Способ очистки неомыляемых веществ сульфатного мыла1изобретение относится к лесохимической и сульфатно- целлюлозной промьшшенностн и может быть использовано для очистки неомыляе№гх веществ сульфатного мыла.heonttinhemue вещества сульфатного мила получают в лесохимических цехах сульфатно-целлюлозного производства при облагораживании лиственного суль-^ фатного vkuia.этот продукт в настоящее время практически использования не имеет. сульфатное мыло от варки лиственных пород' древесины и получаемое из него талловое масло содержит 25-30% нео- №лляекалх веществ, препятствующих квалифицированной переработке масла методом дистилляции или ректификации на жирнокислотную фракцию и дру^ гие компоненты.известен способ, по которому •облагораживание сульфатного мыла производят методом экстракции неомыляемых веществ этилацетатом jl]. .неомыляемые вещества, полученные 25 по этому способу, технический термин .продукта вязкой мазеобразной консистенции с резким специфическим неприятным запахом, черного цвета, нижеследующего состава, вес.%:30fo1520свободные жирные кислоты (в tj4. в виде натриевых солей)13-19 связанные кислоты • 2г-11 оксипродукты 10-12 heo^в4ляeмaя фракция 60-70 серусодержащие соединения 0,1-0,5 жирокислотная фракция (свободные и связанные кислоты) содержит кислоты с 10'-24 углеродными атомами, преобладающие кислоты - пальмитиновая, олеиновая, стеариновая.неомыляемая фракция содержит спирты (алифатические, стеариновые, тритерпеновые, дитерденовые) не менее 70% к фракции, углеводороды, сложные зфиры, альдегиды.в состав темноокрашенных продуктов входит смесь соединений фенольного характера (в основном лигнин), окисленные и полимеризованные жирные кислоты, трудноэтерифицируемые вещества.серусодержащие соединения, в основном тиоспирты, придают неомыляемым веществам резкий неприятный запах.таким образом, неомыляемые вещества сульфатного мыла, технический

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 250679 (21) 2810537/28-13 (51) М. Кл.

С 11 0 15/00

С 11 В 3/00 с присоединением заявки Йо

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.0481. Бюллетень Но 16

Дата опубликования описания 30.0481 (53) УДК 668. 172 (088. 8) /

В.Е.Ковалев, В.Б.Некрасова и Л. В ;Ць1бина

° ° ° ° ° °

Ленинградская ордена Лени отехнич академия им. С.М.Кирова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель еская

4 (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ НЕОМЫЛЯЕИЫХ ВЕй1ЕСТВ

СУЛЬФАТНОГО МЫЛА

Изобретение относится к лесохимической и сульфатно-целлюлозной промышленности и может быть использовано для очистки неомыляеиых веществ сульфатного мыла. 5

Неожгляемые вещества сульфатного мыла получают в лесохимических цехах сульфатно-целлюлозного производства при облагораживании лиственного сульфатного мыла. 10

Этот продукт s настоящее время практически использования не имеет.

Сульфатное мыло от варки лиственных пород древесины и получаемое из него талловое масло содержит 25-ЗОВ нео- 15 мыляемых веществ, препятствующих квалифицированной переработке масла методом дистилляции или ректификации на жирнокислотную фракцию и дру гие компоненты. 20

Известен способ, по которому облагораживание сульфатного мыла производят методом экстракции неомыляемых веществ этилацетатом $1).

Неомыляемые вещества, полученные 25 по этому способу, технический термин .продукта вязкой мазеобразной консистенции с резким специфическим неприятным запахом, черного цвета, нижеследующего состава, вес.Ъ: 30

Свободные жирные кислоты (s т. ч. в виде натрие- вых солей) 13-19

Связанные кислоты 2-.11

Оксипродукты 10-12

Неомыляемая фракция 60-70

Серусодержащие соединения 0,1-0,5

Жирокислотная фракция (свободные и связанные кислоты) содержит кислоты.с 10-24 углеродными атомами, преобладающие кислоты — пальмитиновая, олеиновая, стеариновая.

Неомыляемая фракция содержит спирты (алифатическне, стеариновые, тритерпеновые, дитерценовые) не менее

70% к фракции, углеводороды, сложные эфиры, альдегиды.

В состав темноокрашенных продуктов входит смесь соединений фенольного характера (в основном лигнин), окнсленные и полимеризованные жирные кислоты, трудноэтерифицируемые вещества.

