Способ упаривания лигносульфонатсодержащего раствора целлюлозного производства

Способ упаривания лигносульфонатсодержащего раствора целлюлозного производства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ УПАРИВАНИЯ ЛИГНОСУЛЪ )ФОНАТСОДЕРЖАЩЕГО РАСТВОРА ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО ПРОИЗВОДСТВА, преимущественно сульфитно-дрожжевой бражки, включающий одноступенчатую термическую выдержку раств(а в замкнут и«1 пространстве и концентрирование его в рециркуляционных выпарных аппаратах, отличающийся тем, что, с целью снижения загрязнений конденсата путем уменьшения содержания в нем летучих органических веществ, те5ыичес1 ю выдержку раствора осуществляют при 110140 С и давлении 0,2-О,3 МПав течение 5-45 мин.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

Ц

РЕСПУБЛИН

3 у 3) 21 С 11110

1

Р

« й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOhlIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЬЙ (21) 3341605/29-12 (22) 01 ° 10,81 (46) 23.04.83. Бюп. ¹ 15 (72) С. А. Сацотницкий и Г. В. кальянова (71) Ленинградская ордена Ленина лесотехническая академия им, С. М. Кирова (53) 676.1 1.082.1(088.8) (56) 1." ЕеИМаИ Оий руре », 1973, М 12, 355-368.

2. Сапотницкий,С, А. Использование сульфитных щелоков. М., Лесная промышленность", 1965, с. 181-182 (прото- тип).

„„Я0„„101 527 A (54) (57) СПОСОБ УПАРИВАНИЯ ЛИГНОСУЛЬФОНАТСОДЕРЖАЩЕГО РАСТВО.

PA ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО ПРОИЗВОЙСТВА, преимущественно сульфитно-дрожжевой бражки, вюпочаюший одноступеичатую термическую выдержку раствора в замкнутол пространстве и концентрирование его в рециркуляционных выпарных аппаратах, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью снижения загрязнений конденсата путем уменьшения содержания в нем летучих органических веществ, термическую выдержку раствора осуществляют при 110140 С н давлении 0,2-0,3 МПа в течение 5-45 мин.

1 1013

Изобретение относится к переработке побочных продуктов производства сульфитной целлюлозы, преимущественно сульфич

íî-дрожжевой бражки и предназначено для использования целлюлозно-бумажной. промышленности.

Известен способ упаривания лигно сульфонатсодержашего раствора> согласно которому сульфитный щелок перед концентрированием нейтрализуют до рН 8, !0 связывая тем самым уксусную кислоту в нелетучую соль 513.

Недостатком этого способа является то, что при глубокой нейтрализации щелока резко возрастает его пенообразую - 15 шая способность. За счет переброса пены с соковым паром значительно повышается химическое потребление кислорода (ХПК) конденсатов, что приводит к значительным загрязнениям сточных вод и окружа- 20 юшей среды.

Наиболее близким к изобретению является способ упаривания лигносульфонатсодержашего раствора целлюлозного производства, включающий одноступенчатую 25 термическую выдержку в замкнутом пространстве и концентрирование в рециркуляционных выпарных аппаратах.

Согласно этому способу термовыдержку раствора осуществляют при 150160 С и давлении 0,6-0,8 МПа в течео ние 50 с — 2 мин 12).

Однако этот способ не позволяет изменить структуру прйсутствующих в растворе органических веществ и, следователь

35 но, снизить содержание летучих органических веществ, загрязняющих конденсат, Одним из вариантов этого способа являегся двухступенчатая выдержка раствора, где первую ступень проводят при

125 С> а вторую при 1 ЛООС. Однако и о о 40 при осуществлении этого«варианта не снижается количество загрязнений. Кроме того, усложняется технолокц ческий процесс.

Конкретные условия термовыдержки и характеристика полученного конденсата

45 представлены в табл. 1.

