Известные способы получения хлорированных технических лигнинов осуществляют путем хлорирования лигнинов молекулярным хлором или путем электролиза растворов, содержащих хлорид-ионы, в электролизерах с диафрагмой и без диафрагмы с использованием графитовых и платиновых анодов.

Хлорирование молекулярным хлором проводят двумя способами. Можно проводить обработку лигнина хлорной водой, содержащей различные количества хлора. По этому способу только половина хлора идет на получение целевого продукта, другая половина вЂ” теряется. Выход хлорлигнина при хлорировании молекулярным хлором составляет 95 вЂ” 100% при содержании хлора до 24 (1). Можно непосредственно пропускать хлор через лигнин, содержащий различные количества воды или его водную суспензию (2). При этом максимальное содержание хлора в хлорлигнине составляет 28,14%.

Однако известные способы получения хлорлигнина химическим путем являются трудоемкими, поскольку включают несколько стадий; получение хлорной воды илп газообразного хлора, его очистка, компрнмированне и собственно процесс хлорирования лигнпна. Кроме того, процесс хлорирования молекулярным

5 хлором осуществляют при большом избытке последнего (10 вЂ” 12-кратный избыток), что вызывает его непроизводительные затраты и потребность в улавливании и утилизации. После проведения хлорирования хлорной водой

1р последняя превращается в 0,4 вЂ” 0,5%-ную соляну ю !кислоту, котору ю трудно у TH;II|3Hpoвать.

В известных способах электрохимического хлорирования целевой хлорлигнин с содержа15 нием хлора 25 вЂ” 26% получают только при использовании платинового анода в диафрагменном электролизере (3). Например, электрохимическое хлорирование лигнпна в диафрагменном электролизере с применением в качестве анолита 25%-ной соляной кислоты при использовании платинового анода (плотность тока 0,1 А/смз) приводит к получению хлорлигнина с выходом 126,5% прп содержании хлора 26% . Время хлорирования 4 час. Одна25 ко необходимость использования в процессе диафрагмы (выполняемой из пористой глины), а также драгоценного металла (платины) услоя няет аппаратурное оформление известного способа получения хлорлигнина, 546665

Составитель H. Садовникова

Техред Е. Жаворонкова

Корректор Н. Аук

Редактор Е. Хорина

Заказ 442 8 Изд. № 234 Тираж 499 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр Сапунова, 2

Проведение процесса электрохимического хлорирования в бездиафрагменном электролизере предусматривает использование суспензии лигнина в 10% -ном растворе хлористого натрия, стального катода и графитового анода. В этом случае при плотности тока 0,4 вЂ” 0,5

А/смз в течение 4 час получают хлорлигнин, содержащий только 10 вЂ” 14% хлора (3). Низкое содержание хлора в продукте хлорирования (14% ), длительность процесса, высокие плотности тока и вследствие этого большие затраты электроэнергии, а также использование в качестве катода материала, разрушающегося в процессе электролиза и загрязняющего целевой продукт, ограничивают возможность широкого использования известного способа получения хлорлигнина в бездиафрагменном электролизере.

С целью повышения содержания хлора в целевом продукте и сокращения расхода электроэнергии в способе согласно изобретению в качестве электролита в бездиафрагменном электролизере используют 20 вЂ” 35%-ный раствор соляной кислоты и процесс ведут при плотности тока 0,1 вЂ” 0,2 А/смз.

Целесообразно в данном процессе проводить электролиз при температуре 20 вЂ” 80 С и объемной плотности тока 0,01 вЂ” 0,02 А/см с применением графитового катода.

Осуществление этого способа обеспечивает как высокий выход хлорлигнина, так и высокое содержание хлора в нем (до 34,75%), что соответственно повышает активность лигнина и расширяет возможность его дальнейшего использования. В процессе используется абгазная соляная кислота, которая является многотоннажным отходом химических производств, требующим утилизации. Кроме того, кислота может быть использована неоднократно до концентрации хлористого водорода

18 вЂ” 20 /о, а затем вновь насыщена абгазным хлористым водородом, сокращаются расходы электроэнергии за счет снижения плотности тока и продолжительности процесса (до 2-х час).

Пример 1. Хлорированию подвергают

2о/о-ную суспензию лигносульфоновой кислоты в 35%-ной соляной кислоте при 60 С, плотности тока 0,16 A/см, объемной плотности тока

0,02 А/смз при интенсивном перемешивании.

Время проведения процесса 2 час. Ввиду того, что в процессе электролиза происходит образование поверхностно-активных веществ и заметное пенообразование, в систему добавляют 5% по объему н-бутанола в качестве пе5

55 ногасителя. Выход по веществу 97%, содержание введенного хлора 28,85%.

Пример 2. Хлорированию подвергают

3% -ную суспензию лигносульфоновой кислоты в 35% -ной HCI при 20 С, плотности тока

0,2 А/см, объемной плотности тока 0,02 А/см .

