Удалить органику после гидролиза целлюлозы

форум для специалистов в области органической химии
organic chemistry issues discussion for professional scientists
Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 4670
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Удалить органику после гидролиза целлюлозы

Сообщение Phobos » Ср окт 18, 2017 1:35 pm

Есть в одном процессе некий побочный (но обильный) поток, содершащий около 60% серной кислоты в воде и ~2% всякой органики - остатки глюкозы и других сахаров, фурфороловые производные и всякая сопутствующая хрень.
Органику надо удалить - от слова совсем. До ТОС 10-30 ппм. Концентрация кислоты не должна сильно уменьшаться.
На одном подобном производстве успешно пробовали озонатор - но там надо было удалить со 100 ппм до 10 и меньше. И другая среда, хоть и тоже кислая.
Частично работает перекись, но не до конца. Сорбенты слишком дорого.
Вопрос вот какой: известно, что в этой смеси продолжаются процессы, меняющие ее вид и цвет - предполагаю, что это дальнейший гидролиз глюкозы и образование всяких гуминовых соединений. Известно, что чем дольше эта смесь стоит, тем хуже потом окисляется перекисью. Но - может есть способ и смысл как раз ускорить образование всяких высокомолярных соединений, а от них избавиться фильтрацией? И только остатки растворенной органики добить перекисью?
Поси затрудняет миллион статей на тему спасения планеты получением биоэтанола из таких вот гидролизатов. Вроде как цели перевести всю глюкозу в нерастворимое нечто ни у кого не было...Поделитесь соображениями плз.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Аватара пользователя
ChemNavigator
Сообщения: 1460
Зарегистрирован: Пт янв 28, 2005 3:02 am

Re: Удалить органику после гидролиза целлюлозы

Сообщение ChemNavigator » Ср окт 18, 2017 4:33 pm

Phobos писал(а):
Ср окт 18, 2017 1:35 pm
Но - может есть способ и смысл как раз ускорить образование всяких высокомолярных соединений
Самый очевидный способ - нагревание.
Частично работает перекись, но не до конца.
Как вариант, можно проверить действие персульфатов или соотв. свободных кислот (H2SO5, H2S2O8), т.к. они - более сильные окислители чем H2O2.

Joni-Fantazi
Сообщения: 236
Зарегистрирован: Пт май 08, 2009 10:40 am

Re: Удалить органику после гидролиза целлюлозы

Сообщение Joni-Fantazi » Ср окт 18, 2017 4:56 pm

Вряд ли при нагревании получится что-то высокомолекулярное. А вот процессы подобные "обугливанию" концентрированной кислотой усилятся, результат - куча чёрной (по цвету) кислоты, фильтрацией этот цвет скорее всего не убрать.
Ну и глюкоза (как и другие моносахара) в такой смеси уже не гидролизуется, скорее дегидратируется. Из глюкозы получается оксиметилфурфурол, из пентоз - фурфурол. Потом, возможно, левулиновая кислота.

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 4670
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: Удалить органику после гидролиза целлюлозы

Сообщение Phobos » Ср окт 18, 2017 5:46 pm

Как вариант, можно проверить действие персульфатов или соотв. свободных кислот (H2SO5, H2S2O8)
Если добавляют перекись в 60% серную к-ту, то именно они и образуются.
Из глюкозы получается оксиметилфурфурол, из пентоз - фурфурол. Потом, возможно, левулиновая кислота.
По литературе гумины как раз и образуются из глюкозы и продуктов ее дегидратации.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 9914
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Удалить органику после гидролиза целлюлозы

Сообщение avor » Ср окт 18, 2017 8:33 pm

Перегнать кислоту, можно предварительно перекись добавить, главное не переборщить, а то улетите.

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 4670
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: Удалить органику после гидролиза целлюлозы

Сообщение Phobos » Ср окт 18, 2017 8:59 pm

Около трети органики в начальном растворе - летучая (purgeable). Да еще и в процессе образуется часть. Я уже не говорю, что энергозатраты на перегонку тонн серной кислоты убьют весь смысл.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 9914
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Удалить органику после гидролиза целлюлозы

Сообщение avor » Ср окт 18, 2017 9:42 pm

Так и прекрасно что летучая. Улетит раньше кислоты. Энергозатраты? Мольная теплота испарения на 20% больше воды, но мольная масса более чем в 5 раз больше. В общем если судить по энергозатратам явно не дороже чем перегонка 1т воды, а их на электростанциях и котельных испаряют тысячами. Вот кап затраты на установку будет выше чем на водяной котел-парогенератор.

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 4670
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: Удалить органику после гидролиза целлюлозы

Сообщение Phobos » Ср окт 18, 2017 9:52 pm

Затраты будут раз в 10 больше, чем добить перекисью, а потом озоном. Или сразу озоном.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Аватара пользователя
ChemNavigator
Сообщения: 1460
Зарегистрирован: Пт янв 28, 2005 3:02 am

Re: Удалить органику после гидролиза целлюлозы

Сообщение ChemNavigator » Ср окт 18, 2017 10:06 pm

Можно испарить только воду (40%), или хотя бы её большую часть. Тогда оставшаяся горячая конц. кислота (>80%) сожжёт оставшуюся органику. Пероксиды (например K2S2O8) можно добавить для того чтобы предотвратить образование SO2.

