SU1657225A1

SU1657225A1 - Способ получени катализатора дл делигнификации древесины

Info

Publication number: SU1657225A1
Application number: SU894738522A
Authority: SU
Inventors: Вениамин Степанович Соболев; Аркадий Яковлевич Агеев; Сергей Юрьевич Меньшиков; Лев Алексеевич Петров; Алеся Валерьевна Вураско; Николай Харитонович Черкасов; Александр Германович Теслер; Виктор Львович Волков
Original assignee: Уральский лесотехнический институт им.Ленинского комсомола
Priority date: 1989-07-31
Filing date: 1989-07-31
Publication date: 1991-06-23

Abstract

Изобретение касаетс каталитическс и химии в частности получени катализатора дл делигнификации древесины Цель изо бретени - повышение селективности ката лизатора и упрощение процесса Последний ведут обработкой антраценовой фракции перекисью водорода при их мол рном соот ношении 1 (1 6) в среде растворител (эти лацетата уксусной кислоты или диметилформамида) в присутствии катали затора окислени соединени меди ф лы CuxY205 где 3 1 с последующим отде лением катализатора фильтрованием Пол учаемый оксидат антраценовой фракции при использовании его в процессе делигни фикации древесины при щелочной варке целлюлозы обеспечивает лучшую селектив ность чем известный антрахинон (в 2-3 ра за) Использование неочищенной антраценовой фракции и нетоксичного рас творител упрощает процесс приготовле ни катализатора 1 з п ф лы 3 табл 00 С

Description

Изобретение относитс к органической имии в частности к получению катализатора на основе продукта окислени антрацена , и может быть использовано в целлюлоэно бумажной промышленности дл получени целлюлозы

Целью изобретени вл етс получение катализатора с повышенной селективностью по отношению к лигнину древесины в процессе щелочной варки целлюлозы и упрощение технологии

Цель достигаетс за счет использовани в качестве исходного сырь антраценовой фракции, в качестве окислител перекиси водорода, в качестве катализатора окиснованадиевого соединени меди определен ной общей формулы при определенном мол рном отношении окислител к антраценовой фракции,при использовании в качестве растворител этилацетата или уксусной кислоты или диметилформамида

П р и м е р 1 В трехгорлую колбу снабженную механической мешалкой обратным холодильником и капельной воронкой помещают антраценовую фракцию в количестве 5,26 г, растворитель - этилацетат 30 мл и навеску катализатора в количестве 0,15 г (0,0075 моль)

Перекись водорода 1,39 г (0 041 моль) в растворе этилацетата объемом 66 мл прика

о ел

S

ел

пывают при перемешивании через делительную воронку в реакционную массу в течение 30 мин, Мол рное соотношение окислител и антраценовой фракции (субстрата ) составл ет 1:1, общий объем реакционной смеси 100 мл. Через 3 ч реакционную массу отдел ют от катализатора фильтрованием . Растворитель отгон ют при 78°С. Оставшийс продукт - оксидат антрацена используют в качестве катализатора делиг- нификации древесины.

Результаты опытов приведены в табл.1 и 2.

П р и м е р 2. Окисление антраценовой фракции провод т с катализатором Cuo.sVzOs, вз тым в количестве 1,598 г (0,0075 моль), по методике примера 1.

П р и м е р 3. Окисление антраценовой фракции провод т с катализатором Сио,, вз тым в количестве 0.1Б4 г (0,0075 моль), по методике примера 1.

П р и м е р 4. Окисление антраценовой фракции провод т с катализатором CuVaOs, вз тым в количестве 1,84 г (0,0075 моль), по методике примера 1.

Примерб. Окисление антраценовой фракции провод т с катализатором Cuo.iVzOs, вз тым в количестве 1,411 г (0,0075 моль), по методике примера 1.

П р и м е р 6. Окисление провод т по примеру 1, а в качестве катализатора используют V20s в количестве 0,1 г (0,0075 моль).

Приме р 7. Окисление провод т аналогично примеру 3, в качестве растворител используют уксусную кислоту.

Примерв. Окисление провод т по примеру 3, в качестве растворител используют диметилформамид.

