60. Состав черного щелока, вторичные продукты сульфатцеллюлозного производства
Отработанный варочный раствор – черный щелок – подвергают регенерации, а для восполнения потерь щелочи и серы используют Na2SO4.
В черном щелоке содержатся также органические вещества. Основным компонентом органической части является сульфатный лигнин.
Применение сульфатного лигнина:
При производстве пластиков для замены фенолформальдегидной смолы;
В качестве пластификаторов при производстве латексов; при производстве клея для проклейки бумаги и картона;
Как эмульгатор при получении и использовании дорожных битумов.
Сульфатный лигнин обладает высокой полидисперсностью, ММ 650-2200, более плотной сеткой чем у лигносульфонатов, содержит 2% серы.
Из щелоков высаливанием и отстаиванием получают сульфатное мыло.
При разложении сульфатного мыла серной кислотой получают таловое масло, которое содержит смоляные и жирные кислоты, неомыляемые вещества.
61. Общие сведения о гидролитической переработке древесины. Процессы, протекающие при гидролизе древесины.
В древесине на долю полисахаридов приходится более 70%.
При гидролизе полисахаридов из гексозанов получают гексозы, а из пентозанов – пентозы:
Основные сахара: Глюкоза и ксилоза – сырье для химической или биохимической переработки.
Продукты, получаемые из сахаров:
восстановлением – ксилит, сорбит, маннит, глицерин, пропиленгликоль и др.;
окислением – глюконовую, ксилоновую, манновую, слизевую, триоксиглутаровую кислоты и др.;
дегидратацией – фурфурол, фуран, оксиметилфурфурол, левулиновую кислоту
биохимической переработкой – кормовые дрожжи, органические кислоты, этанол и др.
Направления работы предприятий:
– гидролизно-дрожжевое;
– фурфурольно-дрожжевое;
– гидролизно-спиртовое;
– по получению пищевой глюкозы и многоатомных спиртов для химической промышленности.
Сырье – отходы лесопиления и деревообработки, опилки, щепа; отходы сельского хозяйства – солома, лузга семечек, кукурузная кочерыжка.
Для получения технического этилового спирта используют хвойную древесину. Используемые кислоты – чаще серная.
Технология с конц. К-той:
– гидролиз концентрированной 70–80% кислотой и температуре 15–40°С. При этом способе происходит меньший распад сахаров, но необходима регенерация используемой кислоты, а также более жесткие требования к материалу оборудования.
Технология гидролиза разбавленной кислотой:
Концентрация 0.3-0.7%, температура 160-190 оС, давление 10-15 атм. Недостаток – значительные потери сахара из-за вторичных превращений.
Переработка гидролизата:
– нейтрализация от рН 1,0–1,2 до 4,–5,2 известковым молочком;
– удаление взвешенных и твердых веществ отстаиванием;
– охлаждение до 30°С;
– внесение питательных солей;
– сбраживание сусла спиртообразующими дрожжами в бродильных чанах: С6Н12О6
– выделение спирта из бражки, очищение и укрепление в ректификационных колонных аппаратах.
Из 1 т абсолютно сухой хвойной древесины можно получить 150–180 л 100%-ного этилового спирта.