Т абли ца 1

17,6

560

17,2

0,22

1сходная без термовыдержки . 600

110 20 0,2 590

527 2

Бель изобретения — снижение загрязнения конденсата путем уменьшения содержания в нем летучих органических веществ.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу упаривания лигносульфонатсодержашего раствора целлк>поэного производства, преимущественно суль фитно-дрожжевой бражки, включающему одноступенчатую термическую выдержку раствора в замкнутом пространстве и концентрирование его в рециркуляционных выпарных аппаратах, термическую выдержку раствора осуществляют при 110—

140 С и давлении 0,2-0,3 МПа в течение 5-45 мин.

В предлагаемом способе концентрирование может проводиться однократно после термической выдержки, а может быть осуществлено два раза — до термической выдержки и после нее.

За счет указанных условий термической выдержки летучие органические компоненты вовлекаются в процесс термополимеризации лигносульфонатов, не поступая в паровую фазу.

Это в свою очередь способствует снижению загрязненности соковых паров и их конденсатов при последующем концентрировании раствора в выпарных аппаратах.

Пример 1. Сульфитно-дрожжевую бражку (7,5% сухих веществ) подвергают до концентрирования термовыдержке в течение 10-30 мин при 110-140 С и даво ленни 0,2-0,3 МПа, после чего одно— кратно концентрируют под вакуумом при

65 С до содержания сухих веществ 45%.

Из 1 л последрожжевой бражки выпарено

860 мл конденсата.

1015527

Продолжение табл. 1

120

14

480 20

17,0

17,6

520 13

140

0,3

140

16,4

440 27

Таблица 2

Продолжительность; ХПК

Таблица 3 термовыдержки, мин

;10

71 .14 3 9 1 1 и Необработанный раствор

1,3

670

7 0,6 .0,4

30

Термовыдержанный раствор

480

0,7

Снижение от обработки, %

28 46

Как видно из таблицы, предлагаемый способ в этом случае позволяет снизить загрязненность конденсатов на 10-17%.

Пример 2. Сульфитно-дрожжевую бражку (7,5% сухих веществ) одное кратно упаривают под вакуумом при 65 С до концентрации сухих веществ 18% (из

1 л бражки выпарено 340 мл конденсата) и.до концентрации 30% сухих веществ (из 1 л бражки выпарено 566- мл кон- денсата). Затем растворы выдерживают в автоклаве в течение 10,20 и 30 мин при 120 С, после. чего без дополнитепьйого концентрирования продувают паром в течение 60 мин, получив конденсаты пара в различных объемах.

Для получения сравниваемых данных в табл. 2 приведены показатели по харак-35 терис тике конденсатов пара, отнесенные к 1 г сухих веществ термовыдержанных рас.творов.

Концентрация сухих веществ

99 21- 59 2 1

Как следует из табл; 2 в процессе термовыдержки летучие органические вещества вовлекаются в реакцию rlonNMe» ризации лигносульфонатов. Интенсивность вовлечении возрастает с повышением концентрации сухих веществ.

Однако при достаточно длительной термовыдержке (30 мин) достигаемый эффект по снижению ХПК и кислотности становится уже независимым при температуре обработки 12 Ñ от концентрации сухих веществ.

П р и-м е р 3. Товарный концентрат сульфитно-дрожжевой бражки (50% сухих веществ), практически полностью освобожденный от летучих органических веществ, 1 разбавляют до содержания сухих веществ

30%. Часть раствора подвергают в тече-. о ние 10 мин термовыдержке при 120 С в автоклаве.

Затем необработанные и обработанные

30%-ные растворы вновь однократно упаривают под вакуумом при 6УС до содержания сухих веществ 45%.:Количество образовавшегося конденсата, составляет

388 мл/л (30%-ного раствора). Характеристика конденсата представлена в табл.3.

720 2,6

Необработанный раствор

90 0,9

5 1013527. 6

Новообразование летучих органических Таблица 5 веществ при повторном упаривании расси-, ропленного концентрата сульфитно-дрож- Ко"Денсвт or yIIaPHaaКислотжевой бражки в результате введения опе- и я Раствора после

ХПК, ность, мл

» ° рации термовыдержки снижается по ХПК термообработки мг 0,1 н. почти на 30%, а по титруемой кислотносО/л ЙаОН на ти - на 45%.

