- •Гидролизное производство.
- •2.Превращения лигнина.
- •3.Превращения экстрактивных веществ древесины в условиях гидролиза.
- •Охлаждение гидролизата.
- •Нейтрализация гидролизата проводится в две ступени:
- •4.Обогащение субстрата неорганическими питательными веществами.
- •5.Осветление нейтрализата.
- •6.Охлаждение нейтрализата.
- •7.Удаление лигногуминовых веществ.
- •Разбавление сусла.
- •Производство дрожжей.
- •Выбросы в атмосферу.
- •Производство этилового спирта.
- •Производство ксилита.
- •Механическая подготовка и химическое облагораживание пентозансодержащегося сырья
- •Пентозный гидролиз самый важный этап.
- •3. Подготовка пентозного гидролизата процессу гидрирования.
- •Гидрирование ксилозы
- •Очистка и концентрирование ксилитных растворов.
- •Кристаллизация ксилита
- •Технология получения фурфурола.
- •Утилизация гидролизного лигнина.
- •Методы утилизации лигнина
- •Производство целлюлозы
- •Подготовка древесины
- •Сульфитная варка древесины
- •2. Приготовление сырой сульфитной кислоты.
- •Варка древесины.
- •Основные реакции сульфитной варки.
- •Области использования лигносульфонатов
- •Сульфатная варка целлюлозы
- •2. Подготовка щелока к упариванию
- •3.Упаривание черного щелока.
- •Сжигание черного щелока
- •Получение зеленого щелока.
- •Каустизация зеленого щелока.
- •Получение очищенного скипидара
- •Очистка сточных вод гидролизной и целлюлозно-бумажной промышленности.
- •Использование твердых отходов
- •Электроэнергетика
- •Паротурбинные энергетические установки
- •Воздействие энергетики на окружающую среду
- •Подготовка питающей воды
Технология получения фурфурола.
Фурфурол применяют на предприятиях нефтехимии как растворитель для экстракции диенов (используемых для производства синтетической резины) из смеси углеводородов.
Фурфурол и фурфуриловый спирт могут быть использованы вместе или по отдельности для получения твёрдых смол по реакции с фенолом и ацетоном, или с мочевиной. Такие смолы используются в производстве стекловолокна, некоторых деталей самолётов, и автомобильных тормозов.
Фурфурол является доступным веществом, вследствие чего широко используется в качестве исходного соединения для получения различных производных фурана.[1]
Из фурфурола получают непосредственно фуран, служащий, в свою очередь, сырьём для получения важного апротонного растворителя — тетрагидрофурана. Кроме того, фурфурол служит исходным сырьём для получения антимикробных препаратов группы нитрофуранов, таких как фурацилин и подобные.
В основе получения фурфурола лежат химические, а не биохимические превращения моносахаридов. Процесс производства состоит их двух стадий:
1) получение фурфуролсодержащих растворов
2) ректификационное концентрирование и очистка фурфурола
Фурфуролсодержащие растворы получают:
а) как побочные продукты на предприятиях дрожжевого и спиртодрожжевого профиля
б) в результате фурфурольных варок пентозансодержащео сырья.
В качестве сырья используют отходы с/х и древесину лиственных пород.
Фурфурольно-гекзозный метод.
Исходное сырье пропитывают 8-10% раствором серной кислоты в смесителе при модуле 0,3-0,5 по массе. Равномерное смачивание обеспечивается путем распыления серной кислоты. Далее сырье подвергается гидролизу: сначала сырье прогревают путем подачи острого пара в нижнюю часть гидролизного аппарата. В начале прогрева проводят сдувки, которые содержат 1-2 кг фурфурола, 2-3 кг уксусной кислоты, 0,5 кг метанола на 1 т перерабатываемого сырья. Пары конденсируют, и конденсат направляют в сборник.
Далее идет варка. В процессе варки идет одновременная подача острого пара в нижнюю часть аппарата и отбор фурфуролсодержащих паров из верхней части гидролизного аппарата. Выход фурфурола составляет 7-8% от массы сухого сырья. После варки в гидролизном аппарате остается целлолигнин. Целлолигнин подвергается перколяционному гидролизу. В результате получают гексозный гидролизат, который направляют в спиртовое или дрожжевое производство и лигнин.
Выделение и очистка фурфурола.
В фурфуролсодержащих конденсатах кроме фурфурола (температура кипения – 161,70С) содержатся: ацетон (температура кипения – 56,40С), метанол (температура кипения – 64,7), этанол (температура кипения – 78,30С), уксусная кислота (температура кипения – 119,10С). Все примеси имеют температуру кипения меньше, чем фурфурол. Поэтомуц очистку проводят методом ректификации. Сначала конденсат, полученный при варке, который содержит 3,5-5 % фурфурола, разбавляют конденсатом паров самоиспарения, который содержит 0,7-0,8 % фурфурола. В результате получают смесь с содержанием фурфурола 2,5-4 %. Эту смесь подают в сборник (1), из которого смесь идет в колонну (2), где происходит концентрирование фурфурола. Их верхней части колонны отбираются легколетучие вещества, из нижней кубовой части отбирается лютер (содержание фурфурола 0,01%). Из средней части отбирается водно-фурфурольная фракция (содержание фурфурола 30-35%). Она охлаждается до 20-250С в холодильнике (9) и поступает в декантатор (3), где расслаивается на 2 слоя:
- верхний водный слой, в котором содержится 8% фурфурола. Его возвращают в колонну (2);
- фурфуролсырец, в котором содержится 92% фурфурола. Его направляют в сборник (4) а затем в нейтрализатор (5).
Нейтрализацию ведут 1,5-5% раствором соды, при этом концентрация органических кислот уменьшается с 0,2-0,3% до 0,05%. Отработанный содовый раствор, содержащий до 8% фурфурола, возвращают в сборник (1), а фурфурол-сырец направляют в обезвоживающую колонну (6), где он освобождается от воды и легколетучих примесей, которые собирают в вакуум-сборнике (7). Из вакуум-сборника водная фракция проходит холодильник (9) и поступает в декантатор (8), где расслаивается на 2 слоя:
- фурфурольный слой, который направляют в сборник(4);
- водный слой, который направляют в сборник (1).
Из колонны (6) фурфурол поступает на отгонную колонну (10), где в кубовый остаток переходят высококипящие вещества, главным образом метилфурфурол, и отбирается товарный фурфурол, с содержанием основного вещества не менее 99,5%. Колонна (2) нагревается острым паром, а колонны (6) и (10) - глухим паром.