RU2434048C2 - Procedure for preparation of hydroxi-methyl derivatives of brown coal fulvic acids - Google Patents
Procedure for preparation of hydroxi-methyl derivatives of brown coal fulvic acids Download PDFInfo
- Publication number
- RU2434048C2 RU2434048C2 RU2010101567/04A RU2010101567A RU2434048C2 RU 2434048 C2 RU2434048 C2 RU 2434048C2 RU 2010101567/04 A RU2010101567/04 A RU 2010101567/04A RU 2010101567 A RU2010101567 A RU 2010101567A RU 2434048 C2 RU2434048 C2 RU 2434048C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fulvic acids
- acids
- brown coal
- hydroxi
- water
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемый патент на изобретение относится к области нетопливного использования бурых углей и может применяться при синтезе различных химических продуктов на основе буроугольных фульвокислот.The proposed patent for the invention relates to the field of non-fuel use of brown coal and can be used in the synthesis of various chemical products based on brown coal fulvic acids.
Гуминовые и фульвокислоты представляют собой смесь высокомолекулярных соединений, имеющих в своем составе различные функциональные группы, способные к химическим взаимодействиям.Humic and fulvic acids are a mixture of high molecular weight compounds having various functional groups that are capable of chemical interactions.
Среднестатистические структурные формулы гуминовых кислот (ГК) и фульвокислот (ФК) приведены ниже.The average structural formulas of humic acids (HA) and fulvic acids (FA) are given below.
Нерегулярность строения углеродного скелета ГК и ФК обусловливает разнообразие и переменный состав структурных фрагментов, образующих их молекулы. Для описания химических реакций с участием фульвокислот в дальнейшем будем отображать формулу ФК символом: [Rфульво-Н].The irregular structure of the carbon skeleton of HA and FA determines the diversity and variable composition of the structural fragments that form their molecules. To describe chemical reactions involving fulvic acids, in the future we will display the FC formula with the symbol: [R fulvo-H ].
Среди известных способов получения гидроксиметильных производных известен способ получения гумино-формальдегидных полимеров при взаимодействии гуминовых кислот с формальдегидом (И.Н.Рябова, Г.А.Мустафина / Модификация углегуминовых кислот формальдегидом // Журнал прикладной химии, 2003, т.76, вып.2, с.269-271).Among the known methods for producing hydroxymethyl derivatives, a known method for producing humic formaldehyde polymers by the interaction of humic acids with formaldehyde (I.N. Ryabova, G.A. Mustafina / Modification of carbonic acids with formaldehyde // Journal of Applied Chemistry, 2003, v. 76, no. 2, p. 269-271).
Особенности прототипа: гумино-формальдегидный полимер по сравнению с ГК имеет повышенную молекулярную массу и невысокую реакционную способность, вследствие чего рекомендован для использования в качестве сорбентов или структурообразователей почв.Features of the prototype: humic-formaldehyde polymer in comparison with HA has a high molecular weight and low reactivity, which is why it is recommended for use as sorbents or soil builders.
Целью предлагаемого изобретения является получение фульво-формальдегидного продукта с повышенной реакционной способностью, пригодного для дальнейшего использования в органических синтезах.The aim of the invention is to obtain a fulvic formaldehyde product with high reactivity, suitable for further use in organic syntheses.
Поставленная цель достигается тем, что выделенная экстракцией изопропиловым спиртом из буроугольной пасты фульвокислота взаимодействует в реакторе с формальдегидом, образуя эластичный фульво-формальдегидный продукт: Rфульво-Н+СН2О→Rфульво-CH2OH.This goal is achieved by the fact that fulvic acid isolated by extraction with isopropyl alcohol from brown coal paste interacts with formaldehyde in the reactor, forming an elastic fulvic-formaldehyde product: R fulvo-Н + СН 2 О → R fulvo-CH 2 OH.
