Eljárás a szulfidált lignin és a használatát, mint a szorbens a vegyületek

B01J20 / 30 - előállítási eljárások, regeneráció vagy reaktiválás

A tulajdonosok a szabadalmi RU 2624311:

Szövetségi állam Intézet Science „Irkutszk Kémiai Intézet. Favorsky” a szibériai Branch a Magyar Tudományos Akadémia (O Irixo SB RAS) (RU)
Szövetségi állam Oktatási Intézmény Felsőoktatási "Irkutszk State University of Railway Transport" (FGBOU VO „IrGUPS) (RU)

A találmány tárgya ipari környezet és a kérdés a hulladékok újrahasznosítása Faipari kémia - lignin - és a használata a kapott anyagot annak alapján, mint a szorbens tisztítására származó szennyvíz nehézfém vegyületek. Lignin előzőleg alávetett klórozás klórral vízzel. A kapott chlorlignin, amelyek nem több, mint 14,1% klórt, reagáltatunk egy alkálifém-poliszulfid, amely vegyületet a vizes hidrazin-hidrát oldatot. Polikondenzációs eljárással hajtjuk végre 40 ° C-on, és a mólarány a klór a kén = 1: 1. A kapott termék egy szorpciós érték nikkel legfeljebb 360 mg / g a cink 423 mg / g, a kadmium, hogy 462 mg / g higany 467 mg / g réz-411 mg / g kobalt 323 mg / g, vezet 376 mg / g. 2 bp F-ly, 3 egyenes.

A találmány tárgya ipari környezetben, és pontosabban megfogalmazva a kérdés a hulladékok újrahasznosítása Faipari kémia űrtartalom - lignin - és megszerzésére annak alapján a szorbens tisztítására származó szennyvíz toxikus nehézfém vegyületeket.

A fa vegyi vállalatok (a papírgyártás és a hidrolízis) a nagy részét a hulladék lignin - természetes polimer szabálytalan elágazó szerkezetű, amelynek ártalmatlanítása fontos környezetvédelmi problémát [1, 2]. Az egyik fő feldolgozási ligninek a megvalósítása a szorpciós tulajdonságait - ezek alkalmazása a termelés szorbenseken. Nagy teljesítményű szorbensek - aktív szenek állíthatók elő közvetlenül karbonizáinak lignin vagy termékek finomítóiparának alacsony [2]. Azonban karbonizáció vysokoenergozatratnym folyamatot. Továbbá, mivel a jelentős gázmentesítés során karbonizáció hozama aktív szén általában nem magas. Előállítására alkalmas módszert a szorbens használatával a lignin magát, amely végzik jelenlétében polikondenzációjával 1,2,3-triklór-nátrium-poliszulfid és tiokarbamidot hőmérsékleten 60 ° C-on [3]. Lignin részecskék ebben a folyamatban a, nyilvánvalóan, mint a polikondenzációs központok és a kívánt diszpergálhatósága a kapott szorbens. A kén-szorbens tisztítására származó szennyvíz nehézfém vegyületek állítjuk elő, nátrium-poliszulfid, szerves klórtartalmú és a hulladék klórozott lignin vizes hidrazin-oldatot [4]. polikondenzációs eljárást végzik hőmérsékleten 40-45 ° C-on Azonban chlorlignin szorbens csak

50 tömeg% a monomerek használt polikondenzációs. A fennmaradó 50% -át pedig a hulladék termelés epiklórhidrin. Egyrészt, ez a visszavezetett lehetővé teszi szerves klórtartalmú hulladék, de a másik viszont a hulladék összetétele változhat nagyon széles határok között [5], miáltal nehéz biztosítani a szükséges arány a nátrium-poliszulfid és klórtartalmú monomerek.

A cél alkalmazásával érhető el megszerzésének a szulfidált chlorlignin lignin és amely előállítható klórozásával lignin klórgázzal vizes közegben (klór víz). Nyilvánvaló, hogy ilyen körülmények között, különösen klóratom belép az oldalláncok a lignin makromolekulák csak meghaladó klórozó reagens fordul elő klórozásával aromás gyűrűket tartalmaz [9].

