Способ приготовления щелочного варочного раствора для получения целлюлозосодержащего волокнистого полуфабриката

Способ приготовления щелочного варочного раствора для получения целлюлозосодержащего волокнистого полуфабриката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЩЕЛОЧНОГО ВАРОЧНОГО РАСТВОРА ДЛЯ ПОЛ ЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩЕГО ВОЛОКНИСТОГО ПОЛУФАБРИКАТА, заключающийся в растворении плава с получением зеленого щелока, каустизации зеленого щёлока, осветлении полученного белого шелока , отделении от него белого шлама, промывке последнего и подаче образовавшегося в результате промывки слабого белого щелока на растворении Плава, отличающий тем, что, с целью повышения эффективности процесса и улучшения качества варочного раствора, белый шлам промывают биологически очищенной сточной водой с концентрацией избыточного (О активного ила 3-12 г/л. (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (1l) 5(5D D 21 С 11 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTHA

К АВТ0РСН0МУ СВИДЕЧ ЕЛЬСТВУ (21 ) 2658104 29-12 (22) 04.09.78 (46) 23.09.83. Бюл. Р 35 (72) Б.М.Бухтеев, B.Ï.Ãðóäèíèí, М.A.Èâàíoâ, В.А.Ишханов, N.A.Ëoìîâà, A.Ô.Ëè÷óòèí, В.В.Сметанин, Е.Д.Перминов и Т.В.Дергунова (71) Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной про(ьпаленности и Соломбальский целлюлозно-бумажный комбинат (53) 676.11.082.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 405992, кл. З 21 С 11/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 536268, кл.D 21 С 1/00, З 21 С 3/02, 1975.

3. Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы. М., 1963, с.531 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ (ЦЕЛОЧНОГО ВАРОЧНОГО РАСТВОРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ЦЕЛЛЮЛОЭОСОДЕРЖА(ЦЕГО ВОЛОКЧИСТОГО

ПОЛУФАБРИКАТА, заключающийся в растворении плава с получением зеленого щелока, каустизации зеленого щелока, осветлении полученного белого щелока, отделении о- него белого шлама, промывке последнего и подаче образовавшегося в результате промывки слабого белого щелока на растворении плава, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса и улучшения качества варочнсго раствора, белый шлам промывают биологически очищенной сточной водой с концентрацией избыточного активного ила 3-12 г/л.

1043215

Изобретение относится к целлюлоэ— но-бумажной промь>шленности и грименяется н производстве целлюлозогодержащих волокнистых полуфабрикатов.

Иэнестен способ r:pêãoòîâëåíèÿ щелочного нарочного раствора путем регенерации отработанного черного щелока после сульфатной нарки с и лучением белого щелока заключающийся в его сжигании, растворении

-Олученного при этом плана, содержа— щего сульфид натрия, с получением зеленого щелока, каустизации последнего, и введении в полученный бель>й щелок сульфида натрия -(1) .

Известен -.àêæå способ получения целлюлозы, включающий преднари- ..-льную биологическую обработку водным раствором активного ила концентрацией 0,5 — 3,5 г/л из сист - биологической очистки промысл .иных стоков целлюлозно-бумажной

;;,;îìb>ûëенностк, в течение 5-10 дней,,деление избыточной жидкости и варку целочньгм раствором при повышенной температуре и,цавлении. Избыточнун> жицкесть после предварительной обработки используют для пригoтоэления щелочного нарочного раствора, "-.держащего 60-80 г/л активной ш;дочи н ед Ч а О сульфидностью

25 — 3v» (2>

Известен ;-акже сгособ приготонления ",елочного нарочного раствора для получения целлюлозосодержащегс волокин":îãî полуфабриката„ .эаключающийс,z н растворении плана,мине1 „. ральн я часть отработанного черного

>, пока, с получением зеленого щело>ка, каустизации зеленого щелока с «oaiчением крепкого белого щелока и оса) ка карбоната кальция — белого шлама, от".,åã;eíèè белого шлама от щелока, промынка белого шлама от остатков щелочи горячей водой с полян: риламидом и подаче обраэсна1>шегося в результате промывки слабого белого ще»ока на растворении плана.

