АНАЛИЗ ОТРАБОТАННОГО ЩЕЛОКА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ЩЕЛОЧНОЙ ДЕЛИГНИФИКАЦИИ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННЫХ ПОРОД

УДК 676.2

  • Владимир Климентьевич Дубовый Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна Высшая школа технологии и энергетики Email: dubovy2004@mail.ru
  • Елена Юрьевна Демьянцева Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна Высшая школа технологии и энергетики Email: demyantseva@mail.ru
  • Иван Николаевич Ковернинский Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова Email: kovern@list.ru
Ключевые слова: щелочная делигнификация, экструзионная химико-термомеханическая масса, отработанный раствор, лигнин, редуцирующие вещества, эфирорастворимые экстрактивные вещества

Аннотация

Комплексная и глубокая переработка древесного сырья с получением продуктов, имеющих высокую добавленную стоимость при снижении количества отходов – одна из актуальных задач современной целлюлозно-бумажной промышленности. Поиск экономически выгодных, но при этом ресурсо-, энергосберегающих и экологически безопасных технологий переработки древесного сырья в современном мире становится важнейшим средством обеспечения устойчивого развития отрасли. Альтернативный инновационный способ производства волокнистых полуфабрикатов высокого выхода – получение экструзионной химико-термомеханической массы в результате низкотемпературной (90 °С) при атмосферном давлении щелочной делигнификации лиственных пород древесины. Щелок, полученный в процессе делигнификации, представляет сложный комплекс минеральных соединений и продуктов деструкции лигнина, полисахаридов, экстрактивных веществ и продуктов их превращений. Состав и свойства щелока являются важными факторами, которые оказывают существенное влияние на выход и качество продуктов переработки щелока и дальнейшей его утилизации. В данной работе полученный отработанный раствор после низкотемпературной щелочной делигнификации  древесины березы и осины анализируется по основным показателям, устанавливающим его физико-химическую характеристику: по плотности, общей щелочности, содержанию сухого остатка, в том числе его органической и неорганической части, лигнина, эфиро- и водорастворимых веществ. Результаты качественного и количественного анализа отработанных щелоков в зависимости от вида лиственной древесины показал высокую остаточную щелочность растворов с содержанием в них 3.85–5.37 масс.% сухих веществ и 0.2% взвешенных.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Владимир Климентьевич Дубовый, Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна Высшая школа технологии и энергетики

доктор технических наук, профессор кафедры технологии бумаги и картона

Елена Юрьевна Демьянцева , Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна Высшая школа технологии и энергетики

кандидат химических наук,  доцент кафедры физической и коллоидной химии

Иван Николаевич Ковернинский, Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова

доктор технических наук, профессор, академик РАЕН

Литература

Akim E.L. Lesa Rossii: politika, promyshlennost', nauka, obrazovaniye: materialy Vtoroy mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii. [Russian Forests: Politics, Industry, Science, Education: Proceedings of the Second Interna-tional Scientific and Technical Conference]. St. Petersburg, 2017, pp. 198–202. (in Russ.).

Informatsionno-tekhnicheskiy spravochnik po nailuchshim dostupnym tekhnologiyam ITS1-2015. «Proizvodstvo tsel-lyulozy, drevesnoy massy, bumagi i kartona». [Information and technical guide to the best available technologies ITS1-2015. "Production of pulp, wood pulp, paper and cardboard"]. Moscow, 2015, 465 p. (in Russ.).

Koverninskiy I.N., Prokopenko K.D. Lesnoy kompleks, 2019, no. 2(36), pp. 64–69. (in Russ.).

Koverninskiy I.N., Dubovyy V.K., Prokopenko K.D. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya, 2022, no. 1, pp. 319–324. DOI: 10.14258/jcprm.20220110438. (in Russ.).

Palamarchuk N.F., Moroz V.N. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya, 2012, no. 3, pp. 193–196. (in Russ.).

Bulygina S.V., Sevast'yanova Yu.V., Kovalenko M.V. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii, 2020, no. 231, pp. 238–251. DOI: 10.21266/2079-4304.2020.231.238-251. (in Russ.).

Svidetel'stvo №411 o metrologicheskoy attestatsii MVI. Metod opredeleniya massovoy doli sukhikh veshchestv v cher-nom shcheloke. [Certificate No. 411 on metrological certification of MVI. Method for determining the mass fraction of solids in black liquor]. Leningrad, 1991, 4 p. (in Russ.).

