Влияние лигнина и дестабилизирующих добавок на процесс разделения фаз при получении таллового масла

• Автор: Селиванова, Наталия Владимировна
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Архангельск
• Количество страниц: 127 с. : ил.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Технология и проблемы при получении таллового масла
1.2. Состав, строение и свойства лигниновой фазы
1.3. Структура и свойства эмульсий
1.4. Способы разрушения эмульсий
1.5. Структура и свойства сульфатного лигнина
1.6. Выводы по литературному обзору и постановка задач исследования
2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Методика получения таллового масла и определения устойчивости водно-масляных эмульсий
2.2. Определение показателей качества сульфатного мыла и таллового масла
2.3. Определение группового состава смолистых веществ
2.3.1. Определение содержания неомыляемых веществ
2.3.2. Определение содержания кислот, нерастворимых в петролейном эфире
2.3.3. Определение содержания смоляных кислот
2.3.4. Определение содержания жирных кислот
2.3.5. Определение механических примесей и волокна
2.4. Методика получения сульфатных щелоков
2.5. Методы и результаты химического анализа древесины, целлюлозы, черных щелоков
2.6. Выделение лигнина из щелоков
2.7. Методика и результаты фракционирования лигнинов
2.8. Компонентный и функциональный анализ лигнинов

2.9. Определение элементного состава лигнинов
2.10. Г ель - хроматографический анализ лигнинов
2.10. Методика оценки определения гидрофильно-олеофильных
свойств лигнинов
2.11. Методика получения модельных смесей
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ
РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Оценка влияния способа выделения лигнина на свойства его поверхности и выбор метода получения модельных препаратов лигнина
3.2. Влияние породного состава на свойства сульфатного лигнина
3.3. Влияние молекулярной массы сульфатного лигнина на
устойчивость водно-масляных эмульсий
3.4. Влияние pH осаждения на природу поверхности лигнинов и
устойчивость водно-масляных эмульсий
3.5. Влияние состава масляной фазы на природу поверхности лигнинов и устойчивость водно-масляных эмульсий
3.6. Изучение влияния добавок на устойчивость лигно-талловой
эмульсии
4. Описание технологической схемы получения таллового масла с
дестабилизирующими добавками
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

В современных условиях особое внимание уделяется вопросам рационального природопользования, экологии, влиянию промышленности на состояние окружающей природной среды [1-8]. Для бассейна Северной Двины наиболее значимы проблемы, связанные с процессами получения целлюлозы, т.к. он отличается высокой концентрацией целлюлозно-бумажных предприятий. Целлюлозное производство является наиболее крупным потребителем древесины, причем выход целевого продукта составляет около 50%. Сульфатный способ получения целлюлозы, которым производится до 80% целлюлозы в мире, а в России около 65%, отличается отлаженной схемой регенерации варочных реагентов, при которой экстрактивные вещества являются сырьем для производства ценных лесохимических продуктов [9-17]. С другой стороны, эти вещества являются опасными химическими загрязнителями окружающей среды [17-19]. Основные источники загрязнения стоков органическими веществами - лигнин и смолистые вещества. С экологической точки зрения смоляные кислоты - один из основных компонентов сульфатного мыла внесены в список приоритетных показателей для контроля сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий в связи с высокой токсичностью и, соответственно, негативным влиянием на окружающую среду, тогда как лигнин, попадая в стоки, в основном, ухудшает их цветность и не несет токсикологического потенциала.
Поэтому проблема утилизации экстрактивных смолистых веществ черных щелоков от сульфатной варки целлюлозы на сегодняшний день приобрела особое звучание и важны исследования, которые в той или иной мере расширяют знания, позволяющие найти новые пути решения совершенствования технологии переработки сульфатного мыла, и способствующие повышению комплексности использования древесного сырья, решению экологических задач и проблем экономической эффективности производства.
димо перевести в кислую форму, но при этом будет осаждаться и лигнин. Поэтому получить препараты лигнина, свободные от смолистых веществ можно двумя способами:
1. осаждением с последующим экстрагированием выделенного лигнина различными растворителями;
2. предварительным обессмоливанием древесины с последующим выделением из нее лигнина.
Для обессмоливания выделенных лигнинов нельзя использовать петро-лейный эфир, потому что в нем не растворяются окисленные вещества; ди-этиловый эфир частично растворяет лигнин; бензол, применяемый в стандартных методах определения содержания лигнина в талловых продуктах, относится к высокотоксичным веществам. Кроме того, при обработке растворителями выделенных лигнинов сложно проконтролировать полноту удаления растворителя из образца после экстракции, что может сказаться на свойствах поверхности. В частности, большинство препаратов лигнина не растворимы в этиловом спирте. Однако обработка спиртом привела к значительному изменению сорбционной способности лигнина (таблица 3.2). При этом он после обработки спиртом приобретает более пластичный вид.
Таблица 3.2 - Влияние условий выделения на гидрофильно-олеофильные свойства сульфатного лигнина
Условия обработки образца Адсорбция паров, г/г Г идрофильно- липофильное соотношение
воды гексана
Осаждение Н2504 0,0557 0,1632 0,34
Осаждение Н2804, экстракция этанолом 0,0152 0,0765 0,67
Методы обессмоливания древесины широко используются как в технологии, так и при анализе древесного сырья [15,20,88,96,97].
В производстве наибольшие затруднения возникают при переработке лиственных пород древесины, особенно, березы. Это связано с тем, что смо-