Серусодержащие соединения, в основном тиоспирты, придают неомыляеияж веществам резкий неприятный запах.

Таким образом, неомыляемые вещества сульфатного мыла, технический

825614 термин продукта, содержит в качестве основных компонентов жирные кислоты и спирты, в качестве нежелательных примесей дурнопахнущие и темноокрашенные компоненты, снижающие товарные качества продукта и препятствующие его квалифицированному использованию .

Неомяляемые вещества сульфатного мыла — продукт, выделенный из смолистых веществ дерева (жиро-смоляных компонентов дерева). 10

С целью придания продукту товарных качеств, опробованы различные способы очистки, включающие дезодорацию и осветление, применяемы» в целлюлознобумажной, лесохимической и масло-жи- 15 рояой промышленности для очистки природных смол, масел и жиров.

Известны кислотные способы очистки таллового масла в среде растворителей, основанные на сульфировании части жирных кислот, конденсации темноокрашенных и дурнопахнущих веществ в смолоподобные продукты, нерастворимые в бензине t2j.

Для очистки неомыляемых веществ сульфатного мыла эти способы малопригодны из-за низкого качества очистки и больших потерь продукта (табл.1) а также образования большого количества промышленных стоков.

Щелочной способ очистки основан на растворении малополярных неомыляемых веществ в бензине или других органических растворителях, омылении кислотной фракции, отмывке мыл от раствора (2 ).

Способ малопригоден для очистки неомыляемых веществ, так как приводит к большим потерям продукта (табл.1), образованию сточных вод.

Известен способ очистки адсорбен- 4Q тами 12 }.

Однако способ малопроизнодителен, требует регенерации сорбента.

Большие затруднения вызывает постоянное забивание сорбента мазеобраз- 4 ным осадком, нерастворимым н органических растворителях (табл,1) . Этот способ рекомендуют лишь как вспомогательный в сочетании с другими методами.

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки жировых веществ перекисью водорода в щелочной среде в присутствии сернистого железа н качестве катализатора и при нагревании.

Кроме того, в процессе участвует стабилизатор — жидкое стекло в количестве 0,2Ъ от жира.

Исходный материал обрабатывают при перемешивании и температуре 60 Сщ н течение 50 мин перекисью водорода в щелочной среде в присутствии катализатора и стабилизатора при следующем соотношении компонентов: жир: перекись водорода: щелочь (NaA >. катализатор-(Ее504):стабилизатор (жидкое стекло)=1:0,03:0,01:0,005:

0,002. Осветленный жир отмывают во. дой при нагревании и перемешивании до нейтральной реакции промынных вод (3 ).

Этот способ приводит лишь к частичной очистке неомыляемых веществ сульфатного мыла (табл.2, опыт 1б).

Увеличение количества перекиси водорода на осветление не приводит к улучшению качества неомыляемых веществ (табл.2, опыт 1а).

Недостатками способа являются неудовлетворительная очистка.неомыля емых неществ; наличие сточных вод при отмывке щелочи, катализатора, стабилизатора; длительность и многоступенчатость процесса; необходимость нескольких химических реагентов для очистки..

Неомыляемые вещества не могут быть эффективно обработаны по известному способу, так как содержат некоторое количество свободных жирных кислот, которые, вступая в реакцию со щелочью, дают стойкие эмульсии в присутствии перекиси водорода, что требует дополнительного отстаивания смеси, введения деэмульгатора, при одновременном снижении выхода целевого продукта (см. табл.2). Как видно из данных табл.2, не удалось достигнуть желаемого качества продукта при обработке его по известному способу.

Таким образом, существующие способы осветления смол и жиров малоэффективны для очистки неомыляемых веществ сульфатного мыла (их одновременного оснетления и дезодорации).

Цель изобретения — улучшение качества очистки, упрощение и удушенление процесса и исключение образования сточных вод.

Поставленная цель достигается тем,что обработку неоьь ляемых веществ перекисью водорода в присутствии сернистого железа в качестве катализатора проводят в нейтральной среде при соотношении неомыляемые нещества:перекись водорода: сернистое железо, равном 1:0,09 — 0,10:0,0001-0,0003 н течение 3-5 мин.

