О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Переработка лиственного таллового масла и применение полученных продуктов на предприятиях лесопромышленного комплекса : диссертация ... кандидата технических наук : 05.21.03

Год: 2013

Номер работы: 8640

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

В последние десятилетия в возрастающих масштабах для получения целлюлозы используются лиственные породы древесины. Получаемое в процессе варки древесины сульфатное мыло и соответственно талловое масло имеют ограниченные направления их использования [1,2]. Переработка таллового масла традиционными способами ректификации или дистилляции не приводит к положительным результатам из-за пекообразования при высоких температурах компонентов высших жирных кислот и нейтральных веществ. Предложенные вари

Одним из способов модифицирования жирных кислот растительных масел, в частности жирных кислот таллового масла (ЖКТМ), является полимеризация. Так, как продуктами полимеризации ЖКТМ являются, в основном, димеры кислот (тримеры незначительных и более высокомолекулярные процесс более соединения содержатся правильно в количествах), называется димеризацией. Димеры жирных кислот таллового масла широко применяют в производстве полиамидов, полиэфиров, специальных красок и косметических средств [7]

1.2.1.Термокаталитические способы Производство димеров ЖКТМ по термокаталитическому способу обычно включает в себя три стадии: ректификация жирных кислот из сырого таллового масла, каталитическая димеризация жирных кислот, дистилляция полученной смеси в отдельные компоненты (мономеры, димеры и олигомеры кислот). Общая технологическая схема производства димеров ЖКТМ представлена на рис. 3. Гидрированные кислотные д и м е р ы у - Жирные кислоты рас тнт ельны ч масел - Растительное масло V М о

В России проводили полимеризацию (димеризацию) талловых продуктов методом термоокисления. Талловое масло или жирные кислоты нагревают до температуры 195±5°С при непрерывном барботировании воздуха до 32 часов. Оптимальным временем барботирования определено для ТМ - 30 часов [6]. Реакция окисления происходит по свободно - радикальному механизму [70], протекающему в три стадии: инициирование (индукционный период), рост количества активных радикалов (само ускорение), обрыв цепи (полимеризация).

1.2.3. Кислота Льюиса: роль в реакциях циклоприсоединения, применение Кислота Льюиса - любое химическое соединение, молекула либо ион, являющееся акцептором электронной пары, и, таким образом, способное принять пару электронов соединения-донора (основания Льюиса) на незаполненную орбиталь с образованием соединения-аддукта [77,78]. Такие соединения: BF3, AICI3, ZnCb, TiCl4 и др. являются кислотой Льюиса. Кислоты Льюиса способствуют ускорению реакций, идущих с промежуточным образованием ионов к

Термоокисленное талловое масло (ОТТМ) применяли в производстве древесноволокнистых плит с положительными результатами. Об этом описано более подробно в разделе

1.5. настоящей диссертационной работы. В ОТТМ кроме образовавшихся димеров жирных кислот имеется много окисленных продуктов с гидроксильной, карбоксильной, карбонильной группами. Большое количество функциональных групп в ОТТМ повышает его эффективность при обработке ДВП [89]. Синтез многофункциональных соединений на основе жирных

Производство бумаги и картона является одной из наиболее динамично развивающихся в мире отраслей. Если в 1980 году мировое производство бумаги и картона оценивалось около 171 млн. т/год, то в 2000 году выросло до 319 млн. т/год (то есть, практически, удвоилось), и по прогнозам экспертов к 2015 году будет свыше 422 млн. т/год [94, 95]. Темпы роста объемов потребления целлюлозно-бумажной продукции на Российском рынке значительно превышают среднемировые и составляют около 6% в год [96]. Наиболее

При мокром способе производства ДВП высокие физико-механические показатели достигаются за счет введения гидрофобных и упрочняющих добавок в ящике непрерывной проклейки или в процессе пропитки отпрессованных плит в масло-пропитывающей машине. В качестве упрочняющих добавок традиционно применяют фенолформальдегидные и карбамидоформальдегидные смолы, что вызывает проблему эмиссии формальдегида в процессе производства, так и в конечном продукте. Гидрофобизатор (парафин, гач) вводится для улучшени

Анализ литературных данных позволил сделать следующие выводы:

а) Ряд причин (низкий выход сульфатного мыла от варки лиственных пород, высокое содержание нейтральных веществ в ТМЛП и т.д.) делает талловое масло лиственных пород менее интересным для многих предприятий ЦБК, несмотря на острый дефицит ЖКТМ на рынке и экономическую эффективность выпуска талловых продуктов. Расширение области использования ТМЛП путем поиска новых способов модифицирования ТМЛП в новые ценные продукты является

Исследование процесса димеризации ТМЛП под действием кислот Льюиса затруднено из-за сложного состава исходного сырья, поэтому изучение данного процесса было проведено сначала на его главном компоненте - линолевой кислоте. После определения оптимальных условий димеризации линолевой кислоты исследовали процесс димеризации ТМЛП. Сырье и материалы В эксперименте использовали техническую линолевую кислоту фирмы ОАО «Вектон», ТУ 6-09-14-1990-78, партия 38, марка Ч., состоящую на 80% из 9цис, 12-цис

Как и многие полученные на основе талловых продуктов клеи приготовление клея из ДТМ проводили аналогично общепринятой методике для канифольного клея, включая варку клея, приготовление клеевой эмульсии, определение характеристики полученного клея. Приготовление эмульсионного клея и определение его характеристики Варку клея и приготовление клеевой эмульсии проводили известным способом изготовления канифольного клея. Расход едкого натрия рассчитывали из кислотного числа продукта димеризации.

лиственных пород Пропитка и термообработка древесноволокнистых плит Пропитку ДВП, изготовленных без введения упрочняющих и гидрофобных добавок и не прошедших термообработку производства ООО «Завод ДВП», пос. Емва, респ. Коми (ГОСТ 4598-86), проводили в лабораторных условиях. Образцы ДВП предварительно сушили при температуре 105 - 110°С в течение 1 , 5 - 2 часа, что близко к производственным условиям. Потеря массы исходных образцов ДВП в процессе сушке изображена на рис.10. Рисунок массы 1

2.5. Методика обработки результатов экспериментальных исследований и построения математических моделей Оптимальным управлением экспериментом в условиях неполной информации о механизме процесса является планирование эксперимента. В настоящее время методы планирования эксперимента для изучения процессов в лабораторных и полузаводских условиях применяются широко. Применение методов планирования в близких к промышленности условиях, несомненно, создадут предпосылки для расширения области их приме

Экспериментальное изучение состава исходного материала и продуктов модифицирования осуществляли в лабораторных условиях на кафедре Технологии лесохимических продуктов, химии древесины и физической химии СПбГЛТУ им. С М . Кирова, ЯМР Н спектры веществ снимали в Центре коллективного пользования факультета химии РГПУ им.А.И. Герцена, массспектры веществ - на кафедре Органической химии СПбГУ. Анализ веществ методом высокоэффективной жидкостной хроматографии и газовой ! хроматографии проведены н

3.1. Димеризация линолевой кислоты и таллового масла лиственных пород под действием кислот Льюиса

В нашем исследовании использовали техническую линолевую кислоту и сырое лиственное талловое масло Архангельского ЦБК (пункт

2.1). Техническая линолевая кислота Исходную линолевую кислоту анализировали методом масс-спектрометрии высокого разрешения. На рис. 11 показаны масс-спектры положительных и отрицательных ионов соединений, присутствующих в ней. Inters.. хЯ*. 2792339 S

3.2130 -MS 0 0-0 Enw #(2-29! J 067 2091182 . J j * ., I 300 I , ii 347 2198 II

379.2098 , I

3.1.2. Димеризации линолевои кислоты под действием трифторида бора [140 - 144] Димеризацию линолевои кислоты проводили как описано в методической части (пункт

2.1.2). Продукт димеризации вязкий, имеет коричневый цвет. Масс-спектры, полученные методом масс-спектрометрии высокого разрешения продукта обработки трифторидом бора линолевои кислоты, показаны на рис. 17. Идентификация соединений по данным отрицательных и положительных массовых ионов и рассчитанных масс некоторых соединений пр

3.1.3. Димеризации линолевой кислоты под действием хлорида цинка [145, 146] Для решения этой задачи использовали методику, опробованную в эксперименте с трифторидом бора. Для подтверждения образования димера в продукте использовали метод масс-спектрометрии высокого разрешения. Анализ продукта димеризации методом спектроскопии ЯМР Н позволяет следить за степенью превращения линолевой кислоты в димеры на основе изменения характерного сигнала протонов метиленной группы, находящейся между двумя

3.1.4. Математическая модель процесса димеризации линолевой кислоты [145] Процесс димеризации линолевой кислоты под действием кислоты Льюиса малоизучен. Нехватка информации о механизме процессе вызывает много затруднений для исследования его обычными методами. Как говорилось в методической части (пункт

2.5.) оптимальным управлением экспериментом в условиях неполной информации о механизме процесса является планирование эксперимента [132-134]. Реализацию многофакторного планирования эксп

3.1.5. Подбор катализатора. Димеризации таллового масла лиственных пород На основе результата экспериментов димеризации линолевой кислоты с трифторидом бора или хлоридом цинка можно сделать вывод, что кислоты Льюиса принципиально могут быть использованы в качестве катализаторов процесса димеризации таллового масла лиственных пород, так как главными компонентами его являются ненасыщенные жирные кислоты. Трифторид бора и хлорид цинка должны ускорить процесс димеризации ТМЛП и позволить проводит

На основании проведенных экспериментов подтвердили, что кислота Льюиса катализирует процесс димеризации жирных кислот и ТМЛП. Их применение позволит проводить димеризацию жирных кислот или ТМЛП при относительно низкой температуре (140°С), чем в обычных способах (200 - 230°С). Процесс производства димеров жирных кислот термокаталитическим периодическим (или непрерывным) способом можно проводить на стандартном оборудовании в обычных реакторах при нагревании и перемешивании. В нашем способе дим

[147-149]

Согласно результату анализа исходного сырья (пункт

3.1.1) используемое ТМЛП является сложной смесью высших жирных кислот, нейтральных веществ и смоляных кислот. Промежуточные продукты их озонирования - озониды будут разлагаться при температуре выше 70°С с образованием по месту двойных связей карбоксильных разнообразному и карбонильных продуктов групп. Это приведет ТМЛП. к В чрезвычайно нем будут составу озонирования образовавшиеся алифатические кислоты, альдегиды, в результате распа

Во - все больших масштабах для отбелки целлюлозы на предприятиях ЦБП используется озон. Некоторые крупные комбинаты в своем составе имеют предприятия по производству ДВП или такие предприятия находятся близко от предприятия ЦБП. В зависимости от экономической целесообразности или других факторов установку по получению ОТМ возможно строить на одном или другом предприятии. Строительство пилотной установки для озонирования ТМЛП или фракции жирных кислот хвойного или лиственного ТМ целесообразне

[146] Проклейка является важной стадией в производстве картона. От качества проклейки зависят свойства картона, в первую очередь гидрофобность. Это свойство дает картону возможность сопротивляться негативному воздействию воды и влаги, которые часто воздействуют на картон в процессе его эксплуатации. Картон для плоского слоя гофрированного картона требует довольно высокий показатель гидрофобности Кобб 60 (не более 35 г/м2 для всех марок гофрированного картона, а для картона высшего качества м

4.2. Предлагаемая технологическая схема производства клея из димеризованного таллового масла для проклейки картона Самым подходящим режимом варки клея ДТМ является режим варки пекового клея, т.к. талловыи пек имеет много сходств с данным продуктом ДТМ по вязкости, кислотному числу, содержанию неомыляемых веществ и т.д. Приготовление рабочего раствора клея на основе ДТМ производится на существующем оборудовании в обычных клееварочных котлах при нагревании и периодическом перемешивании. Котел

[147-149] Полученный продукт разложения озонидов лиственного таллового масла (ОТМ) содержат полифункциональные соединения сложного состава. Как мы предполагаем, их карбоксильные и карбонильные группы способны к взаимодействию с функциональными группами древесных компонентов (более всего вероятно, с гидроксильными группами) в стадии термообработки ДВП. Таким образом, образуются между частицами и древесными волокнами ковалентные связи, что повышает прочность термообработанных плит. Аналогично