100 wI

Пример 4. Тот же товарный кон- Без введения уксусцентрат разбавляют до содержания сухих . ной кислоты 0,8 веществ 18%, Термовыдержку проводят >>> C введением уксустакже при 120 С в течение 20 мин> а ной кислоты. о далее упаривают, как в примере 1. Количество образовавшегося конденсата со- Данные табл. 5 подтверждают вовлеставляет 670 мл/л 18%-ного раствора. чение летучих органических веществ, и,, Характеристика конденсата представлена м в частности уксусной кислоты, в реакцию в табл, 4. палимеризации лигносульфонвтов.

Т а б л и K а . 4 Пример 6. Сульфитно-дрожжевую ислот- бражку с содержанием сухих веществ 30

ХПК, ность,мл; выдерживают в течение 5 мин при 140 С

Конденсат от мг 0,1 н. 20 Снижение ХфК конденсатов 30%. упаривания О/л Й аОН на Пример 7 Сульфитно-дрожжевую

100 мл бражку с содержанием сухих веществ 10% выдерживают при 110 С в течение 45 мин о

° Снижение ХПК конденсатор 15-17%.

130 1,17 у При 1 10 C давление составляет

0,2 МПа, при 140 С вЂ” 0,3 МПв. ТемпеГермовыдержанный ратура ниже 110 С при термовыдержке

/ раствор бражки приводит к снижению ХПК мень Снижение от об- ше 2%. Температура .выше 140 С приРабо Гки> 30 31 3О водит к ухудшению качества лигносуль фонатов.

Из твбп. 4 следУет, что в более миг- Пример 8. Проводят сравнитель. ких условиях сохраняется показанная в ные опыты по предлагаемому способу примере 1 эффективность термовыдержки (опыт 1), и известному (опыт 2), а

Для выявления процесса вовлечения также по известному способу с проведелетучих органических веществ в процесс нием термовыдержки в две ступени по примеру 5 в рассиропленный до 18% (31 б сухих веществ концентрат сульфитно-дрожкачестве исходного раствора во жевой бражки вводят в количестве 0,2% всех трех опытах используют суль итновергают термовыдеРкке и последУющемУ щ тв 7 5%. упариванию под вакуумом аналогично примеру 4. Сульфитно-дрожжевую бражку подверо

Если бы вся введейная уксусная кис- гают термовыдержке при 140 С в течелота перешла в паровую фазу, то ее кои- ние 20 мин и затем концентрируют до центрация в конденсате составила бы 4 содержания сухих веществ 45% (опыт 1), 0,2:0,67=0,3%> что соответствовало бы: Параллельно сульфитно-дрожжевую расчетной величине ХПК.. бражку подвергают термовыдержке при

СН СООН + 40 2СО «. 2Н О. 160 С в течение 30 с и затем конценто рируют до содержания сухих веществ

60 64 М 45%> (опыт 2) °

3000 . 60 64 = 3200 мг О/л Параллельно сульфитно-дрожжевую конденсата. бражку подвергают термовыдержке при о

Из табл. 5 следует, что фактический,125 С в течение 2 мин, концентРиРУют. прирост ХПК конденсата за счет дополни, до содержания сухих веществ 19, постельно введенной уксусной кислоты сос ле чего проводят термовыдержку при

S тавляет 630 мг О/л или всего 20% от 160 С в течение 30 с и последующее ее содержания в растворе перед repMOBbI концентрирование до содержания сухих держ кой. веществ 45%.

27

Не наблюдается

То же

600

600

60

600

7 1

Результаты эффективности сравниваемых опытов приведены в табл. 6, Т аблида

015527 8

Как видно из табл. 6, предлагаемый способ позволяет значительно снизитьхимическое потребление кислорода, что характеризует уменьшение загрязнения конденсатов органическими вешествами, Это в свою очередь позволяет улучшить работу выпарной установки за счет умень шения образования органической накипи в ментрубном пространстве выпарных ап1Е паратов и снизить загрязненность сточ-" ных вод на сульфитцеллюлозных предприятиях.

Составитель А. Моносов

Редактор Н. Гунько Техред М,Тепер Корректор М. Демчик

Заказ 2954/36 Тираж 382 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПНП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4