Пример 1. 500 r неомыляемых неществ сульфатного мыла обрабатывали 50 г ЗОЪ-ного раствора Н О в присутствии Ре504 (0,05г), Смесь при перемешинании нагревали до 60 С в течение 5 мин. После охлаждения смеси получали осветленный продукт снетлокоричневого цвета беэ запаха, маэеобраэной консистенции.

Выход осветленного продукта 475,г или 95% (см. табл.2, опыт 3a).

Пример 2. 600 г неомыляемых веществ сульфатного мыла обрабатывали 54 r ЗОВ-ного раствора перекиси водорода в присутствии 0,12 г FeS04 .

825614

Смесь при перемешивании нагревали до о

60 С в течение 3 мин. После охлаждения смеси получали продукт желтого цвета беэ запаха. Выход продукта

564 г или 94% (см. табл.2, опыт Зб).

Пример 3. 700 г неомыляемых веществ сульфатного мыла обрабатывали 70 r ЗОЪ-ного раствора Н О в присутствии 0,21 г катализатора

FeS04.. Смесь при перемешивании нагрео вали до 60 С в течение 5 мин. После охлаждения смеси получали продукт жел- (Д того цвета без запаха с выходом 679 г или 97Ъ (см. табл.2, опыт Зв).

Пример 4. 500 r неомыляемых веществ сульфатного мыла обрабатывали 100 r ЗОВ-ного раствора перекиси водорода в присутствии катализатора

FeS04 (0,05r), Смесь при перемешивании нагревали в течение 3 мин при

60 С, а затем охлаждали до комнато ной температуры. Получали осветлен- 20 ный продукт мазеобразной консистенции, желтого цвета, беэ запаха. Выход продукта — 480 r илн 96%. В продукте качественно определена перекись водорода, поэтому его дополнительно промывали водой при 60 С 3 раза по

1500 мл.

Таким образом, увеличение расхода перекиси приводит к дополнительныМ технологическим операциям, сточным водам, но не дает улучшения качества осветленного продукта по сравнению с предлагаемыми режимами.

Пример 5. 600 г неомыляемых веществ обработали 54 r 30%-ного раствора перекиси водорода в присутствии 0,12 r FeS04 при перемеши=вании и 80 С в течение 5 мин. Иэ-за сильного вспенивания и перебросов произошли потери продукта. Выход осветленного продукта — 252 r или 40

42%. Получен.осветленный продукт желтого цвета, беэ запаха, мазеобразной консистенции.

1 р и м е р б. 700 r неомыляемых веществ обработали 70 r 30%-ной перекиси водорода в присутствии 0,1 г

FeSO< при перемешивании, в течение

10 мин, при 60 . После охлаждения смеси получен продукт желтого цвета, без запаха в количестве 679 г, 50 что составляет 97%.

Пример 7. 600 г неомыляемых веществ обработали 54 r 30%-ной перекиси водорода в присутствии

О, 12 г катализатора Ре504 при перемешивании в течение 5 мин, 50 С. После. охлаждения смеси получен маэеобразный продукт темнокоричневого цвета с неприятным специфическим запахом.

Удовлетворительная очистка неомыляемых веществ достигается лишь по предлагаемому способу при следующих соотношениях компонентов:продукт: перекись водорода: катализатор =1:0,90,1:0,0001 — 0,0003. Процесс очистки длится при 60ОС в нейтральной среде в течение 3-5 мин, дополнительных операций по промывке очищенного продукта не требуется, сточные воды отсутствуют.

При меньшем количестве перекиси водорода и катализатора не достигается осветление продукта даже при увеличении времени обработки до

60 мин (до полного разложения. перекиси). При увеличении количества перекиси водорода (табл.2, опыт Зг) качество продукта не улучшается.

Увеличение количества катализатора приводит к тому,что продукт совсем не осветляется (см. табл.2, опыт Зд).

При очистке лиственного сульфатного мыла, согласно изобретению, только на одном Котласском ЦБК может быть получено 2,5-3,0 тыс. т/год неомыляемых веществ — отхода производства.

После очистки по предлагаемому способу неомыляемые вещества сульфатного мыла можно будет испольэовать в сос.— таве композиций для жирования мехов взамен дефицитных и дорогостоящих натуральных жиров, например рыбьего, s качестве биоактивной добавки в мыловаренной промышленности. Это позволит более комплексно использовать древесное сырье сульфатно-целлюлозного производства и исключить отходы производства.По сравнению с известным,сниже но количество используемых реагентов, что удешевит. процесс очистки, уменьшено количество технологических операций, отсутствуют сточные воды.

