Способ очистки сульфатного скипидара Советский патент 1982 года по МПК C09F3/02 

(5) СПОСОБ ОЧИСТКИ СУЛЬФАТНОГО СКИПИДАРА

t

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 активного хлора 1БО-2 0 г/л) и едкого натрия (.12-20 г/л) с последующей нейтрализацией, промывкой водой и сушкой. Температура реакции 20-25 С, время обработки 5 мин DlНедостатком данного способа является невысокая степень очистки скипидара (остаточное содержание серусодержащих соединений более 0,02).

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 подвергают далее двухстадийной регенерации термонагреванием при 100-150°, 250300°С. В качестве сорбента используют высококаМественный активированный уголь с размером частиц 12-20 меш (.1,68-0,59 мм). По этому способу получают с1-пиненовую фракцию, содержащую от 0,0005 до 0,OOOU сернистых соединений 2.

В известном способе используют дорогортоящие 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 газовых выбросов, образующихся при регенерации сорбента на второй стадии, требуют значительных капитальных вложений для сооружения установок по их утилизации.

Целью изобретения является упрощение технологии, сокращение объема Образующихся сточных вод и расширение ассортимента.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки сульфатного скипидара от серусодержащих соединений путем обработки его сорбентом и последующей регенерации сорбента, в качестве сорбента используют углеродный остаток, образующийся при сжига.нии измельченного растительного , имеющий адсорбционную активност ho йоду 5-50%, насыпную плотность 120-150 г/дм5.

Сущность способа заключается в том 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.

Адсорбционная активность по йоду, %, не менее

Суммарная пористость по воде, см/г, не менее

Размер частиц, мм

Содержание воды, %, не более

Содержание влаги, % не более

Насыпная плотность, г/дм, не более

Осветляющая способность по метиленооому голубому, мг/г

По мере отравления отработанный сорбент, с целью удаления поглощенного скипидара, продувают водным перегретым паром при 100-130°С в течение 40-60 мин, после Мего выгружают. При относительной дешевизне полная регенерация указанного 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 из дымовых газов с помощью золоуловителей. Этот углеродный остаток обладает постоянным фракционным составом, насыпной плотностью, сорбционной активностью по йоду что позволяет характеризировать его как продукт, обладающ определенными физико-химическими свойствами.

Физико-механические свойства продукта представлены в таблице.

50-60 30

2,73 1,5-1,6 1, 0,,0 2,0-5,0 2,0-5,0

3,5-5,0 7-8 6

8-10

10

10

120-150

,5

Объем микропор, 0,17

Объем переходных пор,

Содержание углерода, 90,0-9,О Содержание водорода, % 1,5-2,5 Приме ч. а н и е: Б Пример. Исходный скипидар с массовой долей сернистых соединений 0,025 содержит, %: 70с1-пинена; 2 камфена; 5 (Ь-пинена; Н Д -карена. Поглотитель заполняют 1,8 кг сорбента КДТ, при плотности заполнения 0,6 кг/О,00 м . Сырье подают в поглотитель при расходе 2 л/мин, при 20-25°С и атмосферном давлении. Время пребывания скипидара в пoглoтиteре tO мин. Из поглотителя выходит очищенный скипидар с массовой долей сернистых соединений менее 0,005 (в пределах точности метода анализа) Для удаления из сорбента углеводо родов в колонну подают перегретый пар с температурой 100-130°С в течение 0 мин. Конденсатор направляет ся в разделительную фракцию для отделения скипидара. Использование в данном способе сорбента КДТ позволяет осуществлять регенерацию сорбента в одну стадию , что упрощает технологию способа. Кроме того, углеродный остаток КДТ), получаемый от ск и/ания измель ченного древесного материала в топках и улавливаемый из дымовых газов, .активируется самопроизвольно от воздействия кислорода воздуха при 800870°С, Промышленные же активные угли с целью активации подвергаются специ альной обработке при 800-950 С, где активирование происходит в результат взаимодействия исходного древесного угля с перегретым водяным паром. .Преимущества предлагаемого сорбен та перед промышленными активными состоят в том, что он быстрее и

9296766

Продолжение таблицы

0,06 АК - марки активированных 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 Q руб/т, что в 8-20 раз ниже, чем пена выпускаемых активных углей). Производство его только на Архангельскрм ЦБК сост1а,вляет 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 доляо1-пинена, превосходит живичный. Присутствие сернистых соединений (0,02-0,05 заложенные в показатели ОСТа 81-6-77) сказывается на качестве сульфатного скипидара. Доочистка сульфатного скипидара не производится ни на одном предприятии из-за отсутствия эффективных способов очистки. По этой причине базовым объектом для сравнения является известный способ очистки сульфатного .скипидара. Применение предлагаемого способа чистки позволит повысить качество скипидара до уровни живичного за счет снижения массовой доли сернистых соединений, ,а также увеличить гаран7 тийный срок хранения сульфатного скипидара до уровня живичного. (Гаранийный срок хранения неочищенного ульфатного скипидара 2 мес, живичноПО - .6 мес). Основные показатели., характеризующие качество получаемого очищенного сульфатного скипидара, - массовая доля сернистых соединений и массовая доля остатка от испарения. Массовая доля сернистых соединений 8 скипидаре определяется ламповым методом по ОСТ 81-6-77- Точность метода 0,005%. А поскольку в очищенном скипидаре присутствуют лишь следы cep нистых соединений, то по этой причине указанная методика не позволяет Уьчно оценить массовую долю .сернистых соединений. В предлагаемом примере указано остаточное содержание сернистых соединений в очищенном скипидаре 0,005 liB пределах точности анализа) . Истинное же содержание остаточной массовой доли сернистых соединений в очищенном скипидаре0-0,005. Массовая 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 О,И до 0,6%. Предлагаемый способ очистки стабилизирует показатель, массовая доля остатка от испарения, который не выходит из пределов ОСТа в течение 6 мес, 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 сорбентаj сточных вод и энер.гетические затраты Формула изобретения Способ очистки сульфатного скипидара от серусодержащих соединений путем обработки его сорбентом и последующей регенерации сорбента, о t л ичающийся тем, что, с целью упрощения технологии, сокращения объема образующихся сточных вод и расширения ассортимента, в качестве сорбента используют углеродный остаток, образующийся при сжигании измельченного растительного топлива, имеющий адсорбционную активность по йоду 550%, насыпную плотность 120-150 г/дм . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 332115, кл. С 09 F 3/00, 1970. 2.Патент СССР № 613712, кл. С 07 С , 1973 (прототип).