Предлагаемое изобретение поясняется технологической схемой (фиг.1) и описанием процесса. Бурый уголь измельчают в механической шаровой мельнице 1 со стальными шарами до размера частиц крупностью 0-500 мкм.The invention is illustrated by the technological scheme (figure 1) and a description of the process. Lignite is ground in a mechanical ball mill 1 with steel balls to a particle size of 0-500 microns.
Из шаровой мельницы измельченный бурый уголь загружают в шнековый дозатор сырья 2. В мерник сырья 3 заливают 5%-ный раствор гидроокиси натрия, который затем сливают в промежуточный сборник 4. Включают горизонтальную виброцентробежную мельницу ЦЭМ-7 5 (далее по тексту мельница-активатор 5) и насосом 6 прокачивают раствор гидроксида натрия по трубопроводному контуру через мельницу-активатор 5 («Мельницы и механохимические активаторы». Рекламный проспект института Химии твердого тела и механохимии СО РАН).From the ball mill, the crushed brown coal is loaded into the screw feeder of raw material 2. A 5% sodium hydroxide solution is poured into the raw material meter 3, which is then poured into the intermediate collector 4. The horizontal vibrocentrifugal mill CEM-7 5 is turned on (hereinafter referred to as activator mill 5 ) and pump 6 pump a solution of sodium hydroxide through a pipeline through an activator mill 5 ("Mills and mechanochemical activators". Promotional brochure of the Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry SB RAS).
При работающей мельнице-активаторе 5 включают шнековый дозатор сырья 2 и в раствор гидроксида натрия вводят мелкоизмельченный уголь. В мельнице-активаторе 5 происходит их смешивание и одновременно дополнительное измельчение угля. После того как весь уголь из дозатора поступит в мельницу-активатор 5, угольную суспензию еще определенное время прокачивают через мельницу-активатор 5 до тех пор, пока не произойдет максимальный переход бурого угля в водорастворимые соли высокомолекулярных соединений. По мере окончания процесса мельницу активатор 5 останавливают и готовую суспензию водорастворимых солей высокомолекулярных соединений с остаточным бурым углем из сборника 4 насосом 7 прокачивают через контрольный фильтр 9 в приемный сборник 12. Не прошедшую через контрольный фильтр 9 буроугольную суспензию сливают в сборник 8, откуда по мере накопления направляют на осадительно-фильтрующую центрифугу 10, где водорастворимые соли высокомолекулярных соединений отделяют от остаточного бурого угля, который по мере накопления в сборнике 11 направляют на повторное измельчение в промежуточный сборник 4. Из сборника 12 водорастворимые соли высокомолекулярных соединений насосом 13 перекачивают в емкость 15, где с помощью 10%-ного раствора соляной кислоты, подаваемой из мерника 14, водорастворимые соли высокомолекулярных соединений переводят при рН 2 в свободные кислоты, часть из которых растворяется в воде (фульвокислоты), а другая часть не растворяется в воде (гуминовые кислоты). В сборнике 16 происходит отстаивание и разделение свободных кислот на два слоя, которые окончательно разделяются на осадительно-фильтрующей центрифуге 17. Нерастворимую в воде субстанцию в виде кислых гидрогелей высокомолекулярных гуминовых кислот выгружают в сборник 18 для хранения и дальнейшей переработки, а растворимую водную составляющую менее высокомолекулярных фульвокислот направляют в мерник 19, откуда передают в перегонный куб 21 для отгонки соляной кислоты. Перегонный куб 21 снабжен обогревателем и водяным холодильником 22. По мере отгонки соляной кислоты в приемник 23 перегонный куб 21 охлаждают и из мерника 20 загружают определенный объем изопропилового спирта, перемешивают и передают через друк-фильтр 24 в сборник изопропилового экстракта 25. Экстракцию изопропиловым спиртом проводят несколько раз до глубокого извлечения фульвокислот. Изопропиловый экстракт фульвокислот из сборника 25 передают в реактор 28, из которого через водяной холодильник 29 отгоняют определенный объем изопропилового спирта в сборник 30. Из мерника 27 в реактор 28 приливают формальдегид и проводят при перемешивании синтез гидроксиметильных производных фульвокислот. По окончании синтеза из реакционной массы отгоняют избыток растворителя, после чего подвижную реакционную массу охлаждают, а затем полученный эластичный полимерный продукт выдавливают из реактора 28 на нутч-фильтр 31 и далее используют в различных органических синтезах.When the
Пример получения гидроксиметильных производных фульвокислот из бурого угля.An example of obtaining hydroxymethyl derivatives of fulvic acids from brown coal.