825б14

И

Ф х

Х

td

М Ф

Э

1» бс

td O

Н»0

9 Х

J td

td X

К н и о х

9 х

Э

Ц

K о

dI н

v ф а

9 а о

1.» ф

»!! ! о

И и х (б а Ф н х, »tI Ц

h» ха

et х

Ц

Ф

О» о ж к

Ц

Э а х о

Ю (М с. 3»

Ю

»бЪ

»»Ъ с

»с!

°, !б

Ю с

1О

tA с

Ю Ф

»»Ъ О с с

»Ъ Ю

»»Ъ а»Ъ б с

»Ф О

Ю

Ю

ОЪ

ЧЪ х о se

»О

1-» и

ItI

»tI »tI н н

v o

ItI ItI

»!! н и

»tI н и

ltI

»О н и

A н и

Н х и н

РЪ Ф

I4»X

2 2 х х

Э 9 х х

1 х х

О» 0 оо х х оо

Ц н н

Ф Э ии

OI

2 х

0 о

Х о

Ц н

Ф и х

Э х б х

О» о о

1„ н

Ф

ItI

v х а о о х

Х ч а о

1»

»!!

Ц о о

Ц и.а о

Х о х

Е

9 х

Ф х » х а о A! с4

Ю с ь

° б

Ю

° °

» !

Сб!

Ct с

Ю

° °

Ю .!

° °

»-б

»»

Ю

Ct

° ° иЪ

»-»

Ю

Ю

° ° »Ъ

° °

»-Ч

»»

Ю с

Ю бб

tA

° j

»»

»-»

Ю с

Ю

° °

LA

° °

»-»

Г

C)

° °

tA

° °

»-!

1 б

Ю

° °

tA

»-»

tA с

Ct б

»»Ъ

° б

»-»

»»Ъ с

Ю бб

Ю б

»" б

».О»О с с

ЮЮ

° ° °

tA tA бб ° °

»» TE 4 с ь

° б »Ъ

° б

»" »

И и

° °

9 х х и х

Э

М х х х

Э

Р х х х

Ф

Ц о ф

Ф и

Н

9 A н

v х

Ь» о

C о о

»х о и

» и

Х

»

0»

I а ф о и

»

»

0t 2 н аа

Ц

dp v

Ю g

Оъ х

М ф и

» и !

С

»

Ы

td а

3

2 н о а

l а

»tP

tA с 3»

t

0 д»б ю 1 и х » о о аэ

z и ю ь Ф

Ct!

Ä2 и

»4

Ю ч

-ouo

-нои т

31 о

-X 93>, о 19»

I F(I

I O l

1 h Г

9 1 э! и

I Ф М

6Ъ I о

1 9 1 2 1

I »tI

0l 1!

1» I о а

I 9 I

0»

9 !

»tI

1» и

I Р3

1 Н 1 Ф

I v I 2

1 Ф 1 IR !

Б1О

1.9! и

1 III l Ф

Ф

11!

0!9

91Н

1 Х I

1 0t

IXIO

IХ1Х

IНIН

V1O.

Х td

1 О» о

2 !.

1 Н

I 9 1

i 0

Ц t !

» 1 2

It! I

91 X

I C41 9

I I !» — ---б

° б !

3 О 9 1," н

1ИМ оааЭх>

x r. -- l e l

М и I

OXX0,Id !

ОХ»ОЭ и х ца а !

ЯРОО

-О!1О аЯНХОиЭИХ

ЯЯОООЮО аяньоыэ1ц

1

1 х

I х

1 Х

I х х

I х

1 Н, о

1 О и

1„

1

»»Ъ

I

I

1

I

1

1

I

1

1

1

1

I !

I н 1

9 н 1

9 I

9 I

Ц

ы 1 н 1

1

1

1

I !

