Способ получения сульфатного мыла из черных щелоков

 

Изобретение относится к мыловаренной промышленности, а именно к получению сульфатного мыла. Целью изобретения является повышение выхода мыла, сокращение продолжительности процесса и расхода добавки. Для этого в черные щелока добавляют в качестве. коагулирующей добавки - сернокислый алюминий в количестве 1 10 - 5 от массы черного щелока, а затем отстаивают мыло. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 11 0 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4780868/13 (22) 10,01.90 (46) 15.01.92. Бюл, Рв 2 (71) Ленинградская лесотехническая академия им. С.М.Кирова (72) А.И.Киприанов, С,С.Лукашова, Е.Л,Блинов и Ю.Д.Юдкевич (53) 665.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1620473, кл. С 11 0 17/00, 1989.

Изобретение относится к мыловаренной промышленности, а именно к получению сульфатного мыла.

Целью изобретения является повышение выхода мыла, сокращение продолжительности процесса и расхода добавки, Для этого в черные щелока добавляют в качестве коагулирующей добавки — сеонокислый алюминий в количестве 1,0 ° 10 — 5х

10 от массы черного щелока, а затем отстаивают мыло. Используют сернокислый алюминий (гидрат) 1,0> 10 — 5,0i10 от массы черного щелока.

Сернокислый алюминий (гидрат)—

Alz(S04)318Н2Π— мол.м. 666,42, относительный вес а 1,69, при нагревании обезвоживается, хорошо растворяется в воде и органических растворителях.

Черный щелок — лиофобный золь с большим числом молекул и ионов, отделенных от дисперсной среды поверхностью раздела.

Частицы могут двигаться, а при встрече слипаться. При добавке электролита, в данном случае сернокислого алюминия (гидрата), слипание частиц ускоряется и приводит к коагуляции, т.е. образованию агрегатов из

„„SU „„1705334 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТНОГО

МЫЛА ИЗ ЧЕРНЫХ ЩЕЛОКОВ (57) Изобретение относится к мыловаренной промышленности, а именно к получению сульфатного мыла. Целью изобретения является повышение выхода мыла, сокращение продолжительности процесса и расхода добавки. Для этого в черные щелока добавляют в качестве, коагулирующей добавки — сернокислый алюминий в количестве 1 ° 10 — 5 ° 10 от массы черного щелока, а затем отстаивают мыло. 1 табл. первичных коМлоидных частиц и выделению из жидкой среды.

Предлагаемая добавка — сернокислый алюминий, являясь кристаллогидратом с вышеуказанной формулой, одновременно представляет комплексное соединение вида: (А!2(Н20)18)($04)3, которое в воде диссоциирует на два иона: (Al2(H20)18)(SO4)3 .— (А!2(Н20)18) +3$04

Кроме того известно. что между Al u сульфат ионом существует взаимодействие, приводящее к образованию моногидрокомплексов состава:

А! ОН(Н20)8 и А1(НгО)8

Значительное увеличение гидролиза с ростом температуры (процесс идет при

80 С) объясняется усилением кислотной диссоциации Молекул воды, находящейся в первой гидратной оболочке катиона. Добавление щелочи к кислым растворам солей алюминия может приводить к появлению в растворах одно- и многоядерных гидрокомплексов.

Механизм данного процесса.

1705334

1 стадия — диссоциация алюминия (гигдрата) в черном щелоке 412(HzO)is +3SO4 кислотная диссоциация молекул воды при увеличении гидролиэа с ростом температуры. Она приводит к образованию в щелоч- 5 ной среде при рН больше 13 моногидрокомплексов состава;

АI(НгО)6 AIOH(H20)e

Процесс смешения — за счет диффузии идет распределение образовавшихся ионов 10 и моногидрокомплексов между ионами и молекулами черного щелока (ЧЩ), Сульфатное мыло с общей формулой R u Na где R — кислотные остатки смоляных и жирных кислот. 15

II стадия — коагуляция: ионы (АIг(НгО) в) и (А!(НгО)б) способные адсорбироваться на коллоидных частицах R —, снижают их S потенциал и происходит более быстрое образование агло- 20 мератов с формулами

ВбА!(НгО)is; Вз41(НгО)ь; йгА10Н(НгО)5

Процесс коагуляции заключается в следующем: коллоидные частицы сближаются, тонкие жидкие слои дисперсионной среды 25 истончаются, слой разрывается, частицы слипаются.

III стадия — процесс отстаивания является лимитирующей средой. В прототипе этот процесс длится 4 ч, в предлагаемом 30 способе заканчивается эа 2 ч эа счет увеличения скорости коагуляции и образования. частиц большего размера, упомянутых выше.

Данный способ в сравнении с иэвест- 35 ным позволит сократить расход добавки в

10 раз, время отстаивания в 2 раза, увеличит выход мыла на 1-3 ф.

Пример 1. Образец черного щелока плотностью 1150 кгlм хвойного потока в 40 з количестве 230 г заливают в отстойник емкостью 250 мл. Отстойник — стеклянный цилиндр с нижним сливом высотой 300 мм, диаметром 40 мм, обогреваемый рубашкой, через которую циркулирует горячая вода из 45 термостата. Щелок в отстойнике нагревают до 80 С, затем добавляют 1 10 сернокислого алюминия. Содержимое цилиндра перемешивают в течение 15 мин пропеллерной мешалкой (число оборотов 800 об/мин).

Щелок отстаивается при 80 С 2 ч, затем через нижний слив отбирают пробы на остаточное содержание смолистых, по которым высчитывается выход сульфатного мыла.

Пример 2. Отличается от первого тем. что к щелоку, нагретому до 80 С, добавляют в процентном выражении содержание сернокислого алюминия составляет 1 ° 10 7ь к массе черного щелока, После двухчасового отстаивания при 80 С анализируют на остаточное содержание смолистых по методике

Ком шилова.

Результаты по выходу мыла представлены в таблице, Как видно из таблицы, коагулирующая добавка, введенная в черный щелок в количестве 1 ° 10 — 5 ° 10 7ь от массы черного щелока позволяет получить сульфатное мыло, соответствующее ГУ, расход добавки уменьшается в 10 раз и наблюдается увез личение мыла на 1-37ь по сравнению с известным способом (примеры 2-4), причем при уменьшении количества коагулирующей добавки (1,0 ° 10 $) (пример 1), выход сульфатного мыла ниже на 157ь. Вероятно этого количества недостаточно для образования флокул (частиц) мыла в раствора, а при увеличении количества добавки выше Ъ 10 (пример 5), идет процесс пептиэации и выход мыла меньше на 137(,, так как идет растворение полученного мыла с поверхности раствора, Кроме того. время процесса уменьшается в 2 раза.

Формула изобретения

Способ получения сульфатного мыла иэ черных щелоков, включающий смешивание черных щелоков с коагулирующей добавкой и отстаивание мыла, о т л и ч а ю щи R с я тем, что, с целью повышения выхода мыла, сокращения продолжительности процесса и расхода добавки, в качестве коагулирующей добавки используют сернокислый алюминий в количестве 1,0 ° 10 — 5,0 10 7ь от массы черного щелока.

1705334

Продолжение таблицы

Составитель Е.Буданцева

Техред М,Моргентал Корректор М,Демчик

Редактор В.Трубченко

Заказ 170 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

l1 р и м е ч а н и е . Параметры черных щелоков — плотность 1150 кгlм при 80 С, температура отстаивания 80ОС.