Способ получения азотсодержащего производного лигнина

(51) 08 5/02 (2006.01) 07 43/04 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к области ионообменных материалов, а именно к способам получения азотсодержащих производных лигнина и может быть использовано для очистки сточных вод,производственных растворов. В результате этерификации лигнина эпихлоргидрином в присутствии триэтиламина при массовом соотношении 1,0(4,0-6,0)(1,0-1,2) при 40-60 С в течение 2-3 часов, фильтрования полученного полупродукта, промывания его ацетоном, сушки в вакууме при 50 С с последующим аминированием последнего полиэтиленполиамином при массовом соотношении 12 в диоксане в течение 1-2 часов при 40-60 С и атмосферном давлении получают полупродукт с содержанием хлора 8,55-13,10, а статическая обменная емкость целевого продукта по 0,1 н раствору НС 1 составляет 4,00 - 5,50 мг-экв/г.(72) Ергожин Едил Ергожаевич Чопабаева Назира Набиевна(73) Дочернее государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Институт химических наук им. А.Б. Бектурова республиканского государственного предприятия на праве хозяйственного ведения Центр наук о земле,металлургии и обогащения Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Яунземс В.Р., Мажейко Л.Н., Сергеева В.Н. Азотосодержащие производные лигнина. . Ионообменная способность некоторых азотосодержащих производных лигнина// Химия древесины. 1968(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТСОДЕРЖАЩЕГО ПРОИЗВОДНОГО ЛИГНИНА 20077 Изобретение относится к области ионообменных материалов, а именно к способам получения азотсодержащих производных лигнина и может быть использовано для очистки сточных вод,производственных растворов. Известен способ получения азотсодержащего производного лигнина из отходов целлюлознобумажной промышленности,включающий предварительную ионообменную очистку в динамических условиях жидкого щелока катионитом в аммонийной форме, упаривание его до концентрации сухого остатка 45-60 и аминирование концентрированными или разбавленными растворами аммиака в присутствии кислорода при рН 1-2, температуре 135-150 С и давлении 3-6 атм в течение 2-4 часов. Статическая обменная емкость(СОЕ) азотсодержащего производного лигнина по 0,1 н раствору НС 1 1,131,35 мг-экв/г (А.с. СССР 486033, кл. С 08 Н 5/02,С 0833/02, бюл.36, 1975). Недостатком способа является сложность аппаратурного оформления, высокие температура,давление процесса и низкая СОЕ целевого продукта. Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к заявляемому является способ получения азотсодержащего производного лигнина, включающий хлорметилирование лигнина 40-ным раствором формалина и концентрированной соляной кислотойпри массовом соотношении 1840 в течение 5 часов при 80 С при интенсивном перемешивании в токе газообразного НС 1, фильтрование полученного полупродукта, промывание его водой и сушку в вакууме при 50 С с последующим аминированием последнего полиэтиленполиамином (ПЭПА) при массовом соотношении 12 в диоксане в течение 4 часов при 160 С в автоклаве. При этом содержание хлора в полупродукте достигает 5,94-6,17, а СОЕ азотсодержащего производного лигнина по 0,1 н раствору НС 1 - 2,55-2,83 мг-экв/г (Яунземс В.Р.,Можейко Л.Н., Сергеева В.Н. Азотсодержащие производные лигнина.. Ионообменная способность некоторых азотсодержащих производных лигнина // Химия древесины. 1968.2. с. 115 - 118). Недостатком указанного способа является высокие температура, давление и длительность процесса, использование агрессивных реагентов и низкая СОЕ целевого продукта. Задачей изобретения является разработка способа получения азотсодержащего производного лигнина. Технический результат состоит в сокращении времени процесса и повышении СОЕ азотсодержащего производного лигнина. Технический результат достигается способом,включающим этерификацию лигнина эпихлоргидрином(ЭХГ) в присутствии триэтиламина (ТЭА) при массовом соотношении 1,0(4,0-6,0)(1,0-1,2) в течение 2-3 часов при 4060 С, фильтрование полученного полупродукта,промывание его ацетоном, сушку в вакууме при 50 С с последующим аминированием последнего ПЭПА при массовом соотношении 12 в диоксане в течение 1-2 часов при 40-60 С и атмосферном давлении. При этом содержание хлора в полупродукте - 8,55-13,10. Существенным отличием предлагаемого изобретения от прототипа является то, что полупродукт с содержанием хлора 8,55-13,10 получают этерификацией лигнина ЭХГ в присутствии ТЭА при указанном соотношении и температуре, а аминирование проводят при 40-60 С и атмосферном давлении. Эти существенные отличия позволяют по сравнению с прототипом сократить время процесса и повысить СОЕ азотсодержащего производного лигнина за счет получения полупродукта с содержанием активного хлора, превышающим этот показатель в прототипе в 1,43-2,12 раза, без разрушения полимерной матрицы лигнина. Пример. Азотсодержащее производное лигнина получают этерификацией 0,15 г. лигнина 0,8 мл. ЭХГ в присутствии 0,25 мл ТЭА, что соответствует массовому соотношению 1,06,01,2. Процесс осуществляют в трехгорлой колбе, снабженной механической мешалкой, контактным термометром и капельной воронкой, в течение 2 часов при 60 С. Полупродукт с содержанием хлора 13,10 отфильтровывают, промывают в аппарате Сокслетта ацетоном - традиционным растворителем для вышеуказанных органических соединений, сушат при 50 С в вакууме и аминируют ПЭПА в диоксане при массовом соотношении полупродукт ПЭПА 12 при 60 С в течение 2 часов. СОЕ азотсодержащего производного лигнина по 0,1 н раствору НС 1 - 5,50 мг-экв/г. Остальные примеры приведены в таблице. Как видно из таблицы, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет сократить время получения как полупродукта, так и целевого продукта на 2-3 часа и повысить СОЕ до 4,00 - 5,50 мг-экв/г. Кроме того,процесс получения полупродукта проводится при температуре на 2040 С, а аминирование его - на 100-120 С ниже, чем в прототипе и при атмосферном давлении. 20077 Таблица Условия получения полупродукта ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения азотосодержащего производного лигнина, включающий получение полупродукта на основе лигнина, последующее его фильтрование, промывание сушку в вакууме при 50 С и аминирование полиэтиленполиамином при массовом соотношении 12 в диоксане при нагревании, отличающийся тем, что полупродукт Условия аминирования при соотношении полупродуктПЭПА 12 масс.ч. Т,С давлевремя,ние часы получают этерификацией лигнина эпихлоргидрином в присутствии триэтиламина при массовом соотношении 1,0(4,0-6,0)(1,0-1,2) и температуре 40-60 С, а аминирование последнего проводят при 40-60 С и атмосферном давлении. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание хлора в полупродукте соответствует 8,55-13,10.