SU947177A1

SU947177A1 - Способ переработки целлолигнина

Info

Publication number: SU947177A1
Application number: SU802869268A
Authority: SU
Inventors: Индул Арвидович Алсуп; Лаума Карловна Дубава; Галина Эдуардовна Домбург; Николай Александрович Ведерников; Илзе Юрьевна Берзиня; Инара Артуровна Траутмане; Рута Волдемаровна Лукса
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химии Древесины Ан Латвсср
Priority date: 1980-01-04
Filing date: 1980-01-04
Publication date: 1982-07-30

Description

1

Изобретение относитс к гидролизной промышленности и может быть использовано при переработке растительного сырь , преимущественно лиственной древесины, на фурфурол дл получени из образующегос при этом целлолигнина дополнительно угл и левулиновой кислоты.

Известны различные способы переработки целлолигнина. В большинстве случаев содержащиес в целлолигнине полисахариды подвергают вторичному гидролизу , но в более жестких услови х до моносахаридов и затем полученный гидролизат нейтрализуют , выпаривают, а из образовавшегос концентрата выдел ют левулиновую кислоту или гидролизат, путем биохимической переработки превращают в кормовые дрожжи, этиловый спирт и другие ценные продукты .

Известен также способ переработки целлолигнина, включающий обработку целлолигнина перегретым паром под вакуумом в присутствии катализатора с последующим отбором твердого остатка в виде угл и кислот , содержащих левулиновую кислоту tl .

Недостаток способа - невысокий выход левулиновой кислоты.

Цель изобретени - повышение вы10 хода левулиновсад кислоты.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе переработки целлолигнина , полученного гидролизом древесных материалов в присутствии 5 серной кислоты, включающем обработку целлолигнина в вихревом потоке газообразного теплоносител , с последующим отбором твердого остатка в виде угл и кислот,

20 целлолигнина осуществл ют в вихревом потоке при 50-550 С и при соотношении целлолигнина и теплоносител 1:3-1:10. В качестве теплоносител используют нагретую до 500-600 С смесь перегретого вод ного пара и дымовых газов, перед обработкой целлолигнин измельчают до частиц размером 0,25-3,00 мм. Нижний предел темперАТуры процесса определ етс необходимостью полной карбонизации сырь , а верхний - начглом распада левулиновой кислоты. Соотношение подаваемых в реактор целлолигнина и теплоносител зависит от температуры и расхода последнего. При неизменном расходе большим температурам соответствует максимальное соотношение, а меньшим - минимальное. Вихревой поток может быть создан в реакторе циклонного типа дл скоростного термолиза , который, как правило, содержит цилиндрический корпус, в котором вокруг вертикальной центральной трубы установлена винтова пластина, образующа канал дл прохода смеси тепло носител и перерабатываемого сырь . Нижн коническа часть реактора образует сепаратор циклонного типа. Мелкозернистое сырье и газообразный теплоноситель ввод тс в верхний виток канала реактора тангенциально. После прохождени канала частицы тве дого остатка попадают в циклонный сепаратор, а выделившиес , летучие продукты термолиза унос тс потоком теплоносител в систему конденсации. Способ осуществл етс следующим образом. Целлолигнин, оставшийс после гид ролиза древесины в присутствии серной кислоты (без отмывки от нее), подвергают сушке до влажности около 10%, измельчают и фракционируют до получени частиц от 0,25 до 3,00 после чего подвергают скоростному тер молизу в реакторе циклонного типа. Парогазовую смесь, содержащую левулиновую кислоту, конденсируют, а ле вулиновую кислоту из конденсата выдел ют известными приемами. Твердый остаток в виде угл с размерами частиц не более 2,5 мм после охлажден ниже температуры возгорани выгружа ют из приемника. Выход левулиновой кислоты (по содержанию в конденсате . составл ет 7-11%, выход угл - 0-5 от веса.абсолютно сухого целлолигни П р и м е р 1. Целлолигнин кашта новой одубимы измельчают, просеиваю и получают фракцию с размером части 0,25-3,00 мм. Один килограмм этой фракции влажностью 6,3% подвергают скоростному термолизу в потоке перегретого вод ного пара при , и соотношении материал-теплоноситель 1:5. Получают 5,32 кг конденсата, в котором определ ют содержание левулиновой кислоть методом газовой хроматографии . Выход левулиновой кислоты составл ет 9,0, выход угл , содержащего 3,9% летучих ве1цеств 50 ,0 от веса абсолютно сухого целлолигнина . Пример2, 1 кг целлолигнина , как в примере 1, подвергают скоростному термолизу в потоке перегретого вод ного пара при и соотношений материал-теплоноситель 1:10. Получают 10,35 кг конденсата, в котором определ ют содержание левулиновой кислоты. Выход левулиновой кислоты составл ет 9,7%, выход угл , содержащего 26,3% летучих веществ, 39 ,3 от веса абсолютно сухого целлолигнинао Примерз 1 кг целлолигнина , как в примере 1, подвергают скоростному термолизу в потоке nesperpeтого вод ного пара при и соотношении материал-теплоноситель 1:7. Получают 7,36 кг конденсата с содержанием 11,5% левулиновой кислоты . Выход угл -51,1% с содержанием летучих вещест§ 35,%. Пр.имер. 1 кг целлолигнина березовой древесины с размером частиц 0,25-3,00 мм, влажностью 10% подвергают скоростному термолизу в потоке смеси перегретого вод ного пара и дымовых газов. Температура .парогазовой смеси - 477-С, соотношение материал-теплоноситель 1:3. Получают 1,90 кг конденсата G содержанием левулиновой кислоты 7,3%о Выход угл - 4i,5% с содержанием 32,1% летучих веществ. Полученный уголь, представл ющий собой мелкозернистый материал с размером частиц не более 2,5 мм, может бить подвергнут активации в установках с кип щим слоем или использоватьс как товарный продукт дл различных целей. Таким образом, основным техническим преимуществом предлагаемого способа вл етс возможность созДани безотходного производства с одновременным получением в едином

5Э

технологическом процессе левулиновой кислоты и угл , которые вл ютс ценными продуктами дл различных отраслей химического производства, металлургии .5

Claims

1. Способ переработки целлолигнина , полученного преимущественно гидролизом древесных материалов в присутствии серной кислоты, включающий обработку целлолигнина газообразным теплоносителем с последующим отбором твердого остатка в виде угл и кислот, отличающийс тем, что, с целью повышени выхода

776

левулиновой кислоты, обработку целлолигнина осуществл ют в вихревом потоке при 50-550 С и при соотношении целлолигнина и теплоносител 1:3-1:10

2.Способ по п. 1, отличающийс тем, что в качестве теплонрсител используют нагретую до 500-бОО С смесь перегретого вод ного пара и дымовых газов.

3.Способ попр. 1и2, отличающийс тем, что перед обработкой целлолигнин измельчают до частиц размером 0,25-3,00 мм.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 167856, кп, С 10 В 53/02, 19бЗ