FI80734B - Method for the fractionating of spent liquors form alkaline pulp cooking - Google Patents

Method for the fractionating of spent liquors form alkaline pulp cooking Download PDF

Info

Publication number
FI80734B
FI80734B FI870820A FI870820A FI80734B FI 80734 B FI80734 B FI 80734B FI 870820 A FI870820 A FI 870820A FI 870820 A FI870820 A FI 870820A FI 80734 B FI80734 B FI 80734B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
acid
process according
fraction
lignin
acids
Prior art date
Application number
FI870820A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI870820A0 (en
FI80734C (en
FI870820A (en
Inventor
Raimo Alen
Eero Sjoestroem
Seija Suominen
Heikki Heikkilae
Original Assignee
Suomen Sokeri Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suomen Sokeri Oy filed Critical Suomen Sokeri Oy
Priority to FI870820A priority Critical patent/FI80734C/en
Publication of FI870820A0 publication Critical patent/FI870820A0/en
Publication of FI870820A publication Critical patent/FI870820A/en
Publication of FI80734B publication Critical patent/FI80734B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI80734C publication Critical patent/FI80734C/en

Links

Description

1 807341 80734

Menetelmä aikalisissä massakeitoissa muodostuvien jäte-lienten fraktioimiseksi Tämä keksintö kohdistuu menetelmään fraktioida puu-5 tai muun selluloosapitoisen kasvimateriaalin alkalisen delignifioinnin yhteydessä muodostuvia jäteliemiä niiden sisältämien alifaattisten happojen talteenottamiseksi.The present invention relates to a process for fractionating waste liquors formed during the alkaline delignification of wood-5 or other cellulosic plant material to recover the aliphatic acids contained therein.

Puun alkalisessa delignifioinnissa, kuten sulfaatti-keitossa, on päämääränä poistaa selluloosakuituja toisiin-10 sa sitovaa ligniiniä, mutta samalla huomattava osa hiili hydraateista pilkkoutuu ja liukenee (E. Sjöström, Wood Chemistry, Fundamentals and Applications, Academic Press, New York, 1981). Jäteliemen orgaaninen aines koostuu ligniinin liukenemistuotteiden ja uuteaineiden lisäksi hiili-15 hydraattien purkutuotteista, pääasiallisesti erilaisista alifaattisista hapoista. Suurin osa kuluneesta natriumista sitoutuu näihin happoihin kun taas valtaosa rikistä on epäorgaanisessa aineksessa.Alkaline delignification of wood, such as sulphate cooking, aims to remove lignin that binds cellulose fibers to another, but at the same time a considerable proportion of the carbon hydrates are broken down and dissolved (E. Sjöström, Wood Chemistry, Fundamentals and Applications, Academic Press, New York, 1981). In addition to lignin dissolution products and extractants, the organic matter in the waste liquor consists of decomposition products of carbon-15 hydrates, mainly various aliphatic acids. Most of the spent sodium binds to these acids while the majority of the sulfur is in the inorganic material.

Jäteliemen alifaattinen happojae sisältää sekä haih-20 tuvia happoja (esimerkiksi muurahaishappo ja etikkahappo) että hydroksihappoja, joissa on joko yksi tai kaksi karbok-syyliryhmää (esimerkiksi mono- ja dikarboksyylihapot) (R. Alen, K. Niemelä ja E. Sjöström, J. Chromatogr. 301 (1984) 273). Hydroksimonokarboksyylihapot muodostavat pi-25 toisuudeltaan merkittävimmän jäteliemessä esiintyvän hap- pofraktion, joka on yli 20 erilaisen komponentin seos. Lehtipuukeitossa muodostuvien happojen kokonaismäärä on havupuukeittoon verrattuna lähes sama, mutta happojen suhteelliset osuudet poikkeavat toisistaan. Lisäksi happo-30 koostumus vaihtelee jonkin verran riippuen keitto-olosuhteista. Alifaattisten happojen kemiallinen hyväksikäyttö edellyttää, että ne voidaan eristää mustalipeän muista aineosista puhtaina. Talteenottoa on tutkittu varsinkin viime aikoina, mutta puhtaan happofraktion eristäminen on 35 osoittautunut vaikeaksi (ks. R. Alen, V-P. Moilanen ja 2 80734 E. Sjöström, Tappi £9 (2) (1986)76) .The aliphatic acid fraction of the waste liquor contains both volatile acids (e.g. formic acid and acetic acid) and hydroxy acids with either one or two carboxyl groups (e.g. mono- and dicarboxylic acids) (R. Alen, K. Niemelä and E. Sjöström, J. Chromatogr. 301 (1984) 273). Hydroxymonocarboxylic acids form the most significant acid fraction in the waste liquor, which is a mixture of more than 20 different components. The total amount of acids formed in hardwood soup is almost the same as in softwood soup, but the relative proportions of acids differ. In addition, the composition of acid-30 varies somewhat depending on the cooking conditions. The chemical utilization of aliphatic acids requires that they can be isolated from the other constituents of black liquor in pure form. Recovery has been studied especially recently, but isolation of the pure acid fraction has proved difficult (see R. Alen, V-P. Moilanen and 2,80734 E. Sjöström, Tappi £ 9 (2) (1986) 76).

Tämä keksintö kohdistuu menetelmään fraktioida jä-teliemiä alifaattisten happojen puhdistamista silmälläpitäen käyttämällä kromatografista menetelmää, jossa erotus 5 suoritetaan kationinvaihtohartsilla täytetyssä kolonnissa.This invention relates to a process for fractionating waste liquors for the purification of aliphatic acids using a chromatographic process in which separation 5 is performed on a column packed with a cation exchange resin.

Keksinnön pääasialliset tunnusmerkit ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista.The main features of the invention appear from the appended claims.

Kyseisessä kromatografisessa erotuksessa kulkeutuu syöttöliuoksen ionisoitunut ainefraktio ioniekskluusion 10 vaikutuksesta nopeammin kationinvaihtohartsin läpi kuin neutraalit yhdisteet, jotka eluoituvat hitaammin (J.S. Fritz, D.T. Gjerde ja C. Pohlandt, Ion Cromatography,In this chromatographic separation, the ionized fraction of the feed solution, due to ion exclusion 10, passes through the cation exchange resin faster than the neutral compounds, which elute more slowly (J.S. Fritz, D.T. Gjerde and C. Pohlandt, Ion Chromatography,

Dr. Alfred Hlithing Verlag GmbH, Heidelberg, 1982) . Menetelmä on tunnettu jo 1950-luvun alkupuolelta lähtien 15 (R.M. Wheaton ja W.C. Bauman, Ind. Eng. Chem. £5 (1953) 228) ja siihen perustuvista teollisista sovellutuksista mainittakoon esimerkiksi sokerien erotus melassista (I.P. Chernikova ja M.S. Rutskaya, Gidroliz, Lesokhim. Prom.Dr. Alfred Hlithing Verlag GmbH, Heidelberg, 1982). The method has been known since the early 1950s 15 (RM Wheaton and WC Bauman, Ind. Eng. Chem. £ 5 (1953) 228) and the industrial applications based on it include, for example, the separation of sugars from molasses (IP Chernikova and MS Rutskaya, Gidroliz, Lesokhim Prom.

(8) (1983) 20). Menetelmän soveltuvuutta on tutkittu sul-20 fiittiselluloosan valmistuksessa syntyvien jätelienten si sältämien sokerien ja lignosulfonaattien erottamiseen (H. Hassi, P. Tikka ja E. Sjöström, The Ekman-Days 1981, June 9-12, 1981, SPCI Report No. 38, Voi. 5, 1981, s. 65), mutta toistaiseksi ei vastaavaa kromatografiaa ole kuiten-25 kaan pystytty käyttämään aikalisissä selluloosakeitoissa syntyvien jätelienten fraktiointiin.(8) (1983) 20). The applicability of the method has been investigated for the separation of sugars and lignosulfonates contained in waste liquors from the manufacture of sulphite cellulose (H. Hassi, P. Tikka and E. Sjöström, The Ekman-Days 1981, June 9-12, 1981, SPCI Report No. 38, Vol. 5, 1981, p. 65), but so far it has not been possible to use a corresponding chromatography for the fractionation of waste broths formed in temporal cellulose soups.

Keksinnön mukaista menetelmää kehitettäessä osoittautui, että alkalisen jäteliemen sisältämän happojakeen kromatografinen puhdistaminen on mahdollista, mikäli jäte-30 liemi tehdään ensin happameksi esimerkiksi mineraalihapol-la. Hapotuksen yhteydessä saostuu suurin osa ligniinistä, mikä alentaa olennaisesti kromatografiseen erotukseen johdettavan fraktion orgaanisten epäpuhtauksien kokonaismäärää. Lisäksi jäteliemestä voidaan ennen hapottamista pois-35 taa keitossa liuenneet uuteaineet raakasuopana.During the development of the process according to the invention, it turned out that the chromatographic purification of the acid fraction contained in the alkaline waste broth is possible if the waste broth is first acidified with, for example, mineral acid. During acidification, most of the lignin precipitates, which substantially reduces the total amount of organic impurities in the fraction subjected to chromatographic separation. In addition, the extractants dissolved in the broth can be removed from the waste broth as raw crude before acidification.