Время проведения процесса 100 мин. Выход по веществу 110%, содержание введенного хлора 31,20%.

Пример 3. Хлорированию подвергают

2о/о -ную суспензию гидролизного лигнина в

20%-ном растворе НСI при 80 С, плотности тока 0,1 А/см, объемной плотности тока

0,011 А/см в течение 3 час. Выход хлорированного продукта 126%, содержание введенного хлора 34,750 .

Пример 4. Хлорированию подвергают

2 /о-ную суспензию сульфатного лигнина в

35%-ном растворе НСI при 26 С, плотности тока 0,17 А/см, объемной плотности тока

0,02 А/см в течение 2 час. Выход хлорлигнина 1220, содержание введенного хлора

25,25%

Формула изобретения

1. Способ получения хлорлигнина путем бездиафрагменного электролиза суспензии лигнина в водном растворе электролита с использованием графитового анода, отл ич а юшийся тем, что, с целью повышения содержания хлора в целевом продукте и сокращения расхода электроэнергии, в качестве электролита используют 20 вЂ” 35%-ный раствор соляной кислоты и процесс ведут при плотности тока 0,1 вЂ” 0,2 А/см .

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе используют графитовый катод.

3. Способ по п. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что процесс осуществляют при 20 вЂ” 80 С.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс хлорирования осуществляют при объемной плотности тока, равной 0,01вЂ”

0,02 А/см .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Шорыгина Н. Н., Колотова Л. И. Хлорирование гидролизного лигнина. Изв. АН

СССР, ОХН, 1953, М 3, с. 562.

2, Шорыгина Н. Н., Грушников О. П., Тычина В. Д. О фракционировании хлорированных лигнинов, Изв. АН СССР, сер. хим., 1967, М 2, с. 317.

3. Новиков А. Н. Элвктрохимическое хлорирование гидролизного лигнина. «Гидролизная и лесохимическая промышленность», 1961, Мо 1, с. 7,

Электролит для получения металлополимеров // 545698

Способ электролитического осаждения активной массы из гидроокиси кадмия // 545272

Электролизер для получения магния и хлора // 544716

Электрохимический способ получения углекислых солей металлов // 544715

Способ выделения нафтенатов // 543687

Электролизер фильтр-прессного типа // 539985

Способ получения соединений свинца // 539984

Способ получения растворов активного хлора // 539093

Способ сборки электролизера для получения гремучего газа // 2100482

Способ обработки воды гипохлоритом натрия и проточный электролизер для получения гипохлорита натрия // 2100483

Изобретение относится к электрохимии и касается способа обработки воды гипохлоритом натрия, производимым на месте потребления путем электролиза водного подземной минерализованной воды с содержанием хлорида натрия от 1,5 до 15 г/л

Способ обработки воды гипохлоритом натрия и проточный электролизер для получения гипохлорита натрия // 2100483

Способ получения раствора фосфита // 2102534

Изобретение относится к электрохимической технологии, к способам получения соединений фосфора, используемых в качестве восстановителей

Способ регулирования давления в электролизере, электролизер для производства водорода и кислорода (варианты) и электролизер для получения водорода // 2102535

Изобретение относится к способу регулирования давления в электролизере, который производит водород и кислород при разложении электролитической жидкости с помощью электрического тока, содержащем герметичную, работающую под давлением электролитическую ячейку для получения водорода и кислорода, водородную линию для отвода водорода из ячейки в водородный накопитель, кислородную линию для отвода кислорода из ячейки и средства подачи электролита в ячейку, при этом между давлением кислородной линии и давлением водородной линии поддерживают заданную разность давления при прохождении кислорода/водорода через один или более пружинных перепускных клапанов, причем давление в водородной линии подводят к пружинной стороне перепускного клапана

Электролизер для электрохимического фторирования и способ электрохимического фторирования (варианты) // 2103415

Изобретение относится к способу электрохимического фторирования (варианты) и электролизеру для его осуществления

Способ получения электролитического диоксида марганца // 2105086

Изобретение относится к способу получения электролитического диоксида марганца, включающему электролиз раствора, содержащего сернокислый марганец и свободную серную кислоту, при этом для приготовления раствора берут отработанный электролит с концентрацией свободной серной кислоты 300-370 г/л, который после отделения осадка марганца обрабатывают карбонатом марганца из расчета 1,17 кг на 1 кг свободной серной кислоты с последующей фильтрацией электролита. Изобретение относится к области неорганической химии и может быть использовано, в частности, для приготовления катализатора, применяемого для очистки газовых смесей от оксида углерода в системах коллективной и индивидуальной защиты органов дыхания и выбросах промышленных предприятий, для очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, а также для других индустриальных и природоохранных целей

Фотоэлектрохимическое устройство // 2105087

Изобретение относится к области фотоэлектрохимии (электрохимической физики)

Способ получения электролитического диоксида марганца // 2105828