Полученный крепкий белый щелок освет ляют отстаиванием Еg) lO

Указанные споссбь> приготовления

50 цело .ного нарочного раствора имеют следующие недостатки: недостаточно высокая скорость Осветления белогс щелока; нeдcrтатoчное содержание

Орга:пп еских веществ и низкая т"=:ûîòâoðíàÿ способность отработанных черных щелоков, образующихся

::ри использовании полученных нарочных растворов, необходимость использoFàèèя. полиакриламида или других 60 дорогостоя»:,их добавок для ускорения процессов о .едания белого шлама и оснетления зеленОГО шелОка,необх>эД7 мо ть использования свежей воды на стадии промынк белого шлама. 6 i

Указанные факторы снижают эффек— тивнос -b процесса приготовления нарочного раствора и ухудшают его качество.

4ель изобретения — повышение эффективности >процесса и улучшение качест-а нарочного раствора, Указанная цель достигается тем, что промывают белый шлам биологически о ищеиной сточной водой с концентрацией избыточного активного ила 3-12 г/л.

Процесс промывки белого шлама горя ей водной суспензией активного ила, испольэуемой взамен свежей воны, сопровождает".ÿ полным щелочным гидролиэом биомассы активного ила, при этом скорос.-.ь оседания белого »лама значите.>п.но во=рас=нет, что и ключает необходимость вводить в систему полиакриламид или инь,е добавки д.:я,постижения аналогичного результата. Слабый белый щелок, обогащенный прод..ктами щелочного гидролиэа активного ила, поступ>ает далее на растворение плана.

Процесс осветления образующогос- при этом зеленого щелока протекает значительно быстрее, Кроме того, размеры агрегирован»>.;х кристаллов карбоната кальция (белого шлама), образующихся при каустиэации зеленогG щелока, обогащенного продуктами гидролиза активного ила, крупнее, чем при каустизации зеленого щелока, что риьодит к ускорению осаждения белого шлама и процессе каустиз" ции и последующих отстаивания и промывки белого шлама.

Крепкий белый шелок, полученный о дан кому способу, обладает более ны окими нарочными свойствами„ поскольку кроме щелочи он содержит продукты щелочного гидролиза активного ила (соли аминокислот, аминоспирты, белковые производные, являющиеся ингибиторами терм,.>окислительной деструкции углеводов в процессе щелочной варки.

Пример 1. 1 литр суспензии белого шлама, отобранного из системы промывки узла каустизации Соломбальского ПБК (f := 1,40), отстаивают до полного оседания осадка. Фильтрат удаляют, а осадок (белый шлам) промывают при температуре 70 С равным

0 объемом биологически очищенной сточной воды с концентрацией активного ила 12 г/л. Промывка белого шлама при указанных нь>ц>е параметрах, сопровождается полным щелочным гидролизом активного ила. После промывки белого шлама и его Отстаивания слабый белый щелок с содержанием щелочи 15 г/л р ед. Й а>0 подают на растворение плана. Полу енный при этом зеленый щелок,содержание общей щелочи

125 г/л в ед. и а >О, сульфидностью

25%, продуктон щелочного гидролиэа

1043215 активного ила — 10,5 г/л), осветляют путем механического отстаивания при температуре 80 С. После осветления черный шлам удаляют, а полученный зеленый щелок подвергают каустиэации .путем добавления окиси кальция до 5 степени каустиэации 80%. Полученную реакционную смесь осветляют и крепкий белый щелок, имеющий содержанке общей щелочи 125 г/л, активной щелочи 100 г/л, в ед. ф/а О сульфид- 10 ностью 25%, степень каустиэации 80%, содержание продуктов щелочного гидролиза активного ила 10,5 г/л подают на варку целлюлозы, а белый шлам промывают свежей порцией водной 15 суспенэии активного ила.

Пример 2. Процесс приготовления и каустизации зеленого щелока отличается от.описанного в примере 1, тем, что для промывки белого шлама используют биологически очищенную сточную воду с концентрацией активного ила 3 г/л.