Kyseisen kromatografisen erotuksen edellyttämä epäpuhtaan happofraktion valmistaminen voidaan suorittaa ai- 3 80734 kaisemmin kehitetyn menetelmän (FI 850208) mukaisesti ja happojen talteenotto on näin liitettävissä massanvalmis-tusprosessiin. On edullista suorittaa ligniinin saostami-nen kahdessa vaiheessa siten, että ennen mineraalihapon 5 (rikkihappo tai kloorivetyhappo) lisäystä haihduttamalla väkevöity jäteliuos karbonoidaan. Mineraalihapon neutraloinnissa syntynyt vastaava suola (natriumsulfaatti tai natriumkloridi) voidaan ottaa talteen ja sillä voidaan korvata tehtaan natrium- ja rikkihäviöt (natriumsulfaatti) 10 tai se (natriumkloridi) voidaan hajoittaa elektrolyytti sesti sekä valkaisussa että keitossa tarvittaviksi kemikaaleiksi (klooriksi ja natriumhydroksidiksi). Sulfaatti-jäteliemen hapotuksen yhteydessä vapautuva rikkivety on absorboitavissa ns. viherlipeään tai se voidaan vaihtoeh-15 toisesti hapettaa rikkidioksidiksi tai -trioksidiksi. Hap pojen taloudellisessa talteenotossa kromatografiseen erotukseen johdettavan jäteliemen kokonaismäärä määräytyy näin ensisijaisesti epäorgaanisten kemikaalitaseiden perusteella.The preparation of the impure acid fraction required for this chromatographic separation can be carried out according to a previously developed method (FI 850208) and the recovery of acids can thus be linked to the pulping process. It is preferable to carry out the precipitation of lignin in two steps so that, before the addition of the mineral acid (sulfuric acid or hydrochloric acid), the concentrated waste solution is carbonated by evaporation. The corresponding salt (sodium sulphate or sodium chloride) formed in the neutralization of the mineral acid can be recovered and can compensate for the sodium and sulfur losses of the plant (sodium sulphate) 10 or it (sodium chloride) can be electrolytically decomposed into chemicals (chloride and sodium) in both bleaching and cooking. The hydrogen sulphide released during the acidification of sulphate waste liquor is absorbable in the so-called green liquor or may alternatively be oxidized to sulfur dioxide or trioxide. In the economic recovery of acids, the total amount of effluent subjected to chromatographic separation is thus determined primarily on the basis of inorganic chemical balances.

20 Hapotetun jäteliemen kromatografinen puhdistaminen suoritetaan vahvalla, Na-muodossa olevalla kationinvaihto-hartsilla täytetyssä erotuskolonnissa. Käytettävä hartsi asettuu erotusprosessin aikana jäteliemen natrium- ja vety ionipitoisuudesta riippuvaan tasapainotilaan. Kolonni 25 eluoidaan vedellä eikä hartsia tarvitse elvyttää peräkkäis ten erotusjaksojen välillä. Fraktiointi voidaan suorittaa joko yhdessä tai kahdessa vaiheessa. Mikäli kyseessä on kaksivaiheinen erotus, ensimmäisessä vaiheessa poistetaan pääosa hapotuksen yhteydessä syntyvästä epäorgaanisesta 30 suolasta (natriumsulfaatti tai natriumkloridi) ja toisessa vaiheessa eristetään puhdas hydroksihappofraktio. Suuri osa natriumsulfaatista voidaan myös kiteyttää hapotetusta jäteliemestä ennen kromatografista erotusta. On lisäksi mahdollista jakaa toisen fraktioinnin hydroksihappojae 35 koostumukseltaan jonkin verran poikkeaviin osafraktioihin.Chromatographic purification of the acidified effluent is performed on a separation column packed with a strong cation exchange resin in Na form. During the separation process, the resin used is in a state of equilibrium depending on the sodium and hydrogen ion content of the waste liquor. Column 25 is eluted with water and the resin does not need to be regenerated between successive separation cycles. Fractionation can be performed in either one or two steps. In the case of a two-stage separation, in the first stage most of the inorganic salt formed during the acidification (sodium sulphate or sodium chloride) is removed and in the second stage the pure hydroxy acid fraction is isolated. Much of the sodium sulfate can also be crystallized from the acidified waste liquor prior to chromatographic separation. In addition, it is possible to divide the hydroxy acid fraction 35 of the second fraction into sub-fractions of somewhat different composition.

Seuraavissa esimerkeissä valaistaan tarkemmin keksinnön mukaista menetelmää.The following examples illustrate the method of the invention in more detail.

