CC BY
0РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНОГО ПАВ ОГСЛ
Шералиева О.А. Кадыров А.А.
Ташкентский химико-технологический институт https://doi.org/10.5281/zenodo.10845868
Одна из актуальных задач рационального природопользования - решение проблемы утилизации крупнотоннажных промышленных отходов. Накопленные промышленные отходы занимают значительные земельные территории, выступают источником загрязнения окружающей среды, следствием чего является ухудшение условий жизни человека. Количество некоторых отходов столь велико, что их рассматривают как вторичные техногенные сырьевые ресурсы.
Целью исследования был синтез поверхностно активных веществ (ПАВ) на основе отходов масложировых и химических предприятий и изучение их свойств на модельных глинистых растворах, стабилизированных акриловыми полиэлектролитами.
Для получения анионного ПАВ на основе КО ДЖК в порошкообразном виде были изучены различные материалы - наполнители. В результате проведенных исследований по подбору компонента для получения ПАВ в порошкообразном виде, был выбран лигнин, который представляет собой отход гидролиза хлопковой шелухи концентрированными кислотами.
По предлагаемому способу получения ПАВ основное сырье-КО ДЖК омыляют раствором гидроксида натрия, в котором растворен отход третичный переработки алюминиевых шлаков (ТПАТТТ) с последующим введением в реакционную смесь технически гидролизованного лигнина. В данном способе, как в предыдущем, когда был получен анионный ПАВ в гранулированном виде, был использован химически чистый гидроксид натрия (каустик).
Ввод технического гидролизованного лигнина обеспечивает проведение реакции с омыляющей смесью и КО ДЖК с малыми энергозатратами. Это связано с тем, что полимолекула технического гидролизованного лигнина способна к окислительно-гидролитическому осаждению. Несмотря на жесткую кислотную обработку в техническом гидролизованном лигнине присутствует значительное количество реакционно способных этерифицированных фенольных и алифатических гидроксильных групп и фенилпропановых единиц лигнина. В связи с этим лигнин легко вступает в реакцию с гидрофильными соединениями при введении в его молекулу дополнительных функциональных групп происходит дальнейшее окислительно-гидролитическое расщепление в кислой и щелочной средах.
По предлагаемому способу получения порошкообразного ПАВ также, и в способе получения гранулированного, предварительно готовится омыляющая смесь, которая имеет щелочную реакцию, вступает в реакцию обмена с натриевыми солями кислот по концевым группам гидролизного лигнина.
Процесс приготовления порошкообразного анионного ПАВ лабораторных условиях проводится следующим образом -. В лабораторный мини- реактор из нержавеющей стали помещают гидролизованный лигнин и КОДЖК. Затем в реактор заливают омыляющую смесь, которая представляет собой водный раствор гидроксида натрия с добавкой отхода ТПАТ .
Необходимо отметить, что в процесс гидролиза каустиком (водный раствор) проводится без нагрева. Сам процесс гидролиза экзотермический и происходит при самопроизвольном повышении температуры до 80 - 90°С. В процессе приготовления порошкообразного ПАВ ОГСЛ (олигомерный гидролизованный состав с лигнином) производился подбор соотношения между компонентами:
КО ДЖК: технически гидролизованные лигнин,
КО ДЖК : водный раствор гидроксида натрия
Водный раствор гидроксида натрия: отход третичной переработки алюминиевых шлаков.
Мы осуществляли подбор концентрации водного раствора щелочи содержащий отход ТПАШ, а также концентрации КО ДЖК, используемого для синтеза, по содержанию карбоновых жирных кислот.
Для того, чтобы синтезировать порошкообразный ПАВ с наилучшей водорастворимостью, а также стабильностью, получаемой из него водной эмульсии, необходимо, чтобы исходный КО ДЖК содержал максимальное количество карбоновых кислот (т.е. показатель кислотного числа должен быть не менее 60 мг КОН) [97; -С.56; 98; -С.38;].
В результате проведенных исследований по подбору оптимального состава порошкообразного ПАВ ОГСЛ, нами выявлено следующее соотношение исходных компонентов (масс. доли):
КО ДЖК 30-50
Технический гидролизованный лигнин 30-50
Вода 13,6-14,4
Гидроксид натрия 4,8-5,6
Отход ТПАШ 0,8-1,0
Рис.1. Зависимость выхода ПАВ ОГСЛ от дисперсности (I) и рН (II) технического
лигнина.
Изучение зависимости выхода конечного продукта ПАВ ОГСЛ от дисперсности и рН технического лигнина (рис.1) показало, что с повышением дисперсности лигнина и его рН выход конечного продукта приближается к максимальному.
