альдегидбисульфитные соединения.

Вся сернистая кислота во время варки расходуется на образование серной кислоты, политионатов и тиосульфатов (до 20%), слабо связывается с альдегидными группами лигнина, углеводов и др. (до 20—30%) и прочно связывается с лигнином, образуя лигносульфоновую кислоту (50—60%). Кроме того, в щелоке всегда остается некоторое количество неизрасходованной сернистой кислоты и бисульфита.

Рассмотрим один пример распределения и расхода серы при сульфитной варке целлюлозы на конечной стадии процесса. Данные приводятся по расходу серы на 100 г древесины. При этом выход целлюлозы составлял 53% (табл. 40).

Отсюда видно, что общий расход серы, не считая неизрасходованную оставшуюся в щелоке, составил (6,14:53)100 = 116 кг на 1 т абсолютно сухой целлюлозы.

В среднем принимается расход серы на варку — 100 кг на 1 г целлюлозы. Однако в производственных условиях он может быть снижен до 66—70 кг и, напротив, в отдельных случаях возрастает до 130 кг.

Образование сахара в процессе сульфитной варки целлюлозы

Кислота (Н--ионы) и высокая температура на протяжении всего варочного процесса создают условия для реакции гидролиза полисахаридов древесины. Однако в отличие от гидролиза растительных тканей разбавленными кислотами (см. главы 17 п 18), преследующего цель полного гидролиза всех полисахаридов, включая и целлюлозу, в данном случае имеет место резко отличные условия гидролиза.

Присутствующий в варочной кислоте бисульфит (наличие основания) нейтрализует действие образующихся при варке сильных кислот: лигносульфэновои, серной" и др. ГЬэтому гидролиз полисахаридов будет происходить под действием только ионов сернистой кислоты, которая по своему гидролитическому действию в 3—4 раза слабее серной. В то же время активная кислотность раствора в процессе варки все время изменяется, так как вначале понижается концентрация водородных ионов в связи с присоединением сернистой кислоты к лигнину, а затем вновь увеличивается за счет освобождения ионов бисульфита при переходе в раствор лигносульфоновой кислоты (рис. 104).

При таких условиях подвергаются гидролизу только гемицеллюлозы'. маннан, глюкан, ксилан, галактан и др. Количество гемицеллюлоз, оставшихся с целлюлозой, будет зависеть от ее жесткости. На основании ряда исследований состав полисахаридов еловой древесины и их разделение на легко- и трудногидро-лизуемые фракции, а также ориентировочное содержание последних в технической целлюлозе разной жесткости приведены в табл. 41.

Теоретически по расчету можно было бы ожидать от 20 до 26% полисахаридов От веса древесины. Однако такого выхода сахара в щелоке практически никогда получить не удается. Содержание сахара в щелоке почти вдвое меньше теоретического. Это объясняется рядом неизбежных причин. При определенных условиях сульфитной варки целлюлозы может иметь место неполнота гидролиза даже легкогидролизуемои части полисахаридов. Очевидно, процесс гидролиза будет происходить глубже при варке с крепкой кислотой и при более высокой конечной температуре даже независимо от сорта вырабатываемой целлюлозы.

418

419

Большое значение на выход сахара при варке имеют неизбежные процессы его распада.

кмпЕрвтцри (ft

Растворение древесины (2)

рИ

Гоераыи астате* и выход иеллюло зы (2)

Лигнин Ь щелоне(2}

РВ8 <цвлоке(2) SQ2 8 растворе (3)

Как уже было показано, в присутствии кислоты и при высокой температуре реакции происходит распад Сахаров, пентозы разлагаются с образованием фурфурола, муравьиной кислоты, гексозы до оксиметилфурфурола и левулиновой кислоты. Кроме того сахара образуют гуминовые вещества.

Сернистая кислота и бисульфит, помимо основной реакции сульфитирования лигнина, вступают в реакцию присоединения с различными веществами альдегидного характера, к которым относятся и сахара. Последние окисляются до альдоновых кислот, а ионы бисульфита восстанавливаются до тиосульфата.

.ОН -С—н

4so',

1.2RСхематично такую реакцию представляют в следующем виде-, вначале образуется альдегидбисульфитное соединениеС' +2HSOa

При стационарной варке целлюлозы образовавшиеся сахара в течение всего процесса также подвергаются разрушительному действию варочной кислоты. Пониженная (по сравнению с гидролизом разбавленной серной кислотой) и менее агрессивная температура уменьшает расход Сахаров, однако сульфит кальция и сернистая кислота, вступающие в химические реакции с углеводами, способствуют их разрушению.

420

: 2R

2. 2R- СГ + S,0;

XSO,

В избытке

страница 151
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214

Скачать книгу "Химическая технология древесины" (9.04Mb)


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

 

 

Реклама
мк эдель 17
электронный радиаторный термостат 014g0050
тиски ручные слесарные
купить наклейки на плм ямаха 30 на капот

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
(30.03.2017)