Для синтеза гидроксиметильных производных фульвокислот используют товарную пробу бурого угля марки 2Б разреза «Кайчакский» (Барандатское месторождение, Кузбасс).For the synthesis of hydroxymethyl derivatives of fulvic acids, a commercial sample of brown coal of grade 2B of the Kaychaksky open pit mine (Barandatskoye field, Kuzbass) is used.
Фульвокислоты, полученные по вышеописанной технологии, в количестве 50 мл (30%-ного раствора в изопропиловом спирте) смешивают в реакторе с 90 мл (30%-ного водного раствора формальдегида) и при температуре реакционной массы 60°С при перемешивании в течение 1 часа превращают в гидроксиметильные производные фульвокислот. По окончании синтеза из реакционной массы отгоняют избыток растворителя, после чего подвижную реакционную массу охлаждают, а затем полученный эластичный полимерный продукт выдавливают из реактора на нутч-фильтр и далее используют в различных органических синтезах.Fulvic acids obtained by the above technology in an amount of 50 ml (30% solution in isopropyl alcohol) are mixed in a reactor with 90 ml (30% aqueous formaldehyde solution) and at a reaction temperature of 60 ° C with stirring for 1 hour turn into hydroxymethyl derivatives of fulvic acids. At the end of the synthesis, excess solvent is distilled off from the reaction mass, after which the mobile reaction mass is cooled, and then the obtained elastic polymer product is squeezed out of the reactor onto a suction filter and then used in various organic syntheses.
Для оценки качества полученного продукта снимают ИК-спектры исходной и модифицированной фульвокислот (фиг.2).To assess the quality of the obtained product, IR spectra of the initial and modified fulvic acids are recorded (FIG. 2).
Для гидроксиметильных производных фульвокислот появилась новая полоса поглощения 3391 см-1, соответствующая валентным колебаниям гидроксильных групп. Раздвоенная интенсивная полоса поглощения в области 2976-2891 см-1 соответствует валентным колебаниям алифатических групп (CH2) и (СН3). Менее интенсивная раздвоенная полоса в области 1470-1391 см-1 также принадлежит алифатическим группам (CH2) и (СН3).For hydroxymethyl derivatives of fulvic acids, a new absorption band of 3391 cm –1 appeared , corresponding to stretching vibrations of hydroxyl groups. The bifurcated intense absorption band in the region of 2976-2891 cm -1 corresponds to stretching vibrations of aliphatic groups (CH 2 ) and (CH 3 ). A less intense bifurcated band in the region of 1470-1391 cm -1 also belongs to the aliphatic groups (CH 2 ) and (CH 3 ).
При взаимодействии гидроксиметильных производных фульвокислот с диизоцианатом был получен жесткий полиуретан, ИК-спектр которого приведен на фиг.3. Для этого полимера появилась новая интенсивная узкая полоса в области 1677 см-1, что связано с валентными колебаниями (C-N) и деформационными колебаниями (N-H) амидных групп.In the interaction of hydroxymethyl derivatives of fulvic acids with diisocyanate, hard polyurethane was obtained, the infrared spectrum of which is shown in Fig. 3. For this polymer, a new intense narrow band appeared in the region of 1677 cm –1 , which is associated with stretching vibrations (CN) and deformation vibrations (NH) of amide groups.