П р и м е р 9. Окисление провод т по примеру 3, перекись водорода добавл ют в количестве 2,78 г. Соотношение окисли- тель:субстрат2:1.

Результаты опытов по примерам 1,7 и 8 приведены в табл.2.

П р и м е р 10. Окисление провод т по примеру 3. Перекись водорода добавл ют в количестве 8,34 г. Соотношение окислитель: субстрат 6:1.

ПримерИ.В термостат помещают герметично закрытую емкость, загружают 9 г щепы (в пересчете на а.с. древесину), заливают 63 мг NaOH, добавл ют катализатор - оксидат антраценовой фракции по примерам 1-10 в определенном количестве (табл.3). По окончании варки полученный древесный остаток промывают, высушивают и определ ют содержание остаточного лигнина.

Как видно из представленных результатов в табл. 1, введение оксидных ванадиевых соединений меди формулы Cuo.s-i.oVaOs, в качестве катализатора окислени антраценовой фракции позвол ет получить такой оксидат антраценовой фракции, при использовании которого в процессе делигни- фикации древесины достигаетс наибольша избирательность по отноше0 нию к лигнину древесины.

Содержание остаточного лигнина в сухом древесном остатке 3,4-4,8%, тогда как при использовании оксидата антраценовой фракции, полученного в присутствии вана5 диевого катализатора (Х/20б), 12%, а в присутствии Cuo.iVaOs 5,1%.

Процесс окислени антраценовой фракции можно провести как в присутствии эти- лацетата, так и в присутствии уксусной

0 кислоты и диметилформамида. при этом получаемый продукт - оксидат антраценовой фракции имеет одинаково высокую эффективность по отношению к лигнину древесины. Однако, при осуществлении

5 способа преимущественно используетс этилацетат из-за низкой температуры кипени , что значительно упрощает процесс.

Из данных, приведенных в табл.3, видно , что при увеличении количества добавл 0 емого окислител по отношению к субстрату (антраценовой фракции) эффективность получаемого продукта по отношению к лигнину древесины возрастает, т.е при увеличении избытка окислител дл проведени

5 процесса делигнификации требуетс меньшее количество предлагаемого продукта.

При введении 0,01% оксидата антраценовой фракции, полученного при добавлении 6-кратного избытка окислител ,

0 содержание остаточного лигнина в абсолютно сухом древесном остатке составл ет 5,2%, тогда как при применении чистого ан- трахинона 19,1%. При введении 0,05% предлагаемого катализатора делигнифика5 ции, полученного при окислении двухкратным избытком раствора перекиси водорода, содержание остаточного лигнина составл ет 4,7%, тогда как при использовании такого же количества антрахинона содержание ос0 таточного лигнина составл ет 10.8%. При введении 0,08% предлагаемого катализатора делигнификации, полученного при соотношении окислител и субстрата 1:1, содержание остаточного лигнина составл 5 ет 3,4%, тогда как при введении такого же количества антрахинона остаточное содержание лигнина составл ет 7,6%.

Таким образом, эффективность предлагаемого катализатора делигнификации выше , чем эффективность антрахинона в 2-3

раза. Кроме того, предлагаемый катализатор делигнификации по сравнению с известным вл етс недорогим, недефицитным и простым в исполнении за счет использовани неочищенной антраценовой фракции и нетоксичного растворител .

Claims

1. Способ получени катализатора дл делигнификации древесины путем жидко- фазной обработки антраценсодержащего исходного сырь окислителем - перекис- ным соединением в присутствии органического растворител и катализатора окислени , содержащего оксидное соединение ванади , с последующим их отделени

ем, отличающийс тем. что. с целью получени катализатора с повышенной селективностью по отношению к лигнину древесины в процессе щелочной варки целлюлозы и упрощени технологии, в качестве исходного сырь используют антраценовую фракцию, в качестве окислител - перекись водорода, в качестве катализатора окислени - окиснованадиевое соединение меди общей формулы CuxVzOs, где ,30- 1,0, и окисление ведут при мол рном отношении окислител к антраценовой фракции равном (1-6):1.

2. Способ по п. 1,отличающийс тем, что в качестве органического растворител используют этилацетат или уксусную кислоту, или диметилформамид.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3