Пример 3. Щелочный водный раствор приготавливают по известному способу, при этом для промывки белого шлама используют свежую воду.

I! р и м е р 4. Процесс приготовления и каустизации,зеленого щелока отличается от описанного в примере 3 тем, что для промывки 30 белого шлама используют свежую воду с добавкой полиакриламида иэ расчета

0,2 3 кг/т целлюлозы.

Пример 5. Для приготовления варочного раствора используют отра- З5 ботанный щелок, полученный от натрон- . ной варки. Процесс и параметры приготовления варочного раствора ана логичны описанным в примере 1.

В результате был получен вароч- 40 ный раствор следующего состава: содержание общей щелочи 23,1 г/л в ед. Й а 0, содержание активной щелочи 23,1 г/л, в ед. Ra 0, продукты щелочного гидролиза активного ила 45

10,5 г/л.

Основные показатели, характеризующие процесс приготовления варочного раствора, описанного в,примерах

1-5 приведены в табл. 1.,50

Данные табл. 1 показывают, что использование водной суспензии акl тивного ила на промывку белого шлама приводит к повышению эффективности процесса приготовления щелочного варочного раствора.

Сульфатную варку целлюлоэосодержащего сырья сосновой щепы проводили щелочным варочным раствбром полученным по предлагаемому и известному способам.

Режим сульфатной варки: подъем температуры от 30 до 170 С вЂ” 90 мин, стоянка при температуре 170ОС

90 мин. Гидромодуль варки 1:4. Расход щелочного реагента, показатели качест.ва целлюлозы и отработанног9 после варки щелока представлены в табл. 2.

Была проведена варка основной щепы щелочным полученным в примере 5 в присутствии кислородсодержащего газа.

Основные параметры варки и показатели качества полученной целлюлозы в сравнении с варочным раствором полученным по извеСтному способу в табл. 3.

Данные представленные в табл. 2 и

3 свидетельствуют о том, что использование щелочного варочного раствора, полученного данным способом, позволяет повысить выход целлюлозосодержащего волокнистого полуфабриката и улучшить его показатели качества.

Технико-экономический эффект от внедрения изобретения в промышленности заключается в том, что: увеличивается выход целлюлозы на

2-3%; увеличиваются показатели качества целевого продукта, сокращается расход щелочи на варку в сред.. нем на 10-12%> исключается применение дорогостоящих добавок на стадии промывки белого шлама, увеличивается теплотворная способность отработанного щелока эа счет увеличения содержания в нем сухих веществ в среднем на 2% ; снижается расход свежей води примерно на 80-. 100 м /ч;

З уменьшается объем сточных вод.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения предполагаемого изобретения по ПО "Соломбальский ЦБК" составит примернО 1,4 млн.руб. в год.

1043215

I !

I

I х

I и

1»3 Н

0,О

1 (У З х Б

I x QJ

1 Х ! г» о

fd э ц

QJ З

О 4 ц Ф

fIJ О их

X o

QJ 1

2 1 д х ах1

QJ

1 о

СС!»-» I

1

QJ 1

У

0, х

QJ х 1 ц х

m M I

l и ц и о х

»») о о

4 о х

»Г> M с) гo o с

»» о

"б

»»)

Е с

Ы о о

Ш

fd о ц

1!>

ы о

4 о х (б н о

fd а о х ц

QJ

1-» ф о и о

Е-»

1 Х

1 Х

1 Х о

QJ

Р х

I Х Е» х о

1 Ф QJ

Е-» Б

0 Э о ff) х х

ffj

1-»

»ч о

М М о>

»О

»О с»> с 1 Ю с ) СЧ о

»-»»-» о

0 и

Е-» о н

Ю

»:г

>с)

Cf»

l х и

>Ъ

fd о ю

CO ad о х х

1 о

Е-»

»»

Е-» и

l о ц

QJ

Я

Е f»

О 1

Х 4 I

QJ 1 ц 1

Ш Ql

1 > Х

1 I

Ы

»») о х с» о х х ц

1

1

I !

1

I

1

I

1 сО Ln

Cf»

»fI о

Ц

11) Ln

C)

»»

N о н х

1>)

С)

Ц с» fd с>»

2 х

Е-» о

dJ !

