Переработка коры сосны с получением дубильных экстрактов

• Автор: Тюлькова, Юлия Александровна
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 132 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Литературный обзор

1.1 Ресурсы древесной коры хвойных пород

1.2 Химический состав коры сосны

1.3 Экстрактивные вещества коры сосны

1.3.1 Мономерные фенольные соединения коры сосны обыкновенной

1.1.2 Танниды и их свойства, извлечение. Облагораживание экстракта

1.4 Дубильно-экстрактовое производство

1.5 Направления использования коры и одубины

2 Методы проведения экспериментов

2.1 Объекты и методы исследования
2.2 Методы исследования коры сосны и экстракта
2.3 Оптимизация процесса экстракции коры сосны водно-щелочным раствором
2.4 Методы облагораживания водно-щелочного экстракта
2.5 Определение химического состава экстракта
2.6 Методика выработки опытной партии водно-щелочного экстракта. Методика проведения красильно-жировальных процессов
2.70пределение химического состава одубины и ее
адсорбционных свойств
3 Результаты исследований и их обсуждение
3.1 Определение химического состава исходной коры сосны обыкновенной
3.2 Модификация всесоюзного единого метода для определения содержания дубящих веществ в экстрактах коры хвойных
3.3 Исследование процесса экстракции коры сосны
3.3.1 Выбор и обоснование факторов
3.3.2 Определение оптимальных параметров процесса экстракции
3.3.3 Массоперенос при экстрагировании коры сосны водно-щелочным раствором. Математическая
модель процесса
3.4 Облагораживание экстракта
3.5 Исследование химического состава экстракта коры сосны
3.6 Опытная наработка модифицированного воднощелочного экстракта и испытание его кожевеннотехнологических свойств
3.7 Исследование химического состава остатка после экстракции (одубины)
4 Технико-экономическое обоснование производства
дубильного экстракта из коры сосны
4.1 Технологическая схема производства
4.2 Технико-экономические показатели производства щелочного облагороженного дубильного экстракта из коры сосны
Выводы
Библиографический список

Введение
Российская Федерация является одной из немногих держав, обладающих большими запасами хвойных деревьев, большая часть, которых сосредоточена на территории Красноярского края. Проблема рационального и комплексного использования лесных ресурсов особенно актуальна. Утилизация коры является слабым звеном в комплексной переработке растительного сырья. Обладая уникальным химическим составом, кора может быть использована в качестве сырья для получения широкой гаммы продуктов. Для успешного решения задач развития лесохимического комплекса требуется модернизация и совершенствование действующих производств, разработка новых технологических процессов, создание энерго-и материалосберегающих технологических схем, расширение ассортимента выпускаемой продукции.
Древесная кора, составляющая 7-15 % объема стволовой древесины, практически не нашла удовлетворительного, универсального применения в народном хозяйстве. В настоящее время основная масса коры, получаемой при обработке древесины, вывозится в отвал (50-60 %), некоторая ее часть сжигается в топках котельных (20-30 %), до 10-15 % объема коры используется для получения корокомпостов, в кормлении сельскохозяйственных животных и в производстве экстрактивных веществ (эфирные масла, мальтат) [1].
Вместо того, чтобы быть эффективно использованной, кора продолжает оставаться обременительным отходом, наносящим урон окружающей среде. Предприятия несут убытки в виде штрафов за загрязнение воздушного бассейна и почвы.
Работы по изучению химического состава коры [1-4,] свидетельствуют о том, что она является ценным сырьем для химической переработки. В коре содержатся такие ценные компоненты, как целлюлоза, дубильные вещества, суберин, жиры, воск, биологически активные вещества. Важное значение

раскрытие дополнительных пор в твердых остатках, что способствует увеличению способности сорбентов поглощать нефтепродукты. Насыщенные нефтепродуктами (отработанные) сорбенты после механического отжима могут быть использованы в качестве топлива или без дополнительной обработки при производстве кирпича, керамзитового гравия.
На кафедре химической технологии древесины и биотехнологии Сибирского государственного технологического университета был получен сорбент, содержащий кору [84]. Сорбент используют в природоохранных целях для локализации сбора и утилизации нефти и нефтепродуктов с загрязненных участков поверхности воды и грунта. Сорбент получают следующим способом: вспененная мелкодисперсная водная эмульсия, содержащая 25-35 мас.ч. малотоксичной карбамидоформальдегидной смолы (КФМТ-15) в специальной камере смешения смешивается с впрыскиваемым в камеру раствором, содержащем 15-20 об. ч. 9-15%-ной минеральной кислоты (ортофосфорная кислота) и 3,5-5,0 об.ч. ПАВ (алкилбензосульфокислота - АБСФК), нагретым до 45-55 °С, отвержденную массу измельчают и сушат при температуре 65-70 °С, затем обрабатывают суспензией нефтеокисляющей микрофлоры, приготовленной из расчета (10 8-109) кл/мл.
Исследования показали, что доля вносимой коры оказывает существенное влияние на свойства сорбента. С увеличением количества вводимой коры свыше 10 % адсорбционная активность по метиленовому голубому снижается с
338,2 мг/г до 102, 3 мг/г, адсорбционная активность по йоду увеличивается до 33,32 %, а при дальнейшем повышении доли коры постепенно уменьшается до 15,35 %. В следствие чего, изменяется пористая структура пеносорбента и нефтеёмкость снижается в 3,3 раза. Таким образом, количество вводимой коры не должно превышать 10 %.
Полученный сорбент имеет физико-механические свойства:
- объемная масса - 8-25 кг/мЗ;