Megvalósítása szulfidmegkötés használt alkálifém-poliszulfid (vagy kálium) nyert elemi kén vizes oldatban a hidrazin-hidrát jelenlétében és az alkálifém (nátrium-hidroxid vagy kálium-hidroxid) [10]:

Annak ellenére, hogy nem szulfidálással folyamat játszódik le a szilárd fázis (chlorlignin) foka a szubsztituens klóratom, igen magas. Valószínűleg ez lehet az oka annak a ténynek, hogy az ismert alkalmazása a kén a reakciót alkálikus oldatban hidrazin-hidrát ha egy készítmény cellulóz [11], azaz Rendszer alkálifém-hidrazin-kén képes hasítani a lignin makromolekula. pépesítési hajtjuk végre egy maximális hőmérséklet 170 ° C-on Kínálunk szulfidálással körülmények sokkal lágyabb, mégis lehet részben felosztása a lignin-molekulák. További része klóratomok a polikondenzációs vezet inverz térhálósító fragmensek.

Az eredmény polikondenzációval előállított barna por formájában, amelyet megvizsgáltuk a képességét, hogy adszorbeálja a nehézfémek (Ni, Cd, Pb, Hg, Cu, Co, Zn) a vizes oldatok.

Eljárás a szulfidált lignin és a használatát, mint a szorbens a nehézfémek, a vizes oldatok a következő példák.

Szorpciós kitermelése fémek vizes oldatokból végrehajtott rázással a minta száraz szorbens (0,5 g) 50 ml vizes fémsó-oldat, koncentrációja 5 g / l (vizsgált maximális lehetséges hatékonyság szorbensek). A mennyiség a szorpciós számítottuk leírtak szerint [4], a végső koncentráció fém oldatban meghatároztuk photocolorimetry. A táblázat a legnagyobb szorpciós adatok.

2. példa Az 1. példa szerinti eljárást, de a feloldásával 0,64 g (0,0161 mól) nátrium-hidroxid, adagoljuk 0 oldott 51 g (0,0161 mól) kén és 10 g alkalmazásával chlorlignin tartalmazó 5,7% klórt. Kaptunk 9,3 g (93%) terméket tartalmazó 5,48 tömeg% ként és nyomnyi mennyiségű klórt. Ezek a legmagasabb szorpciós fémionok táblázatban látható.

3. példa Az 1. példa szerinti eljárást, de a feloldásával 1,14 g (0,02 mól) kálium-hidroxidot, adagoljuk 0,64 g (0,02 mol) kén és 10 g alkalmazásával chlorlignin tartalmazó 7,1% klórt. Kaptunk 9,2 g (92%) terméket tartalmazó 7,0% ként és

0,5% maradék klór. Adatok a nagyságát szorpciós:

4. példa Az 1. példa szerinti eljárást, hogy feloldunk 1,6 g (0,04 mol) nátrium-hidroxid, adjuk be 1,28 g (0,04 mol) kén és 10 g chlorlignin használatra, amely 14,1% klórt, kapunk 9,3 g (93%) terméket, amely 12,5 tömeg% ként és 2,3% maradék klórt. Szorpciós hatásukat (mg / g): Ni - 360; Zn - 290; Cd - 418; Hg 2+ - 437.

Így, ebben a műszaki megoldás, egy eljárás a szulfidált lignint tartalmazó 12,5 tömeg% ként. A terméket lehet használni, mint egy olyan szorbens extrahálására nehézfém vegyületek a szennyvízből származó fém feldolgozó létesítmények.

1. Jackass MI Ipari felhasználása lignin, 1983, 212 p.

4. szabadalmi №2558896 RU.

6. Avt.svid. USSR №933669 (1982) (prototípus).

7. szabadalmi №2552997 RU.

10. Korchevaya NA Turchaninova LP Deryagina HU MG Voronkov // Journal of General Chemistry. 1989 59 T., vol. 8. pp 1785-1787.

1. Eljárás a szulfidált lignin hozunk érintkezésbe, a lignin klórral vízben, és így a klórozott lignint, amelyek nem több, mint 14,1% a klór chlorlignin, megszerzése egy alkálifém-poliszulfid oldatot keverés közben reagáltatjuk a kén és az alkálifém a vizes hidrazin-hidrát-oldattal tömegarányban hidrazin-hidráttal víz, egyenlő és 1:20 közötti, a mólaránya kén alkálifém arány 1: 1 és a hőmérséklet 60-65 ° C, a bevezetése az említett klórozott lignin a kapott alkálifém-poliszulfid oldattal kiszámításakor a mólarány a klór a kén 1: 1, lebonyolítása a polikondenzációs reakciót 40 ° C hőmérsékleten, szűrés, mosás és szárítás a kívánt terméket.

2. Az szulfidált lignin igénypont szerint kapott. Az 1., mint a szorbens a nehézfémek, a vizes oldatok.