Экстракция твердых топлив

Этим методом из твердых топлив извлекают гуминовые кислоты и битумы.

Битумы

Битумы твердых топлив - смесь органических веществ, извлекаемых из торфа и углей органическими растворителями. Синонимами термина «битум» в случае торфов является термин «сырой торфяной воск», а в случае бурых углей - «монтан-воск».

Для экстракции используют различные растворители: бензол, спирты, эфиры, углеводороды и их хлорпроизводные.

Содержание битума в твердых топливах может колебаться от 5 до 30 масс.%.

Битумы находят широкое применение в различных отраслях промышленности: в точном литье, производстве пластмасс, полиграфии, деревообрабатывающей промышленности, бытовой химии, медицине, дорожном строительстве.

Кроме того, битумы используются для выделения из них восков, смол, парафинов, фитостеринов и других продуктов. Фитостерины используют в фармакологии для борьбы с кожными заболеваниями, а также в качестве сырья в тонком органическом синтезе стероидных гормонов человека.

Меняя условия обработки и растворители можно добиться разделения битумов на составные компоненты.

Так, например, последовательной экстракцией из торфа бензином, а затем бензолом можно достигнуть разделения битума на воск и смолы. Продукт, извлеченный бензином, содержит 25 масс.% смол и 75 масс.% воска, а продукт, извлеченный бензолом, имеет в своем составе в основном смолы, к которым примешан воск.

Воски состоят из сложных эфиров высших карбоновых кислот С16 - С28 и высших спиртов С27 - С30; в них также присутствуют свободные высшие карбоновые кислоты, спирты и углеводороды. Воск, извлеченный из торфа бензином, содержит 56 масс.% кислот и 44 масс.% неомыляемых веществ. Кислоты представляют собой смесь церотиновой (С25Н51СООН), монтановой (С27Н55СООН) и других кислот. Неомыляемые вещества состоят из предельных углеводородов С33Н68, С33Н72 и спиртов С27Н53ОН, С3оНб10Н.

Выделенные из буроугольных битумов воски, очищенные от смол и других примесей, называются горным воском (монтан-воск), они являются важным продуктом химической переработки бурых углей. В состав монтанного воска входят главным образом свободные монтановая и церотиновая кислоты и их эфиры.

Смолы торфа и битумов состоят из эфиров циклических спиртов и циклических кислот, в основном абиетиновой кислоты С19Н29СООН.

Составы на основе торфяных и буроугольных восков применяют в качестве водоэмульсионных полирующих составов, как загустители смазок, в качестве антифрикционных добавок, при формировании изделий из пеноуретана, как разделительные смазки.

Широко используются воски для пропитки ДСП-плит, прессованного картона, в качестве глянцевателей для дерева, бумаги, картона, при изготовлении точного литья, в том числе и в стоматологии.

Гуминовые кислоты

Гуминовые кислоты извлекают из торфа, бурого и каменного углей обработкой водными растворами щелочей.

При подкислении таких растворов даже слабыми кислотами в осадок выпадают аморфные темно-бурые вещества — гуминовые кислоты. Содержание и состав гуминовых кислот в торфе и буром угле зависит от растений, на базе которых образовались эти ископаемые.

В торфе может содержаться 10-50 масс.%, в бурых углях - 35 - 70 масс.% гуминовых кислот.

Гуминовые кислоты - сложная смесь высокомолекулярных органических соединений, образующихся при разложении отмерших растений. Считается, что гуминовые кислоты представляют собой ароматические оксикарбоновые кислоты, структура которых включает ядро ароматической природы с участием азота и периферийную часть, состоящую из гетероциклов и алифатических фрагментов, связывающих ядра между собой. Доказано наличие кислородсодержащих функциональных групп: фенольных, карбонильных, карбоксильных и т.д. Кроме этого, экспериментально доказано наличие простых эфирных связей, аминного азота, тиольной и сульфидной форм серы.

Гуминовые кислоты проявляют ярко выраженную биологическую активность: они являются хорошими стимуляторами роста растений, что и определяет широкое практическое применение их в сельском хозяйстве. Кроме того, они используются в животноводстве как компоненты комбикормов, в производстве красителей коричневых оттенков, в горном деле при бурении скважин для стабилизации глиняных растворов, при производстве портландцемента, для умягчения воды в паровых котлах.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >