RU2601750C1 - Способ получения водорастворимого производного гидролизного лигнина - Google Patents
Способ получения водорастворимого производного гидролизного лигнина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2601750C1 RU2601750C1 RU2015116283/04A RU2015116283A RU2601750C1 RU 2601750 C1 RU2601750 C1 RU 2601750C1 RU 2015116283/04 A RU2015116283/04 A RU 2015116283/04A RU 2015116283 A RU2015116283 A RU 2015116283A RU 2601750 C1 RU2601750 C1 RU 2601750C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lignin
- acid
- water
- mol
- oxidized
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07G—COMPOUNDS OF UNKNOWN CONSTITUTION
- C07G1/00—Lignin; Lignin derivatives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C37/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
- C07C37/50—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions decreasing the number of carbon atoms
- C07C37/52—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions decreasing the number of carbon atoms by splitting polyaromatic compounds, e.g. polyphenolalkanes
- C07C37/54—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions decreasing the number of carbon atoms by splitting polyaromatic compounds, e.g. polyphenolalkanes by hydrolysis of lignin or sulfite waste liquor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к способу получения гидролизного лигнина, растворимого в воде, предусматривающему окисление лигнина в растворе, содержащем кислоту и пероксид водорода, промывку водой с последующим растворением продукта окисления в растворе, содержащем гидроксид щелочного металла в количестве, стехиометрическом по отношению к содержащимся в нем кислым группам. Предлагаемый способ позволяет получить водные растворы гидролизного лигнина в широком диапазоне значений pH (2-14). 7 з.п. ф-лы, 5 пр.
Description
Изобретение относится к способам переработки гидролизного лигнина и может быть использовано в химической промышленности.
Промышленный гидролиз древесины с целью получения этилового спирта, кормовых дрожжей и других полезных продуктов сопровождается образованием в качестве отхода больших количеств гидролизного лигнина.
Проблема использования гидролизного лигнина была и остается актуальной. В соответствии с опубликованными данными [1] на предприятиях гидролизной промышленности в качестве отходов образуется 3,5 млн т в год гидролизного лигнина. Решению данной проблемы посвящено множество публикаций, включая патенты и монографии [1, 2], однако предлагаемые методы утилизации гидролизного лигнина, за некоторым исключением [3], не вышли за рамки лабораторных и полупромышленных испытаний. Главной причиной, препятствующей разработке экономически целесообразной и экологически безопасной технологии переработки и использования этого многотоннажного отхода гидролизной промышленности, является нерастворимость гидролизного лигнина в традиционных растворителях.
Наиболее близким предлагаемому способу получения растворимого лигнина, выбранному в качестве прототипа, является так называемая щелочная активация [2]. Она предусматривает обработку гидролизного лигнина щелочью при высокой температуре (180°С) и соответствующем давлении, причем расход щелочи (NaOH) достигает 100% в расчете на лигнин при продолжительности процесса активации 4 ч.
Помимо использования высокой температуры и большого расхода реагента известный способ имеет еще один важный недостаток. Использование полученных растворов ограничено проведением реакций лигнина только в щелочной среде. В противном случае необходимо выделять лигнин подкислением минеральной кислотой в виде труднофильтруемого осадка, тщательно отмывать водой образовавшиеся соли и сушить.
Целью настоящего изобретения является разработка способа получения гидролизного лигнина, растворимого в воде, в виде его производного.
Указанная цель достигается за счет обработки гидролизного лигнина пероксидом водорода в кислой среде с последующим растворением в воде в виде соли щелочного металла.
Процесс осуществляется в 3 стадии.
1. Гидролизный лигнин окисляется в растворе, содержащем пероксид водорода (1-10 моль/л) и сильную минеральную кислоту (H2SO4, HCl, HNO3) с концентрацией в интервале 0,1-3 моль/л, при гидромодуле 1:5-1:50 и температуре 20-100°С в течение 30-300 мин.
2. Окисленный гидролизный лигнин промывается водой и растворяется в растворе, содержащем стехиометрическое отношение 1:1 к содержащимся в нем кислым группам, количество гидроксида щелочного металла (NaOH, KOH, LiOH).
