Способ очистки сульфатного скипидара

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoIo3 CoQoTcKNx

Соцналистичееник

Республик (iii929676 (6! j Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 10 07.80 (21) 2955763/23-05 с присоединением заявки М (23) Приоритет

{5I)M. Кл.

С 09.F 3/02

1Ьвудараеанв4 кеектет

CCCP ю дала вмбретвккН в аткрытвя

Опубликовано 23.05.82. бюллетень М 1.9

Дата опубликования описания 25.05.82

{53) ÓÄ3 547. 599. .2(088.8) Н, Н. Матюнина, Л. Л. Громова и 8, И. Савин х

° р» .,ЧР т ф

Центральный научно-исследовательский и прк ектн,. институт лесохимической промышленности . \ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СУЛЬФАТНОГО СКИПИДАРА

Изобретение относится к химической технологии, а именно к способу очистки от серусодержащих соединений скипидара, получаемого при сульфатной варке целлюлозы.

Известен способ очистки. терпеновой фракции сульфатного скипидара от серусодержащих соединений путем обработки скипидара в присутствии минеральной кислоты смесью раствора гипохлорита натрия (с содержанием активтв ного хлора 150-240 г/л ) и едкого натрия (12-20 г/л) с последующей нейтрализацией, промывкой водой и сушкой.

Температура реакции 20-25оС, время обработки 45 мин С13. зз

Недостатком данного способа является невысокая степень очистки скипидара (остаточное содержание серусодержащих соединений более 0,023).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ очистки скипидара (d, -пиненовой фракции), заключающийся в контактировании сульфатного скипидара с активированным углем при 21-38 С. Обработанный активированный уголь пбдвергают далее двухстадийной регенерации термонагреванием при 100-150, 250300оС. В качестве сорбента используют высокока4ественный активированный уголь с размером частиц 12-20 меш (1,68-0,53 мм). По этому способу получают с -пиненовую фракцию, содержащую от 0,0005 до 0,00014 сернистых соединений (2).

В известном способе используют дорогостоящие дефицитные активированные угли. По,этой причине очистка сульфатного скипидара от серусодержащих соединений активированными углями в промышленности не производится. Кроме того, большой объем сточных вод и га" зовых выбросов, образующихся при регенерации сорбента на второй стадии, требуют значительных капитальных вложений для сооружения установок по их утилизации.

3 92967

Целью изобретения является упрощение технологии, сокращение объема образующихся сточных вод и расширейие ассортимента.

Поставленная цель достигается тем, S что в способе очистки сульфатного скипидара от серусодержащих соединений путем обработки его сорбентом и последующей регенерации сорбента, в качестве сорбента используют углерод- в .ный остаток, образующийся при сжигании измельченного растительного топлива, имеющий адсорбционную активность йо йоду 45-504, насыпную hlloTHocTb

120-150 г/дм .

1S Сущность способа заключается в том, что поглотительную колонну заполняют углеродным остатком КДТ до плотности

120- 150 кг/м . При такой насыпной плотности, допуская, что масса сорбента составляет 10 кг, можно обработать до 200 кг исходного скипидара. Скорость подачи и продолжительность пребывания скипидара в поглотителе зависит от габаритов поглотителя и заданной степени очистки сульфатного скипидара.

Нормы для марок

Показатели

Предлага- ГОСТ 6217-74 емый сорбент КДТ БАУ ДАК

Адсорбционная активность по йоду, не менее

50-60 30

45-50

2,73 1,5- 1 6 1 4

0,14"5,0 2,0-5,0 2,0"5,0

Размер частиц, мм

Содержание воды, не более

3,5-5,0 7-8

Содержание влаги, 3 не более

8-10

10

Насыпная плотность, г/дм, не более

120-150 240

Осветляющая способность по метиленовому голубому, мг/г

94,5

Суммарная пористость по воде, см/г, не менее

6 ф

llo мере отравления отработанный сорбент, с целью удаления поглощенного скипидара, продувают водным перегретым паром при 100- 130оC в течение 40-60 мин, после чего выгружают.

При относительной дешевизне полная регенерация укаэанного сорбента нецелесообразна, так как ведет за собой увеличение объема сточных и газовых выбросов, отравляющих окружающую среду, а в случае их очистки - больших капитальных затрат.

Углеродный остаток образуется при сжигании измельченного растительного топлива (коры и других древесных отходов) в топках паровых котлов (КДТ) и улавливается иэ дымовых газов с помощью эолоуловителей. Этот углеродный остаток обладает постоянным фракционным составом, насыпной плотностью, сорбционной.активностью по йоду, что позволяет характеризировать его как продукт, обладающий определенными физико-. химическими свойствами.

Физико-механические свойства продукта представлены в таблице.

929676

Ф

Продолжение таблицы

Показатели

Нормы для марок

Предлага- ГОС емый сорбент КДТ БАУ

Т 6217-74 (д

Объем микропор, см /г 0,17

Объем переходных пор, см /r

0,06

Содержание углерода,3 90,0-94, 0

Содержание водорода, 3 1,5-2,5

П р и м е ч. а н и е: БАУ и ДАК - марки активированных углей

Применение предлагаемого способа очистки позволит повысить качество скипидара до уровня живичного за счет снижения массовой доли сернистых соединений, .а также увеличить гаран" тийный срок хранения сульфатного скипидара до уровня живичного. (Гарантийный срок хранения неочищенного сульфатного скипидара 2 мес, живичносю - 6 мес).

