СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ОРГАНОСОЛЬВЕНТНЫМ СПОСОБОМ ИЗ НЕДРЕВЕСНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

  • Алеся Валерьевна Вураско Уральский государственный лесотехнический университет
  • Елена Игоревна Симонова Уральский государственный лесотехнический университет
  • Анастасия Рашитовна Минакова Уральский государственный лесотехнический университет
  • Валерий Павлович Сиваков Уральский государственный лесотехнический университет
Ключевые слова: окислительно-органосольвентная делигнификация, недревесное растительное сырье, целлюлоза, лигнин, регенерация отработанных варочных растворов, технологическая схема, реактор

Аннотация

Разработана усовершенствованная принципиальная технологическая схема получения целлюлозы окислительно-органосольвентным способом из недревесного растительного сырья с предварительной щелочной обработкой и рекуперацией отработанного варочного раствора. Показана возможность получения технической целлюлозы с заданными свойствами при многократном использовании отработанного варочного раствора, что позволяет сократить расход уксусной кислоты и свежей воды в два и 1.7 раза соответственно. Схема включает следующие стадии: подготовку сырья; приготовление варочной композиции и щелочного раствора, щелочную обработку, варку и промывку целлюлозы, рекуперацию отработанного варочного раствора, нейтрализацию отработанного щелочного раствора и использование загрязненной воды. При реализации предложенной технологической схемы образуются следующие виды загрязненной воды: вода для промывки растительного сырья циркулирует по первой и второй ступеням при добавлении воды с нейтрализатора; оборотная вода от промывки технической целлюлозы в три ступени – промывную воду с первой ступени промывки направляют в нейтрализатор; промывную воду со второй ступени промывки направляют на первую ступень промывки технической целлюлозы; на третью ступень промывки подают воду с барабанного фильтра с добавлением свежей воды; концентрация гидроксида натрия в отработанном щелочном растворе составляет 1.75%. В нейтрализаторе образуется вода с концентрацией уксусной кислоты 0.83 % и ацетата натрия с концентрацией 2.5%; воду с нейтрализатора подают на первую ступень промывки растительного сырья. Свежая вода используется для приготовления равновесной перуксусной кислоты, щелочного раствора и на третью ступень промывки технической целлюлозы. Твердые отходы образуются в гидроразбивателе при промывке растительного сырья; в баке отработанного варочного раствора в виде осадка из нулевого волокна; в нейтрализаторе промытый осадок можно использовать как противоморозную добавку для бетонов. В качестве основного технологического оборудования предложено использовать реактор и нейтрализатор.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Алеся Валерьевна Вураско, Уральский государственный лесотехнический университет

заведующая кафедрой технологий целлюлозно-бумажных производств и переработки полимеров, доктор технических наук, профессор

Елена Игоревна Симонова, Уральский государственный лесотехнический университет

старший преподаватель кафедры технологий целлюлозно-бумажных производств и переработки полимеров

Анастасия Рашитовна Минакова, Уральский государственный лесотехнический университет

доцент кафедры технологий целлюлозно-бумажных производств и переработки полимеров, кандидат технических наук, доцент

Валерий Павлович Сиваков, Уральский государственный лесотехнический университет

профессор кафедры технической механики и оборудования целлюлозно-бумажного производства, доктор технических наук, профессор

Литература

Polyutov A.A., Pen R.Z., Byvshev A.V. Tekhnologiya tsellyulozy ekologicheski chistoye proizvodstvo. [Cellulose tech-nology environmentally friendly production]. Krasnoyarsk, 2012, 294 p. (in Russ.).

Pen R.Z., Shapiro I.L., Leonova M.O. Problemy khimiko-lesnogo kompleksa. [Problems of the chemical forest complex]. Krasnoyarsk, 1995, part. 2, p. 80. (in Russ.).

Patlasov V.P., Trofimov A.N., Kaplun L.D., Chuprova V.A., Mikhaylov A.I. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2000, no. 2, pp. 29–35. (in Russ.).