4 807344,80734

Esimerkki 1 Männyn (Pinus sylvestris) tehdaspuuhaketta keitettiin kappalukuun 36 (vaikuttava alkali 22 % (NaOH:na) puusta neste/puu-suhteella 4,5 1/kg). Muodostuneesta jäte-5 liemestä poistettiin suurin osa uuteaineista raakasuopana, jonka jälkeen jäteliemi haihdutettiin 22,4 %:n kuiva-ainepitoisuuteen (taulukko I ja II) sekä lisättiin 63 p-% rikkihappoa, kunnes pH-arvo oli 1,2. Ligniinisaostuma erotettiin sentrifugoimalla (5000 kierr./min, G-luku 2100), ja 10 kirkaste suodatettiin käyttäen apuaineena piimaata. Lopuksi suodos väkevöitiin haihduttamalla 35 %:n kuiva-ainepitoisuuteen. Saatu emäliuos, jonka pH oli vakioitunut arvoon 0,8, käytettiin syöttöliuoksena kromatografisessa erotuksessa. Kolonni (petikorkeus 350 cm ja sisähalkaisi-15 ja 60 cm, 65°C) oli täytetty vahvasti happamella polysty-reenirunkoisella kationinvaihtohartsilla (keskimääräinen partikkelikoko 0,28 mm ja ristisidosaste 4 % DVB).Example 1 Pine (Pinus sylvestris) plant wood chips were boiled to 36 (active alkali 22% (as NaOH) from wood at a liquid / wood ratio of 4.5 l / kg). Most of the extracts were removed from the resulting waste-5 broth as a crude soup, after which the waste broth was evaporated to a dry matter content of 22.4% (Tables I and II) and 63 wt% sulfuric acid was added until the pH was 1.2. The lignin precipitate was separated by centrifugation (5000 rpm, G-number 2100), and the clarifier was filtered using diatomaceous earth as an excipient. Finally, the filtrate was concentrated by evaporation to a dry matter content of 35%. The resulting mother liquor, which had stabilized at pH 0.8, was used as a feed solution in the chromatographic separation. The column (bed height 350 cm and inner diameter -15 and 60 cm, 65 ° C) was packed with a strongly acidic polystyrene-backed cation exchange resin (average particle size 0.28 mm and crosslinking rate 4% DVB).

Ensimmäisessä erotuksessa (kuormitus (natriumsul- faatti + alifaattiset hapot + ligniini) 37 kg kuiva-ainet-3 3 20 ta/m hartsia, virtausnopeus 250 m /h ja syöttötilavuus 3 102 dm ) poistettiin hapotetusta ja haihdutetusta jätelie-mestä erillisenä jakeena osa neutraloitiin tuloksena syntyneestä natriumsulfaatista ja osa saostumattomasta ligniinistä. Muodostunut happorikaste (taulukko III, a-fraktio) 25 jaettiin eluoitumisjärjestyksen mukaan (happojen osittais ta fraktioitumista tapahtui myös tässä vaiheessa) kahteen yhtäsuureen osaan (taulukko III, b- ja c-fraktio), jotka puhdistettiin edellisen kaltaisella lisäerotuksella. Hyd-roksihappojen kokonaissaanto oli yli 90 % alkuperäisestä 30 määrästä.In the first separation (load (sodium sulphate + aliphatic acids + lignin) 37 kg dry matter-3 3 20 ta / m resin, flow rate 250 m / h and feed volume 3 102 dm) the acidified and evaporated waste liquor was removed as a separate fraction. the resulting sodium sulphate and part of the non-precipitated lignin. The resulting acid concentrate (Table III, fraction a) was divided according to the order of elution (partial fractionation of the acids also took place at this stage) into two equal parts (Table III, fractions c and c), which were purified by further separation as before. The total yield of hydroxy acids was over 90% of the initial amount.

Kuviossa 1 on esitetty graafisesti tyypillinen jä-teliemen kromatografinen fraktiointi, jolloin erottumista on seurattu määrittämällä vastaavista jakeista kaasukromatografisesta (R. Al£n, K. Niemelä ja E. Sjöström, J.Figure 1 shows graphically the typical chromatographic fractionation of the waste liquor, the separation being monitored by determining the corresponding fractions by gas chromatography (R. Al £ n, K. Niemelä and E. Sjöström, J.

