288544

бо 1 аз Саеетских Сацизлиотис 1 еских РеспубликЗависимо авт, свидетельства ЪдИ.1969 (ЛЪ 1343283/23-4) ием заявки20 Кл, 5 Заявлено ПРИСОЕД 1 1 риоритет МПК 0 21 сС 07 д 1/00УДК 547,992.3(088.8 Комитет по делам забретепий и открытий при Соеете Мииистрое СССР-, фасссясс с сс -с:сС 1".Ксао/1 с 1 Ъ Р 1 с-"1 с Д. Гельфан отехнический Красного Знамени В. В. Куйбышева ена Трудовог нститут имен УЧЕНИЯ ДЕМЕТИЛИРОВАННОГО ЛИГНИНА СОБ Изобретение относится к области переработки лигнина, в частности к получению деметилироваииого лпгнина, представляющего собой продукт, частично или полностью лишенц ыи метоксильных групп, В результате деметилирования гваяцилпропановые структурные звенья, из которых состоит молекула лигнина, переходят в пирокатехиновые, что придает продукту повышенную реакционную способность и комплекс новых ценных свойств, 10 которые отсутствуют у исходного лигнина.Известно, что деметилирование лигнина происходит при обработке его хлором в суспензии или во влажном состоянии. Процесс не требует нагревания и протекает при атмо сферном давлении, но деметилирование является прп этом побочной реакцией (основной реакцией является хлорирование); для достпкения практически полного деметилироваиия требуется длительное время (0,5 час и 20 более); в лигнин вводится большое количество хлора (25 - 30%); значительная часть хлорлигнина переходит в раствор, в результате чего образуятся токсичные сточные воды.С целью увеличения выхода целевого про дукта, предложен способ, заключающийся в том, что хлор подают через слой лигнииа с определенной скоростью, но не ниже 0,001 лт/сек, вследствие чего происходит сильный разогрев лигнина (максимально до 30 изобретенияЗаявитель Архангельский 200 С), Комбинированное действие высокой температуры и хлора приводит к шггеисивиому развптшо реакции деметилирования. Реакция л е собственно хлорпрова 1 шя при высокой температуре подавляется,При подаче хлора со скоростью ниже 0,001 Л 1 сек сильного разогрева лип 1 ица не происходит, и реакция хлорирования значительно преобладает над реакцией деметилирования.Следует отметить, что скорость деметилирования синхронно растет с увеличением скорости подачи хлора от 0,001 до 0,015 - 0,02 Л 1,сек, что позволяет проводить процесс довольно быстро, в течение нескольких минут.Необходимая полнота деметилироваиия достигается за счет определенной длительности обработки, регулируемой изменением расхода хлора и скорости подачи.Об 1 ПИЙ 1 аСХОд ХЛО 1 а Нс 1 Обр;1 бОтК 1 ЛИГИИИа составляет около 100)о по весу, причем пстиниьш расход - около 30 - 40 "1 о, осталь- ИОЕ - ПРОСКОК, КОТОРЫЙ Можст ОЫТ 1 с ПО,1- иосгьк рсгеиерирован,11 тИНИЫИ 1 сПСХОд ХЛОр;1 СКЛадЫВПЕтС расхода на связывание с лигпииом, образование хлористого водорода (так как хлорированне идет по типу замеще 1 шя) и образование хлористого мстила при расщепленш 1 метоксилов. Учитывая, что хлорпстый водород и хлористый метил имеют самостоятельную це - ность и могут быть выделены как побочные продукты, мокно значительно сократить истинный расход хлора. Выход хлористого метила может составить 15 - 30% (по лпгнпну) в зависимости от содержания метоксилов.Деметилпрованию может подвергаться как абсолютно сухой лпгнин, так и лиг ин с невысокой влажностью до 10% (дальнейшее увеличение влажности снижает эффективность деметилировапия и повьппает степень хлорирования).Предлагаемьш способ получеш 1 я деметилпрованпого лигшша имеет ряд песомнеп 1 ых достоинств перед друпмп способами;Для осуществления способа требуется только один реагент - хлор.