На фиг.4 приведены электронные фотографии модифицированных фульвокислот. Видно, что структуры полимеров заметно различаются.Figure 4 shows electronic photographs of modified fulvic acids. It can be seen that the structures of the polymers differ markedly.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010101567/04A RU2434048C2 (en) | 2010-01-19 | 2010-01-19 | Procedure for preparation of hydroxi-methyl derivatives of brown coal fulvic acids |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010101567/04A RU2434048C2 (en) | 2010-01-19 | 2010-01-19 | Procedure for preparation of hydroxi-methyl derivatives of brown coal fulvic acids |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010101567A RU2010101567A (en) | 2011-07-27 |
RU2434048C2 true RU2434048C2 (en) | 2011-11-20 |
Family
ID=44753145
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010101567/04A RU2434048C2 (en) | 2010-01-19 | 2010-01-19 | Procedure for preparation of hydroxi-methyl derivatives of brown coal fulvic acids |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2434048C2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107866089B (en) * | 2017-12-26 | 2023-04-07 | 山东恒力新能源工程有限公司 | Device for extracting pharmaceutical-grade fulvic acid from weathered coal and extraction process thereof |
-
2010
- 2010-01-19 RU RU2010101567/04A patent/RU2434048C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Рябова И.Н., Мустафина Г.А. Модификация углегуминовых кислот формальдегидом. Журнал прикладной химии, 2003, т.76, вып.2, с.269-271. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010101567A (en) | 2011-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8049049B2 (en) | Method of upgrading biomass, upgraded biomass, biomass water slurry and method of producing same, upgraded biomass gas, and method of gasifying biomass | |
EP1852397A2 (en) | Method for the industrialised production of olive oil mill by-products and product thus obtained | |
CN104394890B (en) | The natural biological compounded powder as made from Pichia pastoris biomass, preparation method and its purposes as excipient | |
CN102307970A (en) | Process for the dissolution of coal, biomass and other organic solids in superheated water | |
WO2014138100A1 (en) | Biomass processing using ionic liquids | |
RU2434048C2 (en) | Procedure for preparation of hydroxi-methyl derivatives of brown coal fulvic acids | |
RU2533974C2 (en) | Method of obtaining loose powder, containing one or several glycin-n,n-diacetic acid derivatives, and application of loose powder for obtaining pressed agglomerates | |
CN101774974B (en) | Process for preparation of melamine cyanurate | |
CN103298918A (en) | Low-grade coal slurry production method, low-grade coal slurry production device, and low-grade coal gasification system | |
KR20140124800A (en) | Coal blend briquette and process for producing same, and coke and process for producing same | |
CN102885056A (en) | Natamycin preparation and preparation method thereof | |
CA3185134A1 (en) | Potassium humate zinc sulfate compound | |
JP5247193B2 (en) | Coke manufacturing method and pig iron manufacturing method | |
JP4950527B2 (en) | Coke manufacturing method and pig iron manufacturing method | |
CN1884584A (en) | Production method of granular compressible sugar | |
US20230061903A1 (en) | Enhanced production of humic acids from coal-lignite via water-oxygen systems | |
CN101357885B (en) | Method for synthesizing sodium succinate through solid phase reaction | |
CN101939282A (en) | Metal lactate powder and method for preparation | |
US11691999B2 (en) | Homogenous humate powder compositions exhibiting high solubility | |
Shi et al. | Cyclic oligourea synthesized from CO2: Purification, characterization and properties | |
RU2387694C2 (en) | Method of preparing carboxyl-containing resin from pitch coal | |
RU85897U1 (en) | SYSTEM OF PREPARATION OF SYNTHETIC RAW MOUNTAIN WAX FROM LOCAL COAL | |
CN103588724A (en) | Febuxostat crystal form A and preparation method thereof | |
CN110317333B (en) | Humic acid modified viscosity reducer and preparation method thereof | |
CN106929114A (en) | A kind of low-order coal surface be modified improve slurry performance method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130120 |