35 Chromatogr. 301 (1984) 273 ja R. Al§n, P. Jännäri ja E. Sjöström, Finn. Chem. Letters 1985 190) alifaattiset 5 80734 hapot, UV-spektrofotometrisesti (R. Al£n, P. Patja ja E. Sjöström, Tappi 62 (11)(1979) 108 ja R. Al§n, E. Sjöström ja P. Vaskikari, Cellulose Chem. Techn.19(1985)537) ligniini ja atomiabsorptiospektrofotometrisesti (SCAN-N 5 29:84) natriumpitoisuus sekä pH-arvo.35 Chromatogr. 301 (1984) 273 and R. Al§n, P. Jännäri and E. Sjöström, Finn. Chem. Letters 1985 190) aliphatic acids, 5 80734, by UV spectrophotometry (R. Al £ n, P. Patja and E. Sjöström, Tappi 62 (11) (1979) 108 and R. Al§n, E. Sjöström and P. Vaskikari , Cellulose Chem. Techn.19 (1985) 537) lignin and atomic absorption spectrophotometrically (SCAN-N 5 29:84) sodium content and pH.

Taulukko ITable I

Alkalisen jäteliemen koostumus (kuiva-aine 22,4 %)Composition of alkaline waste liquor (dry matter 22.4%)

Aineosa_ g/1_ 10 Ligniini 108,4Ingredient_ g / 1_ 10 Lignin 108.4

Natrium 39,4Sodium 39.4

Haihtuvat hapota^ 18,4Volatile acid ^ 18.4

Hydroksihapot 42,9 15 a)Hydroxy acids 42.9 15 a)

Muurahais- ja etikkahappo Taulukko IIFormic and acetic acid Table II

Alkalisen jäteliemen (kuiva-aine 22,4 %) alifaatti-sen happojakeen koostumus 20Composition of the aliphatic acid fraction of alkaline waste liquor (dry matter 22.4%) 20

Happo_%_Acid_%_

Muurahaishappo 15,4Formic acid 15.4

Etikkahappo 14,6Acetic acid 14.6

Glykolihappo 8,7 25 Maitohappo 11,0 2-hydroksibutaanihappo 2,9 2- deoksitetronihappo 0,2 3- deoksitetronihappo 1,1 2.5- dihydroksipentaanihappo 6,2 30 3-deoksipentonihappo 5,1Glycolic acid 8.7 25 Lactic acid 11.0 2-hydroxybutanoic acid 2.9 2-deoxytetronic acid 0.2 3-deoxytetronic acid 1.1 2.5-dihydroxypentanoic acid 6.2 30 3-deoxypentonic acid 5.1

Ksyloisosakkariinihappo 1,5 3.6- dideoksiheksonihappo 0,6Xyloisosaccharic acid 1.5 3.6-dideoxyhexonic acid 0.6

Anhydroglukoisosakkariinihappo 1,3 a-glukoisosakkariinihappo 6,0 35 3-glukoisosakkariinihappo 14,5Anhydroglucososaccharic acid 1,3 α-glucososaccharic acid 6.0 35 3-glucososaccharic acid 14.5

Dikarboksyylihapot 6,6Dicarboxylic acids 6.6

Muut 4,3 6 80734Other 4.3 6 80734

Taulukko IIITable III

Hapotetun mäntyjäteliemen fraktiointiFractionation of acidified pine waste liquor

Syöttö- Fraktio _liemi_a_b__c 5 Tilavuus, 1 102,0 404,3 193,9 210,4 pH 0,8 1,7 1,2 2,0Feed Fraction _broth_a_b__c 5 Volume, 1 102.0 404.3 193.9 210.4 pH 0.8 1.7 1.2 2.0

Kuiva-aine, g/la 485,6 68,5 112,7 27,9Dry matter, g / la 485.6 68.5 112.7 27.9

Natrium, ekv/1 3,44 0,53 0,91 0,17Sodium, eq / l 3.44 0.53 0.91 0.17

Ligniini, g/1 9,0 1,1 1,2 1,0 10 Hydroksihapot, g/1 87,2 25,2 26,0 24,5Lignin, g / l 9.0 1.1 1.2 1.0 10 Hydroxy acids, g / l 87.2 25.2 26.0 24.5

Hydroksihappojen koostumusComposition of hydroxy acids

Glykolihappo 10,3 10,3 8,5 14,8Glycolic acid 10.3 10.3 8.5 14.8

Maitohappo 14,2 14,2 12,3 16,7 15 2-hydroksibutaanihappo 3,8 3,8 2,3 4,5 2- deoksitetronihappo <0,1 <0,1 0,1 0,2 3- deoksitetronihappo 1,4 1,4 1,1 1,6 2.5- dihydroksipentaanihappo 8,2 8,2 7,8 7,8 3-deoksipentonihappo 9,2 9,2 8,2 7,5 20 Ksyloisosakkariinihappo 2,3 2,3 2,0 2,4 3.6- dideoksiheksonihappo 1,0 1,0 0,9 0,9Lactic acid 14.2 14.2 12.3 16.7 15 2-hydroxybutanoic acid 3.8 3.8 2.3 4.5 2-deoxytetronic acid <0.1 <0.1 0.1 0.2 3-deoxytetronic acid 1 .4 1.4 1.1 1.6 2.5-Dihydroxypentanoic acid 8.2 8.2 7.8 7.8 3-Deoxypentonic acid 9.2 9.2 8.2 7.5 20 Xyloisosaccharic acid 2.3 2.3 2 .0 2.4 3.6-dideoxyhexonic acid 1.0 1.0 0.9 0.9

