Химическая энциклопедия

СУЛЬФАТНЫЙ ЩЕДОК (черный щелок), образуется при сульфатной варке древесной целлюлозы ; смесь фильтрата от ее промывки с варочным р-ром. Жидкость черного цвета с резким запахом. С.щ. содержит разл. кол-во сухих в-в в зависимости от степени делигнификации древесины. Нек-рые св-ва неупаренного С.щ.: плотн. 1,05-1,1 г/см³, т. кип. 101 °С, вязкость 1,52·10^-3 Па·с (20°С, плотн. 1,069 г/см³), уд. теплоемкость (9,2% по массе сухих в-в) 3,94 кДж/(кг·К). Сухой остаток состоит из орг. массы (65-70%) и минер. части (30-35%) и содержит: 40-41% С, 3,9-4,1% Н, 4,2-5,2% S, 33,7-35,3% (N + О). Орг. масса включает (% по массе): щелочной лигнин (ок. 50); продукты разрушения моносахаридов (гидроксикислоты, лактоны, 30-35); фенолы, неизмененные моносахариды, нейтральные в-ва, высшие жирные, смоляные и летучие к-ты (4-13); сераорг. (ме-тилмеркаптан, диметилсульфид, диметилдисульфид) и иные соед. (до 2). Состав гидроксикислот определяется видом перерабатываемого древесного сырья. В С.щ. от варки хвойной древесины преобладают гликолевая, молочная, b-глкжоизосахариновая к-ты, лиственной-наряду с двумя последними также a-гидроксимасляная, b-ксилоизосахари-новая, 3,6-дигидроксиарабииогексановая к-ты. Летучие к-ты-муравьиная, уксусная, пропионовая, масляная, валериановая; их кол-ва в С. щ. из хвойной древесины достигают 3,8-5,9% от содержания в орг. массе в-в третьей группы, из осины-10,7%, из березы-12,5%.

Компоненты минер. части (% от массы сухих в-в): Na₂CO₃ (15-18), Na₂S₂O₃ (10), Na₂SO₄ (3-5), Na₂S (2-3), NaCl (2), NaOH (1-2); химически связанный с в-вами орг. массы Na (7-9).

После окисления (для уменьшения при выпарке потерь S, а также для ее лучшей регенерации) С.щ. упаривают в вакууме до концентрации сухих в-в 55-65% и сжигают с целью регенерации NaOH и Na₂S (используют для приготовления варочного r-pa) и утилизации теплоты, выделяемой при сгорании щелока (теплота сгорания 14-15 Мдж/кг). Перед упариванием из С.щ. выделяют отстаиванием сульфатное мыло . При комплексной переработке С.щ. из него м.б. извлечены гидроксикислоты и летучие к-ты. На 1 т целлюлозы образуется 8-12 м³ С.щ.; из этого кол-ва получают 935-2075 кг сухих в-в.

Лит.: Волков А. Д., Григорьев Г. П., Физические свойства щелоков целлюлозного производства, 2 изд., М., 1970; Лесохимические продукты сульфатцеллюлозного производства, М., 1988; Непенин Ю. Н., Технология целлюлозы, 2 изд., т. 2. Производство сульфатной целлюлозы, М., 1990.

Г. А. Узлов.