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 4670
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: Удалить органику после гидролиза целлюлозы

Сообщение Phobos » Ср окт 18, 2017 10:25 pm

Давайте сузим вопрос до образования гуминов, сколько и как надо греть, что, помимо кислоты, способствует их образованию (УФ? катионы какие-нибудь?), с чем их едят, как фильтруют и т.д.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 9914
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Удалить органику после гидролиза целлюлозы

Сообщение avor » Чт окт 19, 2017 12:21 am

Хотите извратится, вам никто не запретит. В общем случае новая заводская кислота может оказаться в несколько раз дешевле ваше "очищенной".

Аватара пользователя
antabu
Сообщения: 2504
Зарегистрирован: Пн май 25, 2009 7:00 pm

Re: Удалить органику после гидролиза целлюлозы

Сообщение antabu » Чт окт 19, 2017 5:24 am

Это так, но утилизация грязной стОит дороже новой.
Мой Карфаген обязан быть разрушен.
Новодворская.

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 4670
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: Удалить органику после гидролиза целлюлозы

Сообщение Phobos » Чт окт 19, 2017 6:58 am

но утилизация грязной стОит дороже новой.
Именно так.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 9914
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Удалить органику после гидролиза целлюлозы

Сообщение avor » Чт окт 19, 2017 7:07 am

Да, ладно, на пороховых заводах и на заводах по переработке аккумуляторов уже давно приспособились из нее сульфат аммония и натрия получать.

Аватара пользователя
Любитель_Манниха
флудомастер
Сообщения: 15118
Зарегистрирован: Вт июл 15, 2008 11:55 pm

Re: Удалить органику после гидролиза целлюлозы

Сообщение Любитель_Манниха » Чт окт 19, 2017 10:48 am

Фурфуролы ж в кислой среде дают кучу г..на :?

Если озон работал на похожей системе, логично было бы попробовать на этой в масштабе хотя бы стакана?
Я лично правами человека накушалась досыта. Некогда и мы,и ЦРУ,и США использовали эту идею как таран для уничтожения коммунистического режима и развала СССР. Эта идея отслужила свое,и хватит врать про права человека и про правозащитников. © Новодворская

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 4670
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: Удалить органику после гидролиза целлюлозы

Сообщение Phobos » Чт окт 19, 2017 3:01 pm

Логично. У нас самих озонатора нет, покупать, чтоб попробовать неохота, поэтому ищем у кого попробовать. Но в любом случае, если неким процессом удастся сперва удалить 3/4 органики осаждением/фильтрацией, то на озонатор будет веселее идти.
Я в приниципе и хочу перевести фурфуролы в кучу олигомерного говна, которое можно отфильтровать.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 9914
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Удалить органику после гидролиза целлюлозы

Сообщение avor » Чт окт 19, 2017 4:46 pm

Phobos писал(а):
Ср окт 18, 2017 9:52 pm
Затраты будут раз в 10 больше, чем добить перекисью, а потом озоном. Или сразу озоном.
У вас примесей слишком много, озон с ними не справится, точнее что бы справится яго оченя многа понадобится и в итоге окажется шило на мыло

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 4670
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: Удалить органику после гидролиза целлюлозы

Сообщение Phobos » Чт окт 19, 2017 5:28 pm

Вот поэтому и хочу сперва олигомеризацией и фильтрацией гуминов предварительно уменьшить количество орг. примесей. Чтоб потом озон пошел только на самые упертые.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 9914
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Удалить органику после гидролиза целлюлозы

Сообщение avor » Чт окт 19, 2017 5:48 pm

Phobos писал(а):
Чт окт 19, 2017 5:28 pm
Вот поэтому и хочу сперва олигомеризацией и фильтрацией гуминов предварительно уменьшить количество орг. примесей. Чтоб потом озон пошел только на самые упертые.
Это вряд ли! Даже если что-то олигомерезуется отфильтровать это будет не менее сложно, чем сорбировать чачу на угле или смеси угля с силикагелем.

Аватара пользователя
ChemNavigator
Сообщения: 1460
Зарегистрирован: Пт янв 28, 2005 3:02 am

Re: Удалить органику после гидролиза целлюлозы

Сообщение ChemNavigator » Чт окт 19, 2017 6:32 pm

См. статью Карбонизация (органическая химия):
процесс гидротермальной карбонизации воспроизводит в ускоренном виде процесс образования ископаемых углей. В результате гидротермальной карбонизации в течение суток или меньше при температуре порядка 200 и добавлении катализатора биомасса превращается в так называемый биоуголь[4].

Ответить

Вернуться в «органическая химия / organic chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 2 гостя