Электрогидравлический эффект в гетеродисперсных системах гидролизного лигнина Иванова, Надежда Викторовна

Введение к работе

Актуальность работы. На основании исследований структуры, физико-химических свойств, химических реакций гидролизного лигнина (ГЛ) - многотоннажного отхода гидролизной промышленности, и работ по созданию технологий его переработки установлено, что он является ценным сырьём для получения целого ряда химических продуктов: энтеросорбентов, стимуляторов роста растений, пестицидов, химмелиорантов, гуминовых веществ и др.

Однако, вплоть до настоящего времени, большинство из известных технологических схем переработки ГЛ не реализовано в промышленности, поскольку выявились как проблемы экономического плана, так и недостатки технических решений при организации крупнотоннажных производств, а также немаловажное значение при этом имеет неудовлетворительная экологическая чистота таких технологий.

В этой связи, особую актуальность приобретают научные разработки способов переработки ГЛ , основанные на использовании принципиально новых реакций и процессов, которые позволяют преодалеть недостатки присущие известным технологическим решениям. К ним, прежде всего, относятся механоакти-вационные процессы, основанные на эффекте электрогидровзры-ва.

Электрогидравлический эффект (ЭГЭ), известен в настоящее время как промышленный, экологически чистый способ преобразования электрической энергии в механическую без посредства промежуточных звеньев. Он создаётся высоковольтным сильноточным импульсным электрическим разрядом в жидкости и представляет собой многофакторный физико-химический процесс в котором участвуют ударные волны с гидростатическим дазле-

- г -

ниєм 10²-10³МПа, плазма с температурой до 10⁴ К, импульсные мощные электромагнитное поле, ренгеновское, световое, тепловое излучения и т.д..

Цель и основные задачи. Ожидалось, что воздействие ЭГЗ на суспензии ГЛ позволит интесифицировать многие химические реакции взаимодействия с ним, а также процессы экстракции сорбированных на ГЛ низкомолекулярных соединений и таким образом усовершенствовать отдельные технологические решения по его утилизации.

В соответствии с этим в работе ставилась цель: исследовать влияние ЗТЗ на состав и свойства гетеродисперсных систем гидролизного лигнина в воде и водных растворах NaOH.

Для достижения указанной цели решались следующие основные задачи:

1. Изучение состава и свойств твёрдой и жидкой фаз водно- лигниновых суспензий после воздействия ЭГЭ, определение возможных путей использования получающихся продуктов.

2. Изучение состава и свойств водно-щелочных суспензий гидролизного лигнина после воздействия ЭГЭ; проведение сопоставления результатов с таковыми, полученными с использованием метода щелочной активации.

Научная новизна. В работе впервые проведено исследование ЭГЭ в гетеродисперсных системах ГЛ.

Определена возможность применения ЭГЭ для деструкции, модификации ГЛ и получения продуктов, которые могут найти практическое применение.

Впервые показано, что воздействие ЭГЭ на гетеродисперс-ные системы ГЛ в воде приводит к получению активированного, тонко измельчённого, освобождённого от зольных элементов лигнина, что обеспечивает его применение в качестве наполнителя эластомеров, а также как исходного сырья для получения активированных углей.

Впервые показано и обосновано, что воздействие ЭГЭ на водно-щелочные суспензии ГЛ обеспечивает получение знтеро-сорбента, по свойствам аналогичного энтеросорбенту - полифе-пану, получаемого при щелочной активации ГЛ, при этом время, затрачиваемое на процесс сокращается не менее чем в 30 раз; а также исключается экологически небезопасная стадия щелочной варки, отсутствуют стадии измельчения сырья и готового продукта, предусмотренные в действующей технологии производства полифепана.

Получены новые сведения о составе и строении "лигногуми-новых" веществ.

Апробация работы. Основные результаты диссертации были доложены на Всесоюзном научно-техническом семинаре по использованию лигнина и его производных (Ленинград-Пушкин, 1989г.), на III региональной конференции "Аналитика Сиби-ри-SO" (Иркутск, 1990г.), на научной конференции "Технологические аспекты целлюлозно-бумажного производства" (Братск, 1991г.), на б~^ой межреспубликанской школе-семинаре "Исследования в области химии древесины" (Рига, 1991г.), на III Советско-японском симпозиуме по механохимии (Иркутск, 1990г.).

Публикации. Бо результатам исследований опубликовано 12 работ.

Объём работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методической части, экспериментальной части и обсуадения результатов и выводов. Содержание работы изложено на 116 страницах машинописного текста и содержит 16 таблиц и 21 рисунок. Список цитируемой литературы включает 117 наименований.