Anhydroglukoisosakkariini- happo 3,3 3,3 4,0 1,4 a-glukoisosakkariinihappo 10,6 10,6 12,3 6,8 25 β-glukoisosakkariinihappo 24,2 24,2 23,9 18,0Anhydroglucososaccharic acid 3.3 3.3 4.0 1.4 α-glucoisosaccharic acid 10.6 10.6 12.3 6.8 25 β-glucososaccharic acid 24.2 24.2 23.9 18.0

Dikarboksyylihapot 5,5 5,5 11,1 5,8Dicarboxylic acids 5.5 5.5 11.1 5.8

Muut 6,0 6,0 5,5 11,6 30 ___________Other 6.0 6.0 5.5 11.6 30 ___________

a105°Ca105 ° C

7 807347 80734

Esimerkki 2Example 2

Esimerkin 1 tapauksessa saatu happorikaste (taulukko III, fraktio a) puhdistettiin samankaltaisella, mutta pienemmässä mittakaavassa tapahtuvalla erotuksella. Koska 5 ko. fraktion natriumsulfaattipitoisuus oli vielä yli 55 %, tapahtui siinä kiteytymistä kylmäsäilytyksen aikana ja suolapitoisuus laski alle 25 %:n (ennen säilytystä fraktio oli haihdutettu 31 %:in; pH oli tällöin 1,5). Suolan kiteytyminen aiheutti pieniä muutoksia myös muiden komponentit) tien osuuksiin. Emäliuoksen pH tarkistettiin 0,8:an rikki happoa käyttäen. Tämä liuos syötettiin kolonniin (petikor-keus 500 cm ja sisähalkaisija 22,5 cm, 65°C), joka oli täytetty esimerkissä 1 käytetyllä hartsilla. Kuormitusta 3 vaihdeltiin alueella 14,4...59,1 kg kuiva-ainetta/m hart-15 siä. Alemmilla kuormituksilla virtausnopeus oli 20 1/h ja korkeimmalla 25 1/h.The acid concentrate obtained in the case of Example 1 (Table III, fraction a) was purified by a similar but smaller-scale separation. Since 5 ko. the fraction had a sodium sulfate content of more than 55%, crystallization occurred during cold storage, and the salt content decreased to less than 25% (before storage, the fraction had evaporated to 31%; the pH was 1.5). The crystallization of the salt also caused small changes in the proportions of the other components. The pH of the mother liquor was checked to 0.8 using sulfuric acid. This solution was applied to a column (bed height 500 cm and inner diameter 22.5 cm, 65 ° C) packed with the resin used in Example 1. Load 3 was varied in the range of 14.4 to 59.1 kg dry matter / m hart-15. At lower loads the flow rate was 20 1 / h and at the highest 25 1 / h.

Kuviossa 2 on esitetty graafisesti kuormituksella 3 59,1 kg kuiva-ainetta/m hartsia tehty erotus. Samoin kuin esimerkin 1 erotuksessa, happorikaste jaettiin kahteen 20 osaan (jakokohta suunnilleen happopiikin huipun kohdalla), jotta saataisiin selville, miten paljon happojen rikastumista on tapahtunut. Talteenotettujen happofraktioiden puhtaudet (hydroksihappojen osuus hydroksihappojen, ligniinin ja natriumsulfaatin kokonaismäärästä) olivat korkeita: 25 fraktiossa d) 80 % ja fraktiossa e) 95 %. Glukoisosakkarii- nihappo rikastui hieman ensimmäiseen fraktioon, kun taas mm. maito- ja glykolihappo jälkimmäiseen fraktioon (taulukko IV) .Figure 2 shows graphically the difference made with a load of 3 59.1 kg dry matter / m resin. As in the separation of Example 1, the acid concentrate was divided into two portions (at approximately the peak of the acid peak) to determine how much acid enrichment has occurred. The purities of the recovered acid fractions (proportion of hydroxy acids in the total amount of hydroxy acids, lignin and sodium sulfate) were high: 25 in fraction d) 80% and in fraction e) 95%. Glucoisosaccharic acid was slightly enriched in the first fraction, while e.g. lactic and glycolic acid to the latter fraction (Table IV).

