ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГИДРОЛИЗНОГО ЛИГНИНА

При гидролизе в производственных условиях одревесневших растительных тканей разбавленными и концентрированными кислотами остается нерастворимый остаток, называемый техни­ческим лигнином. Основную массу его составляет лигнин клеточ­ных стенок растений. В состав технических лигнинов входит так­же 2—10% оставшейся непрогидролизованной целлюлозы, зна­чительная часть смол, восков и жиров, содержавшихся в исход­ном сырье, а также не растворившаяся при гидролизе часть бел­ков, зольных элементов и, кроме того, гуминовые вещества, об­разовавшиеся при распаде сахров. Выход технического лигнина колеблется от 25 до 40%, в зависимости от состава исходного сырья и условий гидролиза.

Влажность технического лигнина, выгруженного из гидролиз — аппаратов после гидролиза древесины разбавленной серной кис­лотой, около 65—67%- Лигнин, получаемый после гидролиза дре­весины концентрированной соляной кислотой в диффузионной батарее, содержит 80—90% влаги.

Содержание минеральных веществ в сухом веществе техниче­ского лигнина из древесины колеблется от 1 до 2,5%. Минераль­ные вещества состоят из нерастворимых зольных элементов растительного сырья, песка и осколков футеровки гидролизап — паратов.

Органическое вещество технического лигнина содержит 63,5—65% углерода и 5,35—5,9% водорода. Теплотворная спо­собность сухого вещества такого лигнина составляет 6200— 6500 кал/кг. Температура размягчения золы лежит в пределах 1180—1200°. Теплотворная способность влажного технического лигнина после гидролиза разбавленной серной кислотой состав­ляет около 1600 ккаЛ/кг.

Кроме перечисленных компонентов, входящих в состав не­растворимой части технического лигнина, в нем содержатся так­же вещества, растворенные в жидкости, удерживаемой лигни­ном. В их состав входят минеральная кислота, применявшаяся В качестве катализатора, и органические вещества гидролизата, состоящие главным образом из глюкозы и продуктов ее распа­да. Требуется изыскать пути рационального применения огром­ного количества технического лигнина, получаемого на гидролиз­ных заводах. В первые годы развития гидролизной промышлен­ности в СССР технический лигнин повсеместно являлся отходом производства, не находившим сбыта в народном хозяйстве. При­ходилось затрачивать большие средства на удаление лигнина с территории заводов. В дальнейшем гидролизный лигнин нача­ли постепенно применять как полупродукт для различных целей. Наиболее широко используют гидролизный лигнин в качестве топлива.

Для сжигания в топках паровых котлов лигнин во влажном состоянии предварительно смешивают с углем, и в таком виде он поступает в топку или в мельницу, где его слегка подсушивают топочными газами и размалывают вместе с углем, после чего пылевидное топливо вдувается в топочное пространство парового котла.

Благодаря высокой влажности калорийность такого лигнина невелика. Поэтому на ряде гидролизных заводов влажный лигнин предварительно подсушивают отходящими топочными газами из котельной. Высушенный лигнин с влажностью 20—40% может быть сожжен в топках паровых котлов отдельно или в смеси с другими видами топлива.

Сжигание лигнина является радикальным средством его ис­пользования, но при этом не находят применения многие ценные его свойства.

Более интересными с народнохозяйственной точки зрения яв­ляются следующие области применения гидролизного лигнина. Например, при сплавлении лигнина с фенолом образуется фенол — лигничовая смола, которая используется для получения лигно — фенолформальдегидных пластических масс. Особый интерес представляет лигнофенолформальдегидная смола как клеящее вещество для формовочного песка при изготовлении форм для тонких отливок металла (кронинг-процесс).

Обычная фенолформальдегидная смола, в этих условиях вы­горая, выделяет в атмосферу ядовитый фенол. Феноллигииновая смола в этих условиях обугливается и выделяет значительно меньше фенола. Кроме того, применение лигнина позволяет эко­номить около 30% фенола.

Заслуживает внимания также получение из лигнина угля, пригодного для последующей переработки в сероуглерод или активированный уголь. Это можно осуществить двумя путями. Первый—прямое обугливание гидролизного лигнина в непре — рывнодействующих ретортах с передачей тепла через стенку ре­торты или путем прямого контакта горячих газов с сухим лигни­ном. Получающийся при этом уголь — мелкий и непрочный. Он пригоден только как компонент композиций, используемых для получения активного угля.

Второй путь — предварительная пластификация влажного гидролизного лигнина и формование из него небольших гранул, которые после сушки подвергаются обугливанию. Такой уголь имеет повышенную плотность и постоянный гранулометрический состав, что позволяет использовать его в печах с кипящим слоем для получения сероуглерода. В этом направлении намечено ис­пользовать значительное количество гидролизного лигнина.

Гранулированный лигниновый кокс используют также для прямого получения газовых и обесцвечивающих активных углей.

При нагревании в водном растворе едкого натра в автоклаве, при температуре около 180° гидролизный лигнин растворяется, образуя лигниновые кислоты. Раствор используют для получе­ния специальных резин, которые наполнены вместо газовой сажи дисперсным лигнином, выделенным из щелочного раствора при его подкислении. Такие резины отличаются повышенной прочно­стью на разрыв и на истирание.

Гидролизный лигнин также используется как наполнитель при производстве строительных, мебельных и теплоизоляционных лигноволокнистых плит, содержащих, кроме древесной’массы или бумажной макулатуры, до 50% по весу гидролизного лигнина.

Нитролигнин и хлорлигнины используются как поверхностно активные вещества, дубители и компоненты пластических масс. При окислении лигнина можно получить до 40% щавелевой кис­лоты, протокатеховую кислоту, пирокатехин, бензоллоликарбоно — вые кислоты и ряд других ароматических продуктов, находящих широкое применение в народном хозяйстве страны.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить отзыв