Пример. Исходный скипидар с массовой долей сернистых соединений . 0,0254 содержит, 3: 70cL-ïèíåíà;

2 камфена; 5 f6 пинена; 14 Ь -карена.

Поглотитель заполняют 1,8 кг сорбен25 та КДТ, при плотности заполнения

0,6 кг/0,004 м . Сырье подают в поглотитель при расходе 2 л/мин, при

20-25оС и атмосферном давлении. Время пребывания скипидара в поглотите- Зв ге 40 мин. Из поглотителя выходит очищенный скипидар с массовой долей сернистых соединений менее 0,0053 (в пределах точности метода анализа).

Для удаления из сорбента углеводо- N родов в колонну подают перегретый пар с температурой 100- 130 C в течение 40 мин. Конденсатор направляется в разделительную фракцию для отделения скипидара. 40

Использование в данном способе сорбента КДТ позволяет осуществлять регенерацию сорбента в одну стадию, что упрощает технологию способа.

Кроме того, углеродный остаток 45 (КДТ ), получаемый от сжигания измель-. "ченного древесного материала в топках и улавливаемый из дымовых газов, активируется самопроизвольно от воздействия кислорода воздуха при 800- .

870оС. Промышленные же активные угли с целью активации подвергаются специальной обработке при 800-950ОС, где активирование происходит в результате взаимодействия исходного древесного угля с перегретым водяным паром.

Преимущества предлагаемого сорбента перед промышленными активйыми уг,лями состоят в том, что он быстрее и более полно намокает в жидкостях, менее пыльный и более плотный, быстрее оседает (например из воды}, удобен для транспортирования, при низкой . стоимости не является дефицитным (стоимость его около 40 руб/т, что в

8-20 раз ниже, чем пена выпускаемых активных углей). Производство его только на Архангельском ЦБК составляет около .5000 т/год.

Сульфатный очищенный сКипидар, получаемый на сульфатцеллюлозных предприятиях отрасли, по своим физико-химическим свойствам очень близок к живичному скипидару, а по такому показателю, как массовая доля 4.-пинена, превосходит живичный.

Присутствие сернистых соединений (0,02-0,053 заложенные в показатели

ОСТа 81-6-77) сказывается на качестве сульфатного скипидара.

Доочистка сульфатного скипидара не производится ни на одном предприятии иэ-за отсутствия эффективных способов очистки. По этой причине базовым объектом для сравнения является известный способ очистки сульфатного скипидара.

7 929676

Формула изобретения

Составитель Т. Бровкина

Редактор Н. Гунько Texpeg Е. Харитончик Корректор Ю. Макаренко.Заказ 3411/33 Тираж 658 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)0)5 Москва Ж-Я Раувская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Основные показатели, характеризующие качество получаемого очищенного сульФатного скипидара, - массовая доля сернистых соединений и массовая доля остатка от испарения. 5

Иассовая доля сернистых соединений в скипидаре определяется ламповым методом по OCT 81-6-77. Точность метода 0,0054. A поскольку в очищенном скипидаре присутствуют лишь следы серов нистых соединений, то по этой причине указанная методика не позволяет точно оценить массовую долю сернистых соединений. В предлагаемом приме ре указано остаточное содержание сер- t5 нистых соединений в очищенном скипи" даре 0,0054 е пределах точности анализа). Истинное же содержание остаточной массовой доли сернистых соединений в очищенном скипидаре 0-0,0054. щ

Иассовая доля остатка от испарения у сульфатного скипидара до очистки является не стабильным показателем; т.е. в течение 2-х мес срока хранения этот показатель выходит из пределов

ОСТа, изменяясь от 0,14 до 0,64.

Предлагаемый способ очистки стабилизирует показатель, массовая доля остатка от испарения, который нв выходит из пределов ОСТа в течение 6 мес, зв чем увеличивает гарантийный срок хранения скипидара до 6 мес..

Использование предлагаемого способа позволит значительно упростить технологию очистки сульФатного скипидара при аналогичной степени очистки в сравнении с известным. Кроме того, использование изобретения позволит квалифицированно использовать углеродный остаток (КДТ), который является отходом, загрязняющим окружающую среду, сократить количество образуемых в процессе очистки скипидара (регенерации сорбента 1 сточных вод и энер,гетические затраты.

Способ очистки сульФатного скипидара от серусодержащих соединений путем обработки его сорбентом и после дующей регенерации сорбента, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии, сокращения объ" ема образующихся сточных вод и расширения ассортимента, в качестве сорбента используют углеродный остаток, образующийся при сжигании измельчен- . ного растительного топлива, имеющий адсорбционную активность по йоду 45504, насыпную плотность 120-150 r/äì

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 332115, кл. С 09 F 3/00, 1970.

2. Патент СССР М 613712, кл. С 07 С 13/42, 1973 (прототип).