Технология щелочной варки целлюлозы с применением синтезированных антрахинонсодержащих катализаторов

• Автор: Вураско, Алеся Валерьевна
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 378 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Антрахинон и его применение в производстве целлюлозы
1.1. Технология получения волокнистых полуфабрикатов
с применением антрахинона
1.1.1. Натронные и сульфатные варки хвойных
и лиственных пород с применением антрахинона
1.1.2. Варка композиций пород древесины
1.1.3. Варка недревесного растительного сырья
1.1.4. Технологические особенности делигнификации
в присутствии антрахинона
1.2. Способы получения антрахинона
и антрахинонсодержащих катализаторов
1.3. К вопросу о механизме и кинетике щелочных варок
в присутствии антрахинона
1.4. Выводы
2. Синтез антрахинонсодержащих катализаторов путем
окисления антрацена и антраценсодержащих продуктов
2.1. Синтез антрахинона при жидкофазном окислении
антрацена пероксидом водорода
2.1.1. Синтез антрахинона при жидкофазном окислении антрацена пероксидом водорода
в присутствии гетерогенизированных катализаторов
2.1.2. Синтез антрахинона при жидкофазном окислении антрацена пероксидом водорода в присутствии
оксидных ванадиевых бронз меди
2.2. Синтез антрахинонсодержащих катализаторов из продуктов коксохимической переработки каменного угля

2.2.1. Синтез антрахинонсодержащих катализаторов жидкофазным пероксидным окислением антраценовой фракции
2.2.2. Синтез антрахинонсодержащих катализаторов жидкофазным пероксидным окислением сырого антрацена
2.2.3. Синтез антрахинонсодержащих катализаторов жидкофазным озонированием
антраценовой фракции и сырого антрацена
2.2.4. Синтез антрахинонсодержащих катализаторов гетерофазным окислением антрацена хромсодержащими отходами гальванических производств
2.3. Методы анализа антраценсодержащего коксохимического сырья и продуктов его окисления
2.3.1. Методика спектрофотометрического
определения антрацена
2.3.2. Методика спектрофотометрического
определения антрахинона
2.3.3. Анализ оксидата антраценовой фракции
2.3.4. Методика хроматографического определения антрацена, антрахинона и суммы фенантрена-антрацена
2.4. Выводы
Физико-химические свойства технических антрахинонов
и их влияние на каталитическую активность
3.1. Оценка каталитической активности антрахинона
3.2. Исследования физико-химических свойств технических антрахинонов, влияющих на их каталитическую активность
3.2.1. Физико-химические свойства антрахинона
3.2.2. Факторы, влияющие на способность
антрахинона к восстановлению
3.2.3. Определение способности антрахинона
к восстановлению до антрагидрохинона
3.2.4. Определение скорости восстановления антрахинона
до антрагидрохинона в водно-щелочных растворах

3.3. Способы повышения каталитической
активности антрахинона
3.3.1. Механическое диспергирование
3.3.2. Диспергирование в ультразвуковом поле
3.3.3. Диспергирование в ультразвуковом поле
в среде черного щелока
3.3.4. К вопросу о механизме действия антрахинона
в условиях щелочной делигнификации
3.4. Выводы
Методы введения катализаторов в варочную систему
4.1. Получение водорастворимой формы антрахинона
4.2. Получение устойчивых дисперсных систем антрахинона
4.3. Разработка схемы подготовки, хранения и ввода катализатора в варочный процесс
4.4. Выводы
Влияние антрахинонсодержащих катализаторов на свойства технической целлюлозы при щелочных способах делигнификации растительного сырья
5.1. Методы обработки экспериментальных данных
5.1.1. Методы анализа исходного сырья
5.1.2. Методика получения технической целлюлозы
5.1.3. Методы анализа технической целлюлозы
5.2. Натронные и сульфатные варки с применением антрахинонсодержащих катализаторов
5.2.1. Натронные варки с применением АХК
5.2.2. Натронные варки в присутствии АХК-70,
АХК-90, АХК
5.2.3. Натронные варки с водорастворимой
формой катализатора
5.2.4. Сульфатные варки в присутствии АХК
5.3. Выводы
Влияние активированной формы технических антрахинонов
на свойства натронной целлюлозы

можностью насосов к ее перекачке. Оптимальной является концентрация дисперсии 30...35 %.
Устойчивость дисперсий, полученных путем подбора плотностей дисперсионной среды, дисперсионного вещества и загустителей практически не зависит от гранулометрического состава частиц, порядка смешения компонентов, температуры (рабочей температурой является 20...90 °С). Достоинством является возможность транспортировки дисперсии в концентрированном виде. Наряду с достоинствами, имеются и недостатки: при разбавлении дисперсии перед подачей в варочный котел возможно снижение стабильности дисперсии с образованием осадка или пены; увеличиваются энергозатраты на перекачивание концентрированных дисперсий.
Устойчивость и эффективность дозирования дисперсии АХ можно повысить подбором гранулометрического состава АХ [108]. Диспергирование частиц АХ происходит при циркуляции в смесителе в среде черного щелока. Отмечено, что на процесс приготовления дисперсии влияет концентрация диспергируемого вещества. Экспериментальным путем найдено, что оптимальной является концентрация от 10 до 51 массовых долей АХ. При концентрации менее 4 и более 51 массовых долей АХ для получения дисперсии необходимого гранулометрического состава увеличиваются временные затраты и расход электроэнергии.
Оптимальным является гранулометрический состав, содержащий частицы 0,04...0,2 мм (средний диаметр 0,11 мм); наличие более крупной фракции (0,2...0,5 мм) приводит к быстрому осаждению частиц, а более мелкой фракции (0,02...0,04 мм) - к образованию плотного осадка, что увеличивает расход энергии на перемешивание.
В диапазоне фракции 0,04...0,2 мм рассмотрено влияние процентного соотношения частиц АХ на реологические и седиментационные характеристики дисперсии. Показано, что реологические и седиментационные характеристики исследуемых дисперсий свидетельствуют о том, что увеличение