3. Полученный раствор окисленного гидролизного лигнина либо нейтрализуется кислотой до pH 7, либо значение pH раствора регулируется добавлением необходимого количества кислоты или основания.
Пример 1. Гидролизный лигнин (1 г) окисляли в растворе (20 мл), содержащем H2SO4 (0,1 моль/л) и Н2О2 (2,6 моль/л), при температуре 80°С в течение 150 мин. Растворимость окисленного гидролизного лигнина в 0,2 М растворе NaOH составила 77.5%.
Пример 2. Гидролизный лигнин (1 г) окисляли в растворе (20 мл), содержащем H2SO4 (0,2 моль/л) и Н2О2 (7,6 моль/л), при температуре 80°С в течение 150 мин. Растворимость окисленного гидролизного лигнина в 0,2 М растворе NaOH составила 94.6%.
Пример 3. Гидролизный лигнин (1 г) окисляли в растворе (20 мл), содержащем H2SO4 (0,2 моль/л) и Н2О2 (4,8 моль/л), при температуре 90°С в течение 150 мин. Растворимость окисленного гидролизного лигнина в 0,2 М растворе NaOH составила 91,8%.
Пример 4. Гидролизный лигнин (1 г) окисляли в растворе (20 мл), содержащем H2SO4 (1,2 моль/л) и Н2О2 (3,2 моль/л), при температуре 80°С в течение 150 мин. Растворимость окисленного гидролизного лигнина в 0,2 М растворе NaOH составила 94,5%.
Пример 5. Гидролизный лигнин (40 г) окисляли в растворе (400 мл), содержащем H2SO4 (1,2 моль/л) и Н2О2 (3,3 моль/л), при температуре 80°С в течение 150 мин. Растворимость окисленного гидролизного лигнина в 0,2 М растворе NaOH составила 91,8%.
Таким образом, преимуществами предлагаемого способа по сравнению с прототипом является возможность получения водных растворов гидролизного лигнина в широком диапазоне значений pH (2-14) при относительно низких температурах и нормальном давлении, что исключает необходимость использования специального оборудования и снижает энергетические затраты. Пероксид водорода, используемый по предлагаемому способу в качестве окислителя, является экологически безопасным реагентом, поскольку конечными продуктами его превращений являются кислород и вода.
Получение гидролизного лигнина, растворимого в воде, открывает новые возможности для утилизации этого многотоннажного отхода гидролизной промышленности.
Литература
1. Комплексное использование сырья и отходов / Б.М. Равич, В.П. Окладников, В.Н. Лыгач, М.А. Менковский. М.: Химия, 1988. 288 с.
2. Чудаков М.И. Промышленное использование лигнина. М.: Лесн. пром-сть, 1983. 200 с.
3. Леванова В.П. Лечебный лигнин. Санкт-Петербург: Центр сорбционных технологий, 1992. 136 с.
Claims (8)
1. Способ получения гидролизного лигнина, растворимого в воде, отличающийся тем, что процесс его получения предусматривает окисление лигнина в растворе, содержащем кислоту и пероксид водорода, промывку водой с последующим растворением продукта окисления в растворе, содержащем гидроксид щелочного металла в количестве, стехиометрическом по отношению к содержащимся в нем кислым группам.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве кислоты используют сильные минеральные кислоты в ряду H2SO4, HCl, HNO3 с концентрацией в интервале 0,1-3 моль/л.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используется концентрация Н2О2 в интервале 1-10 моль/л.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гидромодуль процесса окисления лежит в интервале 1:5-1:50.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температура процесса окисления лежит в интервале 20-100°С.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве гидроксида щелочного металла используются растворы NaOH, KOH, LiOH.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрация гидроксида щелочного металла выбирается таким образом, чтобы она соответствовала стехиометрическому отношению 1:1 в расчете на кислые группы, содержащиеся в окисленном гидролизном лигнине.