Analyyttiset määritykset tehtiin kuten esimerkissä 30 1 on mainittu. Lisäksi liuoksen konsentraatio arvioitiin sen taitekertoimen perusteella käyttäen apuna sukroosi-liuoksille havaittua taitekertoimen ja konsentraation välistä yhteyttä.Analytical assays were performed as mentioned in Example 30 1. In addition, the concentration of the solution was evaluated on the basis of its refractive index, using the correlation between the refractive index and the concentration observed for sucrose solutions.

8 807348 80734

Taulukko IVTable IV

Happojakeen fraktiointi esifraktioinnin ja suola-kiteytyksen jälkeenFractionation of the acid fraction after pre-fractionation and salt crystallization

Syöttö- Fraktio 5 _liemi_d_eFeed- Fraction 5 _broth_d_e

Tilavuus, 1 34,9 36,5 78,4 pH 0,8 1,32,1Volume, 1 34.9 36.5 78.4 pH 0.8 1.32.1

Kuiva-aine, g/la 290,7 126,9 69,8Dry matter, g / la 290.7 126.9 69.8

Natrium, ekv./l 1,12 0,21 0,02 10 Ligniini, g/1 10,6 3,4 1,8Sodium, eq / l 1.12 0.21 0.02 10 Lignin, g / l 10.6 3.4 1.8

Hydroksihapot, g/1 239,8 76,0 67,7Hydroxy acids, g / 1,239.8 76.0 67.7

Hydroksihappojen koostumus, %Composition of hydroxy acids,%

Glykolihappo 12,9 8,2 14,3 15 Maitohappo 15,9 10,7 17,4 2-hydroksibutaanihappo 3,3 2,0 3,7 2- deoksitetronihappo 0,1 <0,1 0,2 3- deoksitetronihappo 1,5 1,0 1,6 2.5- dihydroksipentaanihappo 8,7 7,1 9,6 20 3-deoksipentonihappo 7,5 7,3 8,1Glycolic acid 12.9 8.2 14.3 15 Lactic acid 15.9 10.7 17.4 2-hydroxybutanoic acid 3.3 2.0 3.7 2-deoxytetronic acid 0.1 <0.1 0.2 3-deoxytetronic acid 1 5,5 1,6 2,5-Dihydroxypentanoic acid 8.7 7.1 9.6 20 3-Deoxypentonic acid 7.5 7.3 8.1

Ksyloisosakkariinihappo 2,3 1,8 2,6 3.6- dideoksiheksonihappo 1,1 1,2 1,1Xylisosaccharic acid 2.3 1.8 2.6 3.6-dideoxyhexonic acid 1.1 1.2 1.1

Anhydroglukoisosakkariini- happo 2,6 4,0 2,1 25 a-glukoisosakkariinihappo 9,4 13,7 7,3 β-glukoisosakkariinihappo 20,0 25,5 18,3Anhydroglucososaccharic acid 2.6 4.0 2.1 α-glucososaccharic acid 9.4 13.7 7.3 β-glucososaccharic acid 20.0 25.5 18.3

Dikarboksyylihapot 9,6 11,3 8,7 30 Muut 5,1 6,2 5,0Dicarboxylic acids 9.6 11.3 8.7 30 Other 5.1 6.2 5.0

a105°Ca105 ° C

Claims (9)