В процессе отсутствуют операции, связанные с нагреванием и применением высокого давления.Процесс протекает довольно быстро - в пределах около 1 мин.Получаемый деметилированпый лигнин не требует очистки, промывки или высушивания; достаточна лишь кратковременная (в течение нескольких минут при 150 - 200 С) температурная обработка для удаления остаточного хлора и хлористого водорода.В процессе не образуется сточных вод, Выход деметилированного лигнина близок к 100% (потеря вещества происходит только за счет отщепления метпльных групп, которое компенсируется введением в лигнин хлора).Следует полагать также, что деметилированный лпгнин, получаемый по данному способу, будет выгодно отличаться от других деметилированых лигнпнов повышенной биостойкостью вследствие наличия связанного хлора.П р и м е р 1. 3 г теяшческого гидролиз о. го липпша Лрхапгельского гидролизного завода, содержащего 10,5% метоксилов по Цейзелю, промытого в натуральном виде (влажность около 70% ) горячей водой при гидро- модуле 20, высушенного при 105 С до влаакности 3% и размолотого на вибромельнице Мв течение 5 цин, загружают на стеклянньш фильтр диаметром 32 льц п снизу пропускают из газометра 1 л хлора со скоростью 3, 4, 6, 12 и 60 л/час. После обработки хлором образцы высыпаот на стеклянные пластппки и выдерживают 0,5 цас в термостате при 100 С, определяют содержание метоксплов и хлора в полученных образцах (см. табл. 1) и входят, что глубокое деметилированис лпппша пропсходпт прп обьемной скорости хлорае менее 4 л,час, что соответствует линейной скорости 4=0,0013 ц,стек,1000 3600 0,785 (0,032)"С увеличением скорости подачи хлора до 0,02 лисек глубина деметилирования практически не изменяется.Показатель,6 12 60 3 ( 4 6,72,7 3,70 2,45 2,511,80 11,2 Содержание гиетоксилов Содержание хлора . . 151 116 9,08 10П р и м е р 2. Для оценки влияния влажности лпгнпна на процесс деметплированпяпроведены опыты, как в примере 1, с лпгнпном, высушенным до абсолютно сухого состояния и.ш увлажненным до 10 и 30%, Ско 15рость подачи хлора в опытах составляла12 л/час (0,004 .цсвк), дозировка - 1 л, навеска лигнина 3 г (на абсолютно сухой),Образцы после хлорирования выдерживали10,чин при 180 С (см. табл, 2),20 Таблица 2 Влажность лигнина, % Показатель,10 30 25 3,210,4 2,511,2 Содержание метоксиловСодержание хлора 3,7 4,212,2 21,3 30Наибольшая глубина деметилирования лиг.нина достигается при влажности 3%.П р и м е р 3. Для оценки влияния дозировки хлора на глубину деметилирования лиг нина проведены опыты с лигнином при влажности 3% в условиях примера 1 и скорости подачи хлора 12 л/цпс (0,04 лс,сек). Расход хлора составлял 0,50; 0,75; 1,00 и 1,25 л или в весовом отношении к лпгнину 52,5, 79, 105 40 и 131%, соответственно (см. табл. 3). Таблица 3 105 131 52,5 Расход хлора, " 45 Содержание цетоксилов в лнгпине, и 4,10 2,5 2,46 11 аибольшая полнота деметилирования лиг ница достигается прп общем расходе хлораоколо 100%; прп дальнейшем увеличении расхода хлора степень деметилпрования лпгнина пе увели швается. 55 Предмет изобретения1. Способ получения деметилированноголипина путем обработки лигнина хлором, отличаощийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, хлор пропускают 60 через лшнш со скоростью не ниже 0,001 л/секи затем реакционную массу подвергают термообработке при 100 - 200 С.2, Способ по п. 1, отличсиои 1 ийся тем, чтоприменяют лигнин с влажностью до 10%, 65 предпочтительно 3%.