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полученный раствор окисленного гидролизного лигнина либо нейтрализуется кислотой до рН 7, либо значение рН раствора регулируется добавлением необходимого количества кислоты или основания.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015116283/04A RU2601750C1 (ru) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | Способ получения водорастворимого производного гидролизного лигнина |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015116283/04A RU2601750C1 (ru) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | Способ получения водорастворимого производного гидролизного лигнина |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2601750C1 true RU2601750C1 (ru) | 2016-11-10 |
Family
ID=57277976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015116283/04A RU2601750C1 (ru) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | Способ получения водорастворимого производного гидролизного лигнина |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2601750C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2761563C1 (ru) * | 2021-05-18 | 2021-12-10 | Эдуард Иванович Евстигнеев | Реагент для обработки буровых растворов, применяемых при бурении нефтяных и газовых скважин, и способ его получения |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102391522A (zh) * | 2011-10-10 | 2012-03-28 | 华南理工大学 | 一种新型水溶性木素的制备方法 |
| CN103030816A (zh) * | 2012-12-25 | 2013-04-10 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种从生物质原料中提取木质素的工艺 |
-
2015
- 2015-04-28 RU RU2015116283/04A patent/RU2601750C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102391522A (zh) * | 2011-10-10 | 2012-03-28 | 华南理工大学 | 一种新型水溶性木素的制备方法 |
| CN103030816A (zh) * | 2012-12-25 | 2013-04-10 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种从生物质原料中提取木质素的工艺 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Э.И. Евстигнеев. Окисление гидролизного лигнина пероксидом водорода в кислой среде. Журнал прикладной химии, 2013, т.86, вып.2, с.278-285;Чудаков М.И. Промышленное использование лигнина. Изд. 3-е, испр. и доп.-М.: Лесн. пром-сть, 1983, с.140-148. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2761563C1 (ru) * | 2021-05-18 | 2021-12-10 | Эдуард Иванович Евстигнеев | Реагент для обработки буровых растворов, применяемых при бурении нефтяных и газовых скважин, и способ его получения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102491402B (zh) | 一种利用酸性蚀刻废液生产精制氧化铜的方法 | |
| JP2007261989A (ja) | フラン−２，５−ジカルボン酸の製造方法 | |
| RU2017142631A (ru) | Способ для комплексной обработки фосфогипса | |
| CN1843938A (zh) | 一种五氧化二钒的生产方法 | |
| RU2601750C1 (ru) | Способ получения водорастворимого производного гидролизного лигнина | |
| CN103131023A (zh) | 一种腐植酸的提取新工艺 | |
| US3878037A (en) | Method of enhancing the hypochlorite bleaching of pulp | |
| CN103861566A (zh) | 一种高效吸附性变性淀粉微球的制备方法及应用 | |
| JP2005200340A (ja) | モノカルボン酸の製造方法 | |
| CN106188344B (zh) | 一种高纯度高分子量甲壳素的提取方法 | |
| JP6745276B2 (ja) | 固体の塩からフラン−２，５−ジカルボン酸（ｆｄｃａ）を製造する方法 | |
| CN106277036A (zh) | 无水有机溶剂法制备氯化锌的制备方法 | |
| CN106243245B (zh) | 一种壳聚糖的制备方法 | |
| CN101844977A (zh) | 葡萄糖酸铵及其生产方法和用途 | |
| CN115611759A (zh) | 一种(r)-3-氨基丁酸螯合钙的制备方法 | |
| ATE73755T1 (de) | Verfahren zur industrieproduktion der wasserloesungen von glyoxylsaeure. | |
| CN105001353A (zh) | 一种粗品肝素钠精制优化工艺 | |
| CN101759554B (zh) | 一种处理和利用酒石酸氢钾母液的方法 | |
| CN110724211B (zh) | 一种基于还原糖催化氧化的虾蟹壳高值化综合利用方法及其应用 | |
| CN101973870A (zh) | 乙二醛分子内歧化法制备羟基乙酸 | |
| CN104402145A (zh) | 利用含亚铁盐废水制备氢氧化铁的生产方法 | |
| RU2012117711A (ru) | Способ получения реагента для очистки промышленных вод от тяжелых металлов | |
| CN102140143A (zh) | 一种从蟹壳中提取甲壳质的方法 | |
| JP2003047495A5 (ru) | ||
| CN103553110A (zh) | 利用联合法精铵固体废物生产硫酸钡的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180429 |