Введение 4
1. Аналитический обзор литературы 6
1.1. Сульфатная варка 6
1.2. Физические свойства и химический состав черного щелока 8
1.3. Сульфатное мыло 10
1.3.1. Коллоидно-химические характеристики сульфатного мыла и
составляющих
1.3.2. Технологические схемы выделения сульфатного мыла 16
1.3.3. Способы интенсификации выделения сульфатного мыла 20
1.4. Поверхностно-активные вещества 31
1.4.1. Характеристика поверхностно-активных веществ 31
2. Методическая часть 34
2.1. Характеристика образцов 34
2.2. Приготовление растворов 35
2.3. Определение влажности сульфатного мыла различных пород 35
2.4. Определение неомыляемых веществ (по ГОСТ 50482-93)
2.5. Определение суммы смоляных и жирных кислот
2.6. Определение минеральных веществ в сульфатном мыле 39
различных пород.
2.7. Определение поверхностного натяжения и поверхностной 40
активности водных растворов ПАВ
2.8. Определение фитостерина 43
3. Результаты эксперимента и их обсуждение 44
3.1. Исследование коллоидно-химических характеристик 44
отработанных растворов сульфатной варки древесины различных
пород
3.2. Исследование коллоидно-химических характеристик ПАВ 48
3.3. Влияния различных добавок Амфифильных соединений на 49
компонентный состав сульфатного мыла
3.4. Выделение сульфатного мыла из черного щелока 51
3.4.1. Определение влажности сульфатного мыла различных пород 52
3.4.2. Определение минеральных веществ сульфатного мыла 52
различных пород
3.4.3. Определение суммы смоляных, жирных кислот и минеральных 54
веществ сульфатного мыла различных пород
3.4.4. Определение неомыляемых веществ сульфатного мыла 55
различных пород
3.4.5. Определение фитостерина 57
Выводы 60
Список Литературы 61
В настоящее время с увеличением спроса целлюлозно-бумажной продукции растет объем потребляемого древесного сырья. Ресурсы древесины возобновляемы, тем не менее, только комплексная ее переработка позволяет получить высокие результаты без нарушения экологического баланса в окружающей среде.
Помимо получения основного продукта, целлюлозного полуфабриката, в процессе производства происходит выделение сульфатного мыла, представляющего смесь экстрактивных веществ совместно с производными лигнина. Необходимость извлечения сульфатного мыла из черного щелока связана с его высокой способностью к пенообразованию, в результате чего происходит загрязнение выпарных конденсатов компонентами черного щелока, которые пригорая к стенкам выпарных аппаратов, снижают эффективность упаривания, а подчас выводят из строя оборудование.
С другой стороны, экстрактивные вещества, выделяемые в виде сульфатного мыла, являются сырьем для производства таких ценных лесохимических продуктов, как талловая канифоль, талловые жирные кислоты и др., и потеря их в виде смолистых отложений снижает рентабельность предприятий вследствие упущенного дохода от переработки данных веществ. Однако сложность процесса выделения сульфатного мыла из отработанных щелоков после делигнификации лиственной древесины с низкими качественными характеристиками делает его непривлекательным для производителя.
В связи с этим целью работы явилось изучение влияния выбранных добавок поверхностно-активных на эффективность извлечения и состав сульфатного мыла из отработанного сульфатного лиственного щелока.
В соответствии с целью в данной работе были поставлены следующие задачи:
• определить основных коллоидно-химических характеристик отработанных щелоков
• изучить влияние выбранных добавок на дисперсный состав черного щелока
• провести процесс извлечения сульфатного мыла из отработанного сульфатного лиственного щелока способом отстаивания при комнатной температуре в присутствии выбранных добавок. Определить эффективность извлечения продукта
• определить основные качественные и количественные
характеристики полученного сульфатного мыла, в том числе содержание фитостерина, обладающего биологически
активными свойствами.
• провести сравнительный анализ производственного
сульфатного мыла различных пород древесины и полученного в данной работе.
1. На основании тензиометрических исследований установлено, что коллоидно-дисперсная часть черных щелоков составляет около 80%. Добавление выбранных поверхностно-активных веществ (синтамида-5, неонола АФ 9-6, катамина АБ) увеличивает гетерогенную часть щелока до 94-97%.
2. Обнаружено, что последовательное введение выбранных ПАВ с различным механизмом воздействия на дисперсную систему повышает эффективность извлечения сульфатного мыла из отработанного щелока до 75%.
3. Сравнительный анализ количественного и качественного
состава сульфатного мыла показал его зависимость от породы древесины и способа выделения. Последовательное введение выбранных ПАВ позволило получить продукт более высокого качества с повышенным содержанием фитостерина (10,5%) в неомыляемых веществах.
4. Предлагаемый способ выделения сульфатного мыла позволит
сделать процесс извлечения вторичного продукта
энергосберегающим с получением продукта более высокого качества с перспективой выделения из него БАВ и их смесей.