))

f»> х

LD с с) г»

I 1 1 о в

I 0 Ц

И и о х

1С.) Н

9 х

)с о

О

» х х

f(j х

QJ

Е ! о х х х

»О LD

Ln с»)

»О О) 1 ц

4> н о

1 I о э

1 а ц

I И !)) о х

1 (Н

»4 M с г- и>

»-»

0, QJ

C)

СО

C)

M Ю

Ln Cf> о о cf -1 с> с») fn сО н>

»О о и о

И о х б

И

Ф н

4 х ц

QJ о ст»

»О

1

I

1

I

2 I

»»)

u a

»>»> о

fd 1 ц о х ц

3н

I„Ц

0 х

1 ф х ц о

QJ

5 а

f»

5 с») с»! с

Ю I а х а

QJ fd

Ж dI

Ц Ы о ц

2 QJ

Ж !

»Ч»О

»Ч» с» о х

Я х н

» ф

О»

» о о

% сЧ Г Ъ

»-1

1 сч

» с

»Q

1-» о н

Я ъ

0 х а н о

2 ц

1 х сч с»-! Ln с ) СЧ LD

Ю

С»> о

Е) х

I !

1

1

1

I !

»»)

Е-» и о х н о

2

QJ

Е х

1

1

1

I

1 !

1

I

I ,I

Ц 1 о ff) х х о н

fd Х

Р» Ф

2 а

QJ

Е х

П Ф

»>) х

О ц»

Ф

Я м

W и хf2

Ц fd о)) о

Н 5 1 (Ч с>)

°:1 ) (Ч

LD LD с г гсО a)

»Ч с> о о »!» »1» сч

1

1 2

1 0 ф

Ж

1 Ж

1, 0

1 И

0» ф

Х х

О, 1" .d

».» Г»»

1

»»!

1 1 х

1

I

»»)

I

I

I

1

1

1

1

I !

1

I

1 !

1

1

1

I !

I !

1

1

I

I

1

I

1

1

1

I

1

I

1

I

1

1

I

1

1

1 и о

v о

0 о

4) о о

»О н о о а о с>

Ц о х и

»!) х а х

QJ

=1 х о

Х d 00

ЦОО,Х

Оццсц! I

1 I

I 1

1 QJ

2 хх! дх ах>ах

1 с 1 Э»Е 1

1 1

»»)Е1 Ю

XXIm

» L

I I

Э I ф i

Х I 2 о д

0,х

011 ЕХ

Ц01 хй

QJ 04 I 1

»0 f 1 mM

1 х х х о

ВЕ Х")

00ZX оцхо

» QJ

Ln сГ Cf»

f о" > сЧ

Г ) Ю \О с

CO Г M о o o

CO СО СО

LD Cf» с сЧ I

»-»

О О О

% М с ч» o Ln

»-» TE

»Ч о

Ln»-» с») СЧ L»D э о о Ф »»1» 3» с с

1)) Х с »

fd X

Цfd И

6 О х хах ххцх

Я ц х

QJ f»J х п »с! х 0 0 1

1 I I 1

1»> Д g Х

1 fd 2»d >; »1! д,ох цх

1043215

Т а б л и ц а 3

Показатели варок

1. Время подъема температуры до максимальной, в мин

90

2. Максимальная температура варки, С

160

160

Продолжительность варки при мийимальной температуре, в мин

90

12

5. Расход активной щелочи, кг/т древесины

231

231

10

57,3

60,5

4,2

1,5

9. Степень делигнификации, ед. Каппа

40

8600

9100

10. Разрывная длина, м

Составитель A. Моносов

Редактср А. Шандор Техред А.Бабинец Корректор О. Билак

Заказ 7286/30

Тираж 384

Подписное

ВНИИПИ Государственногр комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303;, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

4. Исходное давление кислорода в автоклаве, кгс/см с

6. Жидкостной модуль

7. Выход целлюлозы, %

8. Непровар, Ъ

Варка с использованием щелока, полученного по предлагаемому способу

Варка < использованием щелока, полученного по известному способу