9 807349 80734 1. Menetelmä puun tai muun selluloosapitoisen kasvimateriaalin aikalisissä delignifiointiprosesseissa vas- 5 taaviin jäteliemiin liukenevan ja näistä tunnettujen menetelmien avulla erotettavan epäpuhtaan, alifaattisia kar-boksyylihappoja sisältävän happojakeen puhdistamiseksi sekä fraktioimiseksi, tunnettu siitä, että puhdistus suoritetaan vahvasti happamella, polystyreenirun-10 koisella kationinvaihtohartsilla täytetyssä kolonnissa pH-arvossa 0,5-3 käyttämällä eluenttina vettä.A process for purifying and fractionating an impure aliphatic carboxylic acid-containing acid fraction soluble in corresponding waste liquors and separated by corresponding methods in time-consuming processes of wood or other cellulosic plant material by known methods, characterized in that the purification is carried out with strongly acidic at pH 0.5-3 using water as eluent. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pH-arvo on 0,5 - 2, edullisesti 0,8 - 1,5.Process according to Claim 1, characterized in that the pH is from 0.5 to 2, preferably from 0.8 to 1.5. 3. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että epäpuhdas alifaattinen kar-boksyylihappojae sisältää kyseisten happojen ohella vaih-televassa määrin muita hiilihydraattiperäisiä pilkkoutu-mistuotteita, ligniiniä, uuteaineita sekä epäorgaanista 20 materiaalia.Process according to Claims 1 and 2, characterized in that the impure aliphatic carboxylic acid fraction contains, in addition to the acids in question, varying amounts of other cleavage products of carbohydrate origin, lignin, extractants and inorganic material. 4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sanottu jäteliemi on peräisin sulfaatti-, sooda-antrakinoni-, sooda- tai neutraali-sulfiittikeitosta.Process according to claims 1-3, characterized in that said waste liquor is derived from sulphate, soda-anthraquinone, soda or neutral sulphite soup. 5. Patenttivaatimusten 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että epäpuhtaan alifaattisen happo jakeen valmistuksessa käytettävät tunnetut menetelmät perustuvat jäteliemen hapotukseen, ultrasuodatukseen tai elektrodialyysiin.Process according to Claims 1 to 4, characterized in that the known processes for the preparation of the impure aliphatic acid fraction are based on the acidification, ultrafiltration or electrodialysis of the waste liquor. 6. Patenttivaatimusten 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että happo jakeen pH säädetään lisäämällä mineraalihappoa.Process according to Claims 1 to 5, characterized in that the pH of the acid fraction is adjusted by adding mineral acid. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menenetelmä, tunnettu siitä, että mineraalihappo on rikkihap-35 po. 10 80734Process according to Claim 6, characterized in that the mineral acid is sulfuric acid-35 po. 10 80734 8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että natriumsulfaattia kiteytetään ennen kromatografista erotusta.Process according to Claim 1, characterized in that the sodium sulphate is crystallized before the chromatographic separation. 9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 5 tunnettu siitä, että osa ligniinistä saostetaan ennen kromatografista erotusta. 11 80734Process according to Claim 1, characterized in that part of the lignin is precipitated before the chromatographic separation. 11 80734
FI870820A 1987-02-25 1987-02-25 Process for fractionation of alkaline pulp boil liquors FI80734C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI870820A FI80734C (en) 1987-02-25 1987-02-25 Process for fractionation of alkaline pulp boil liquors

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI870820 1987-02-25
FI870820A FI80734C (en) 1987-02-25 1987-02-25 Process for fractionation of alkaline pulp boil liquors

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI870820A0 FI870820A0 (en) 1987-02-25
FI870820A FI870820A (en) 1988-08-26
FI80734B true FI80734B (en) 1990-03-30
FI80734C FI80734C (en) 1990-07-10

Family

ID=8524019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI870820A FI80734C (en) 1987-02-25 1987-02-25 Process for fractionation of alkaline pulp boil liquors

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI80734C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI870820A0 (en) 1987-02-25
FI80734C (en) 1990-07-10
FI870820A (en) 1988-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1249812A (en) Production of pure sugars and ligno-sulphonates from sulphite spent liquor
DE60122777T2 (en) RECOVERY OF XYLOSE
FI121237B (en) A process for producing xylose and soluble pulp
DE60131563T2 (en) OBTAINING A MONOSACCHARIDE FROM A SOLUTION USING A WEAKNESS ACID CATION REPLACEMENT RESIN FOR CHROMATOGRAPHIC SEPARATION
FI115919B (en) Procedure for removing crystallization inhibitors from a solution containing monosaccharide sugar
Hellstén et al. Purification process for recovering hydroxy acids from soda black liquor
RU2211074C2 (en) Xylose production process
US6773512B2 (en) Method for the recovery of sugars
CH630327A5 (en) METHOD FOR PRODUCING XYLITE.
SK64496A3 (en) A method of recovering a desired amino acid and method of recovering l-lysine from an aqueous solution
CA2472246C (en) Method for the recovery of sugars
US2859154A (en) Process for concentrating acetic acid and other lower fatty acids using entrainers for the acids
FI80734B (en) Method for the fractionating of spent liquors form alkaline pulp cooking
SU786904A3 (en) Method of xylose production
US5454875A (en) Softening and purification of molasses or syrup
RU2048847C1 (en) Ion-exchange method of molasses complex processing
US2996540A (en) Preparation of para-hydroxybenzoic acid
US3764462A (en) Recovery of furfural and methanol from spent pulping liquors
CA2146655A1 (en) Process for dividing the sulphide content of the green liquor for the production of white liquors having high and low sulphidity
EP0096497B1 (en) Solubilisation and hydrolysis of cellulose-containing materials
US5980717A (en) Recovery process in a pulp mill
EP0852272B1 (en) Recovery process in a pulp mill
FI74498C (en) Process for the recovery of aliphatic acids from liquids from alkaline α cellulose boil.
JP2979125B2 (en) Xylose production method
NO760485L (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: SUOMEN SOKERI OY