GOST 8.234-2013. Gosudarstvennaya sistema obespecheniya yedinstva izmereniy. Mery vmestimosti steklyannyye. Metodika poverki. [GOST 8.234-2013. State system for ensuring the uniformity of measurements. Measures of capacity in glass. Verification procedure]. Moscow, 2014, 11 p. (in Russ.).

Bialik M.A., Theliander H., Sedin P., Verril C.L., DeMartini N. TAPPI Engineering, Pulping and Environmental Con-ference Proceedings. TAPPI Press, 2007, pp. 1471–1498.

Clay D.T. TAPPI Kraft Recovery Short Course. TAPPI, 2011, pp. 3.1-1–3.1-6.

Sevast'yanova Yu.V., Toptunov Ye.A., Shcherbak N.V., Solntsev P.V. Izvestiya vuzov. Lesnoy zhurnal, 2021, no. 1, pp. 192–200. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-1-192-200. (in Russ.).

PND F 14.1:2:3.110-97. Kolichestvennyy khimicheskiy analiz vod. Metodika izmereniy massovoy kontsentratsii vzvesh-ennykh veshchestv v probakh prirodnykh i stochnykh vod gravimetricheskim metodom. [PND F 14.1:2:3.110-97. Quan-titative chemical analysis of waters. Method for measuring the mass concentration of suspended solids in samples of natural and waste waters by the gravimetric method]. Moscow, 2016, 15 p. (in Russ.).

Milovidova L.A., Komarova G.V. Proizvodstvo sul'fatnoy tsellyulozy. Metodicheskiye ukazaniya k vypolneniyu labora-tornykh rabot. [Production of sulfate pulp. Guidelines for performing laboratory work]. Arkhangelsk, 2001, 31 p. (in Russ.).

PND F 14.1:2.242-07. Kolichestvennyy khimicheskiy analiz vod. Metodika vypolneniya izmereniy svobodnoy i obshchey shchelochnosti v prirodnykh i stochnykh vodakh metodom potentsiometricheskogo titrovaniya. [PND F 14.1:2.242-07. Quantitative chemical analysis of waters. Methodology for performing measurements of free and total alkalinity in natu-ral and waste waters by potentiometric titration]. Moscow, 2007, 14 p. (in Russ.).

PND F 14.1:2.142-98. Kolichestvennyy khimicheskiy analiz vod. Metodika izmereniy massovoy kontsentratsii efiroiz-vlekayemykh veshchestv v prirodnykh i stochnykh vodakh gravimetricheskim metodom. [PND F 14.1:2.142-98. Quanti-tative chemical analysis of waters. Method for measuring the mass concentration of ether-extractable substances in natu-ral and waste waters by the gravimetric method]. Moscow, 2011, 8 p. (in Russ.).

Bogolitsyn K.G., Moskalyuk Ye.A., Kostogorov N.M., Shul'gina Ye.V., Ivanchenko N.L. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya, 2021, no. 2, pp. 343–352. DOI: 10.14258/jcprm.2021027871. (in Russ.).

Yakubova O.S., Dem'yantseva Ye.Yu., Smit R.A. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya, 2021, no. 4, pp. 337–343. (in Russ.).

Kozhevnikov A.Yu., Bogolitsyn K.G., Skrebets T.E. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya, 2006, no. 1, pp. 5–10. (in Russ.).

Kazakov V.G., Lukanin P. V., Fedorova O. V., Samoylenko D.Ye. Zhurnal prikladnoy khimii, 2016, vol. 89, no. 5, pp. 654‒659. (in Russ.).

Vurasko A.V., Minakova A.R., Simonova Ye.I. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya, 2019, no. 3, pp. 277–284. DOI: 10.14258/jcprm.2019034654. (in Russ.).

Опубликован
2023-06-26
Как цитировать
1. Дубовый В. К., Демьянцева Е. Ю., Ковернинский И. Н. АНАЛИЗ ОТРАБОТАННОГО ЩЕЛОКА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ЩЕЛОЧНОЙ ДЕЛИГНИФИКАЦИИ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННЫХ ПОРОД // Химия растительного сырья, 2023. № 2. С. 355-360. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/12080.
Выпуск
Раздел
Технологии