Vurasko А.V., Glukhikh V.V., Simonova E.I., Minakova A.R. Proceedings of the Annual Scientific International Con-ference, Nizhniy Tagil, Russia, May 4. 2018, pp. 7–16.

Siegl S. Natural pulping – update and progress, 2002, pp. 237–249.

Pen R.Z., Karetnikova N.V. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2005, no. 3, pp. 61–73. (in Russ.).

Levdanskiy V.A., Kuznetsov B.N. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2014, no. 2, pp. 35–40. DOI: 10.14258/jcprm.1402035. (in Russ.).

Levdanskiy V.A., Levdanskiy A.V., Kuznetsov B.N. Khimiya: zhurnal Sibirskogo federal'nogo universiteta, 2014, no. 7, pp. 63–70. (in Russ.).

Vurasko A.V., Simonova Ye.I., Minakova A.R. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii, 2018, no. 223, pp. 228–248. (in Russ.).

Vurasko A.V., Minakova A.R., Driker B.N., Sivakov V.P., Kosacheva A.M. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2010, no. 2, pp. 165–168. (in Russ.).

Simonova Ye.I. Polucheniye i svoystva sorbtsionnykh materialov na osnove tekhnicheskoy tsellyulozy iz nedrevesno-go rastitel'nogo syr'ya: dissertatsiya kandidata tekhnicheskikh nauk. [Obtaining and properties of sorption materials based on technical cellulose from non-woody plant materials: the dissertation of the candidate of technical sciences]. Yekaterin-burg, 2018, 169 p. (in Russ.).

Patent 2200155 (RU), 2003. (in Russ.).

Patent 2312946 (RU), 2007. (in Russ.).

Patent 2321696 (RU), 2008. (in Russ.).

Leonova M.O. Okislitel'naya delignifikatsiya drevesiny v sisteme «peroksid vodoroda – uksusnaya kislota – voda – peroksokompleksy perekhodnykh metallov»: dissertatsiya kandidata khimicheskikh nauk. [Oxidative delignification of wood in the system "hydrogen peroxide - acetic acid - water - peroxo complexes of transition metals": the dissertation of the candidate of chemical sciences]. Krasnoyarsk, 1996, 179 p. (in Russ.).

Tarakanov O.V., Belyakova Ye.A., Gorshkov V.I. Regional'naya arkhitektura i stroitel'stvo, 2014, no. 1, pp. 53–58. (in Russ.).

Tekhnologiya tsellyulozno-bumazhnogo proizvodstva: v 3 t. T. 1. Syr'ye i proizvodstvo polufabrikatov. CH. 2. Proizvod-stvo polufabrikatov. [Technology of pulp and paper production: in 3 vol. Vol. 1. Raw materials and production of semi-finished products. Part 2. Production of semi-finished products]. St. Petersburg, 2003, 633 p. (in Russ.).

Dul'kin D.A., Spiridonov V.A., Komarov V.I. Sovremennoye sostoyaniye i perspektivy ispol'zovaniya vtorichnogo vo-lokna iz makulatury v mirovoy i otechestvennoy industrii bumagi. [Current status and prospects of using recycled fiber from waste paper in the global and domestic paper industries]. Arkhangelsk, 2007, 1118 p. (in Russ.).

Marcks R., Schildhauer G. Pulp and Paper International, 1986, vol. 28, no. 11, pp. 48–49.

Tan L. Pulp and Paper International, 1986, vol. 28, no. 6, pp. 58–59.

Chen Zhong-sheng, Zhang Cheng-fang. Huadong ligong daxue xuebao. J.E. China Univ. Sci. and Technol., 2002, no. 5, pp. 487–491.

Опубликован
2019-04-08
Как цитировать
1. Вураско А. В., Симонова Е. И., Минакова А. Р., Сиваков В. П. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ОРГАНОСОЛЬВЕНТНЫМ СПОСОБОМ ИЗ НЕДРЕВЕСНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ // Химия растительного сырья, 2019. № 3. С. 269-276. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/5203.
Выпуск
Раздел
Технологии

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)