Способ получения связующих из торфа


 


Владельцы патента RU 2614671:

Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "Югра-Биотехнологии" (RU)

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к способу получения ацетилированных производных торфа, которые могут быть использованы в производстве пластических масс и для получения композиционных материалов с минеральными и органическими наполнителями. Способ включает обработку торфа уксусным ангидридом в количестве 1 – 3 моль на 1 моль ОН-групп торфа при интенсивном механическом измельчении в течение 30 – 60 мин при 50°С. Технический результат изобретения заключается в сокращении расхода реагентов, продолжительности процесса и температуры обработки. 2 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к области химической технологии и конкретно к способу получения ацетилированных производных торфа и может быть использовано в производстве пластических масс и композиционных материалов с минеральными и органическими наполнителями.

Известен способ ацетилирования лигноуглеводных материалов, заключающийся в их обработке уксусным ангидридом в количестве 1-3 моль на 1 моль ОН-групп сырья при интенсивном механическом измельчении при 25°С в течение 0.5 – 3 ч в присутствии 20 масс. % сульфата аммония в качестве катализатора [Патент РФ № 2285698, МПК С 08 В 3/06. Опубликован 20.10. 2006. Бюлл. № 29].

Недостатком известного способа является использование только лигноуглеводных материалов, в которых компоненты химически связаны в лигноуглеводный комплекс и малореакционноспособны.

Использование в качестве сырья торфов различного генезиса позволяет расширить сырьевую базу и получать продукты с более широким спектром свойств.

Из известных технических решений наиболее близким по назначению и технической сущности к заявляемому объекту является способ ацетилирования торфа путем его обработки уксусным ангидридом в присутствии гидроксида натрия в количестве 25 % от его массы при механическом измельчении на планетарной мельнице АГО-3 в течение 5 мин и последующем ацетилировании уксусным ангидридом в количестве 1 – 7 моль на 1 моль ОН-групп торфа при 80 – 120°С в течение 2 – 8 ч (прототип) [патент РФ № 2451690. Опубл. 27.05.2012. Бюлл. № 15].

Общие признаки прототипа и предлагаемого изобретения заключаются в том, что в качестве исходного сырья используется торф, а для ацетилирования используется уксусный ангидрид.

К недостаткам прототипа следует отнести: двухстадийность процесса, использование катализатора, высокий расход ацетилирующего реагента (до 7 моль), длительность процесса до 8 ч, повышенная температура осуществления процесса (80-120°С).

Предлагаемое изобретение позволяет устранить основные недостатки прототипа. Применение интенсивной механохимической обработки торфа на мельнице VML-6 позволяет исключить использование катализатора, снизить расход ацетилирующего реагента от 1 – 7 до 1 – 3 моль/моль ОН–групп торфа, сократить продолжительность процесса от 2 – 8 ч до 30 – 60 мин, а температуру от 80 – 120°С до 50°С, то есть интенсифицировать процесс.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в обработке торфа уксусным ангидридом в количестве 1 – 3 моль на 1 моль ОН-групп торфа без катализатора при интенсивном механическом измельчении в течение 30 – 60 мин при 50°С.

Заявляемое изобретение осуществляется следующим образом.

В реактор планетарной мельницы VML-6 загружают навеску воздушно-сухого торфа массой 10.0 г, добавляют уксусный ангидрид в количестве 1 – 3 моль на 1 моль ОН-групп торфа и подвергают интенсивной механохимической обработке в течение 30 минут при температуре 50°С в реакторе мельницы.

Далее полученные продукты выгружают из мельницы, промывают водой до нейтральной среды и сушат в эксикаторе до постоянной массы.

Пример 1. В реактор планетарной мельницы VML-6 загружают навеску воздушно-сухого торфа массой 10.0 г, добавляют уксусный ангидрид в количестве 3 моль на 1 моль ОН-групп торфа и подвергают интенсивной механохимической обработке в течение 30 минут при температуре 50°С в реакторе мельницы.

Далее полученные продукты выгружают из мельницы, промывают водой до нейтральной среды, и сушат в эксикаторе до постоянной массы.

Растворимость в ацетоне – 20 %, содержание связанных ацетильных групп – 10.0 %.

Примеры 2 – 4 проведены в условиях, аналогичных примеру 1, но при различной продолжительности этерификации (табл. 1).

Таблица 1. Влияние продолжительности ацетилирования торфа уксусным ангидридом в условиях интенсивного механического измельчения на свойства полученных продуктов*

Пример Продолжительность ацетилирования, мин Содержание ацетильных групп, % Растворимость в ацетоне, %
Исходный торф - - 5
1 30 10.0 20
2 40 12.5 35
3 50 14.2 48
4 60 17.8 60

* масса торфа – 10.0 г, мольное соотношение ОН:Ac2O = 1:3, температура ацетилирования – 50°С.

Примеры 5 – 7 проведены в условиях, аналогичных примеру 4, но при различных мольных соотношениях ОН:Ас2О (табл. 2).

Таблица 2. Влияние мольного соотношения ОН:Ас2О при ацетилировании торфа в условиях интенсивного механического измельчения на свойства полученных продуктов*

Пример Мольное соотношение ОН:Ас2О Содержание ацетильных групп, % Растворимость
в ацетоне, %
Исходный торф - - 5
4 1:3 17.8 60
5 1:2 15.2 47
6 1:1 11.7 30
7 1:0,5 10.5 20

* масса торфа – 10.0 г, температура ацетилирования – 50°С, продолжительность ацетилирования – 60 мин.