I

I

1

1 яооо аян1

gdoDq

825614

cj о

1 ((1

1 (б 1 х н

2 О

Z е о н и

Э

2 х о

1-( о.Ф Ф

2 2

Ре р о о н

v u

Х 1l е

Е х

1

О I

I (б 1

Е-(1

Н 1-(9 Ф

» >Ъ

W Д н н и и н н

:» и и н оо

1.(Н Н

Эфэ

>, . х >, Д Д Д ннн

vvo ннн

>. >;х

oov н н ссс!.е

11 ,0е

Д н и н и н о н е

>е и н о н

Ф Э х

1( и и н

> >

v u

1(Н о с

1

1

1

I

3 о

И и е х

0 о ое (2

Н 1-(9 д Э их

Ф

Э

I Х о х

3 0 э о ч х

Pl

Э

1 Х о . х

Е а

ФО -(C

Ф хк х

220 н х (:а

9 9 О

КМХ

Ц

Э

0(И о с

2 It! (! о х ь (еЪ е- е

С) с

C) е-( с

Ю е-(ее

Ф а о х . о хд -н (б

e o --.ì e m

Инною-х оххххл

ХФ>Х(б(Х

Н4ЦЕФОО о ф о а и !" .м оэае(бен

u0C:4XSV е ( с о

° е

% 1

1 н3„ нно

d.X

Ф о и 9 а

a o

Э 1

4 (б о (:

О Ц х э ф 0( хи е(1

Ф о (:, Ef ф х х

9 н

Ф а

О о м ф о ах о д н 1» о

4 о

fe о

Ф и ох

4 оо о и о х и

+ ф х

Мо (II о н

О но их ф m д х

1 а

Х I!

Хф(Ц 1 хо! (: а I

mo I (б Ц I

0.О !

Х I оэ!

4 а I ое!

X 4 l

Н I (б Э 1 &х!

ДХ1

1 (б 1 еД!

v o

Д 1

Д е(! 1

Н 1 1 ио!

Э 4 ци! э х !

Д I

1 о х ф д 1

Х 1

1 (б I

Х 1

Н 1 (б

V I Х х 1 х б !.н с o

1 Х

1 -0( (Ф

1 Н о

4 1 о х е

Я. ф

Х фi 4 н I (б

ОХ I m

OdI — — —— и а!

O Х I

9 I х н и 1 Д о !

I (1 Х фк(бнй

ИДХ(OO эохоuх а0(9 0ее бе Х ахцхыох

OlXe дохх ! (Х оиф ххеа

1:Х ф

О9Х4

МН4О

OI

2 2

Д Д ! 9 1 Э ох ох ((бе нхнх

Ф 0(е 0е додо

uXV a

° е (е(ее о (n о (ч о (ч

«о о о оо со сО

° 1 О -О

° нс -(се-( оооо

° ° с ее с о(о

Д5.

НХХ 1 о!ин

9 I 4

)mal

93оф хнами

Id Я и е оайц

М ЕОЭ О

4 о а.д (б I а (б

o m нхх

meо 5о

Х 1 О 4 е (б О н йу ф

° (! (б хО> Й хиос х

pl фм аэ н.и о н и и и

I I I е

1 1 1 (с (О (О

1 1 (е) ( ((.(о ((( оооо ч

ООООО о сооо сО о "ооо

° ° ((! ° ° ° о (( с с

ООООО е-е е е-(т-(е

1 Х н (б и ctд

9 О Н ц аи

ЭЯОН д(бЦ>

mou

92дх

3 (l! g 4

ЭОД

П(б.И Д

О 0 a

Ф (б 9(ЛДй825614

Формула изобретения

Составитель Н.Коровякоэская

ТехРед Н.Майорош Корректор Г. Решетник

Редактор Л. Куз н ецов а

Заказ 2504/64 Тираж 450

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное.

Филиал ППП "Патент", r.Óærîðoä, ул.Проектная,4

Способ очистки жировых веществ, преимущественно неомыляемых веществ сульфатного мыла путем обработки пе+ рекисью водорода в присутствии сернистого железа в качестве катализатора и при нагревании, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения качества очистки, упрощения и удешевления процесса и исключения образования сточных вод, процесс ве- t0 дут в нейтральной. среде при соотношении неомыляемые вещества: перекись водорода:сернистое железо, равном

1:0,09 — 0,010:0,0001-0,0003 в течение 3-5 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Жукова И.П. и др. Очистка суль+ фатного мыла от неомыляемых веществ на опытной установке ЦНИЛХИ. "Лесохимия и подсочка", ВНИИПЭИлеспром, 1977, Р 9, с.8-9, 2. Богомолов Б,Д., Соколова А.A.

Побочные продукты сульфатноцеллюлозного производства. М., Гослесбумиздат, 1962, с.284.-293.

3. Позин N.Е. Перекись водорода и ее использование. М.-Л., Госхимиздат, 1951, с.47.