Термическое разложение лигнина

Лигнин методом сухой перегонки в настоящее время почти не пере­рабатывается, хотя с развитием промышленного гидролиза древесины он получается в значительных количествах.

Сухая перегонка лабораторных лигнинов проводилась многими иссле­дователями. Из солянокислых лигнинов, как это можно видеть из табл. 175, образуется 45—50% угля, 10—14% смолы и газы. Выделение газов, в слабой степени наблюдавшееся при температуре 128—130°, достигало максимума при 430°. В период сильного их образования реакции распада протекают с выделением тепла, за счет которого температура внутри ре­торты сильно возрастает и некоторое время превышает внешнюю. Из хода кривых температур внутри и вне реторты заключили, что экзо­термический распад лигнина происходит в интервале 350—450°, т. е. начинается при более высокой температуре, чем экзотермический распад целлюлозы. Такая повышенная устойчивость лигнина к термолизу на­ходится в связи с его элементарным составом и ароматическим строением.

Таблица 176

Продукты сухой перегонки солянокислого лигнина

Лигнин

Выход продуктов перегонки, °/0

Исследователи

Уголь

Ди­стил­лят

Смола

Уксус­ная кис­лота

Мети­ловый спирт

Аце­тон

Еловый……………………………….

50.6

28.8

13.0

1.09

0.90

0.19

Хейзер и Скьель —

Дебранд [55|

Еловый……………………………….

45.0

9.6

0.6

0.70

0.1

Хегглунд I51J

Еловый……………………………….

45.7

29.7

13.3

1.26

0.83

0.18

1 Хейзер и Бретц

Осиновый……………………….

44.3

30.5

14.2

1.28

0.87

0.22

J 1Бе]

Другой особенностью пиролиза лигнина являются выходы продуктов. По сравнению с целлюлозой лигнин дает больше угля (в 1.5 раза) и смолы (свыше, чем в 2 раза) и меньше водного дистиллята. Уксусной кислоты при сухой перегонке лигнина образуется в несколько раз меньше, чем при перегонке древесины.

При сухой перегонке лигнина можно было ожидать образование зна­чительных количеств метилового спирта. Однако выход его из лигнина хвойных и осины составляет всего лишь 0.7—0.9%, т. е. не более 7% от содержащихся в лигнине метоксильных групп. Около 1—1.5% метанола получено [71] при пиролизе лигнина бука, березы и дуба. Но и в этом случае выход его составлял около 7—10% от содержащихся в лигнине метоксильных групп. Таким образом, в образовании метанола при сухой перегонке лигнина участвует не более чем */10 часть его метоксилов.

Характерной особенностью газов, выделяющихся при термическом разложении лигнина, является высокое содернтние СО (51%) и метано­вых углеводородов (37.5%) и малое количество С02 (9.6%) и непредельных углеводородов (около 2%) [®5].

Выходы продуктов, полученные при пиролизе промышленных лигни­нов, мало отличаются от приведенных выше [44]. Для этих лигнинов также характерно образование больших количеств угля (51—66%) и смолы (до 14%). Так как ценные вещества разложения содержатся в смоле, то для повышения ее выхода сухая перегонка лигнина проводилась при пониженном давлении. В этих условиях выход смолы из солянокислого лигнина ели и щелочного лигнина кукурузных кочерыжек достигал 13—28%. В смоле обнаружены эвгенол, пирокатехин, фенол, о-крезол, гваякол, винилгваякол, пропилгваякол и другие вещества I44].

Еще больше смолы дает вакуум-термическое разложение лигнина в среде жидкостей. Этот вопрос подробно изучался Панасюком [20]. Наивысший выход смолы (38%) получен при разложении лигнина в ан­траценовом масле. Установлено, что на выход смолы положительно влияет набухание лигнина в применяемой жидкости. Вакуум-термическая лиг — пиновая смола содержит много фенолов. Выход их к весу лигнина дости­гает 9—10%.

Метод вакуум-термического разложения в среде антраценового масла предложен для комплексной переработки целлолигнина на левоглюкозан, фенолы, уголь и другие продукты [2в].

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить отзыв