Таким образом, получены новые ацетилированные производные торфа, которые могут быть использованы в качестве термопластичных связующих для плитных композиционных материалов.

Способ получения связующих из торфа, включающий его обработку уксусным ангидридом, отличающийся тем, что обработку торфа ведут уксусным ангидридом в количестве 1 – 3 моль на 1 моль ОН-групп торфа при интенсивном механическом измельчении в течение 30 – 60 мин при 50°С.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к биохимической промышленности, в частности к способу получения строительного связующего состава из органического сырья, и может найти применение в строительной индустрии.

Изобретение относится к области экологии и почвоведения. Технический результат - получение химически чистых гуминовых кислот, достижение максимального соответствия природной среде при рекультивации нарушенных тундровых почв.

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано в торфяной промышленности для добычи и переработки торфа и растительно-торфяных сплавин в акваториях водохранилищ, а также для добычи и переработки торфа на обводненных территориях.
Изобретение относится к технологии получения вяжущего вещества из сырья природного происхождения и может быть использовано при брикетировании материалов для изготовления топливных и технологических брикетов.

Изобретение относится к торфяной промышленности, в частности к способам переработки торфяного сырья и производства продукции на его основе. Техническим результатом является обеспечение возможности производства различной торфяной продукции из торфяного сырья любого вида и качества при обеспечении энергонезависимости производства.

Изобретение относится к способу получения продукции, тепла и электроэнергии из торфа для сельского хозяйства, коммунально-бытовых нужд и нужд промышленности. Способ включает экскавацию торфа из залежи, его обезвоживание, введение композитов, связующих модификаторов и минеральных удобрений, формирование гранул, или брикетов, с досушиванием, фасовку и пакетирование всей высушенной продукции, направление части торфа для пиролиза для получения тепловой и электрической энергии.

Изобретение относится к способу и устройству для производства твердого углеводородного топлива. .

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к способу получения гуминовых кислот из низкоминерализованных иловых сульфидных грязей. .

Изобретение относится к торфяной промышленности, в частности к способам добычи торфяного сырья и его переработки в окускованное коммунально-бытовое топливо, и может найти применение в малой энергетике при создании региональных энергетических кластеров.

Изобретение относится к технологии термо- и механохимической переработки торфа, а именно к получению из торфа органического гидрофобного компонента, содержащего твердую и жидкую фазы, используемого для гидрофобной обработки дисперсных материалов.

Изобретение относится к способу подачи гидролизного лигнина на сушку, включающему в себя следующие стадии: укладку гидролизного лигнина с низким содержанием влаги в пределах 0-45% на рабочую поверхность механизма подачи; укладку гидролизного лигнина с высоким содержанием влаги в пределах 55-80% поверх гидролизного лигнина с низким содержанием влаги, избегая соприкосновения гидролизного лигнина с низким содержанием влаги с рабочей поверхностью механизма; при этом отношение гидролизного лигнина с высоким содержанием влаги к гидролизному лигнину с низким содержанием влаги составляет 1:6-10:1; и подачу гидролизного лигнина с низким содержанием влаги и гидролизного лигнина с высоким содержанием влаги в сушильное устройство.
Изобретение относится к области получения углеродных адсорбентов. Описан способ получения композитного волокнистого адсорбента, характеризующийся тем, что в качестве исходных компонентов берут гидролизный лигнин и полиакрилонитрил, готовят их смесь при соотношении 80:20 по массе, эту смесь помещают в пиролизер, осуществляют его продув током азота, после этого ведут прогрев смеси в пиролизере со скоростью подъема температуры 15 град·мин-1 до достижения температуры смеси 800°C, поддерживают эту температуру в течение 0,5 часа, прекращают прогрев и ведут охлаждение карбонизованных волокон до комнатной температуры в атмосфере азота со скоростью его тока 50 см3·мин-1.

Изобретение относится к области полимерных композиций с органическими наполнителями и технологиям их получения и может быть использовано для производства изделий инженерно-технического назначения в строительной и мебельной промышленности, сельскохозяйственном и автомобильном машиностроении.
Изобретение относится к области получения композиционного волокна на основе гидролизного лигнина с полиакрилонитрилом и может быть использовано для формирования прекурсорных композитных волокон в качестве исходного материала для образования углеродных волокон повышенной прочности и термостойкости.
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при производстве древесностружечных плит. В составе композиции для внутреннего слоя используется 10-40% стружки из отходов гниющих заготовок и 20% стружки из отходов оцилиндровки круглых лесоматериалов, а также 40-70 мас.% стружки, полученной из технологической щепы марки ПС, с применением связующего на основе низкомольной карбамидоформальдегидной смолы и эмульсии.

Изобретение относится к получению лигнина из лигноцеллюлозной биомассы, а также к снижению засорения лигнином технологического оборудования при переработке лигноцеллюлозной биомассы.

Изобретение относится к смеси привитых сополимеров для использования в качестве добавки в химических материалах, а также при освоении, эксплуатации, комплектации подземных месторождений нефти и природного газа и в случае глубоких скважин.
Изобретение относится к ацетилированнию производных торфа и может быть использовано в производстве пластических масс. .
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано в производстве буровых реагентов. .

Изобретение относится к древесно-пластиковой композиции для получения огнестойких продуктов. .
Изобретение относится к ацетилированнию производных торфа и может быть использовано в производстве пластических масс. .
Наверх