Способ приготовления сульфитной варочной кислоты для производства целлюлозы

Способ приготовления сульфитной варочной кислоты для производства целлюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СУЛЬФИТНОЙ ВАРОЧНОЙ КИСЛОТЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, включающий сжи .гание серосодержаьдах продуктов с получением газообразного продукта, содержащего сернистый ангидрид, очистку газообразного продукта, охлаждение , поглощение сернистого ангидрида отработанным раствором от кислородно-щелочного облагораживания целлюлозы и насыщение последней продуктами одувок, отличающийся тем, что, с целью улучшения делигнифицирующих свойств варочной кислоты, перед поглощением сернистого ангидрида отработанный раствор от кислородно-щелочного облагораживания целлюлозы обрабатывают последовательно соляной кислотой до рН 1-3 при 15-30°С и диэтиловым С эфиром с расходом 15-25 об.%. при € 15-30°С с последующим отделением .образовавшегося осадка.

ГОСУцАРСТЕЕННЫЙ НОМИТЕТ ООСР (21) 3501950/29-12 (22) 19.10.82 (46) 23.02.84. Бюл. 9 7 (72) Т.К.Лысяк (71) Всесоюзное ордена Трудового

Красного Знамени научно-производственное объединение целЛюлозно-. бумажной промышленности (53) 676.1.022.1 (088.8) (56) 1.Патент США В 3822180, кл. 0 21 С 11/02 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 268160, кл. 0 21 С 3/04, 1968 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СУЛЬФИТНОИ ВАРОЧНОИ КИСЛОТЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕЛЛКЛОЗЫ, включающий сжигание серосодержащих продуктов с

3(5Н 0 21 С 11/02; 0 21 С 3/04 получением газообразного продукта, содержащего сернистый ангидрид, очистку газообразного продукта, охлаждение, поглощение сернистого ангидрида отработанным раствором от кислородно-щелочного облагораживания целлюлозы и насыщение последней продуктами сдувок, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью улучшения делигнифицирующих свойств варочной кислоты, перед поглощением сернистого ангидрида отработанный раствор от кислородно-щелочного о6лагораживания целлюлозы обрабатывают последовательно соляной кислотой до рН 1-3 при 15-30 С и диэтиловым эфиром с расходом 15-25 об.В. при

15-30 С с последующим отделением образовавшегося осадка.

1074929

Эта цель достигается тем, что согласно способу приготовления варочной кислоты для производства целлюлозы, включающему сжигание серосодержащих продуктов с получением газообразного продукта,содержащего сернистый ангидрид, очистку газообразного продукта, охлаждение, поглощение сернистого ангидрида отработанным раствором от кислородно-щелочного облагораживания целлюлозы с получением сырой сульфитной кислоты и насыщением по следней продуктами сдувок, перед

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при производстве целлюлозы сульфитным способом.

Известен способ приготовления сульфитной варочной кислоты для производства целлюлозы, согласно которому варочную кислоту для сульфитной варки целлюлозы получают иэ отработанного щелока от сульфитной варки, Отработанный щелок на нат- 10 риевой основе сжигают в восстанови тельной атмосфере. К полученноМу расплаву добавляют серную кислоту для получения кислого раствора, затем вводят известь, а также вдувают 15 газообразную двуокись серы. Получаемый сульфат калвция отделяют, а сульфит натрия направляют на приготовление сульфитной варочной кислоты (1) .

Однако данный способ приготовления сульфитной варочной кислоты не предотвращает смоляные отложения на оборудовании в процессе варки. 25

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ включаю— ший сжигание серы или колчедана с получением сернистого ангидрида, очистку газа от вредных примесей, охлаждение газа, поглощение сернистого ангидрида в абсорбционных аппаратах, где в качестве поглотителя используют отработанный раствор от кислородно-щелочного облагораживания целлюлозы, насыщение полученной сырой сульфитной кислоты продуктами сдувок (21 .

Однако при пропускании сернистого ангидрида через щелок от кис- 40 лородно-щелочного облагораживания раствор заметно мутнеет. Муть тонкодисперсная, устойчивая, не отфильтровывающаяся обычными способами, включая центрифугирование, 45 что снижает стабильность кислоты и ухудшает ее делигнифицирующие свойства.

Цель изобретения — улучшение делигнифицируюших свойств вароч- 50 ной кислоты. поглощением. сернистого ангидрида отработанный раствор от кислородно-щелочного облагораживания целлюлозы обрабатывают последовательно соляной кислотой до рН 1 — 3 при

15-30 С и диэтиловым эфиром при о расходе 15-25 об.Ъ при 15 —,30 С с последующим отделением образовавшегося осадка.

Способ осуществляют следующим образом.

Сжигают серосодержащий продукт, очищают полученный сернистый ангидрид от примесей, охлаждают газ.

Отбирают отработанный щелок от кислородно-щелочного облагораживания целлюлозы и через теплообменник подают в реактор, где обрабатывают его соляной кислотой до достижения рН среды 1-3. Затем щелок с образовавшимися взвешенными вещест— вами обрабатывают диэтиловым эфиром с расходом 15-25 об. Ъ при 15-30 С

6 и атмосферном давлении в течение

2-7 ч, предпочтительнее 3-5 ч. По истечении указ анного времени раствор отделяют от осадка и через теплообменник направляют в ректификационную колонну, где cããоняют дизтиловый эфир при 35-50 С. Обработанные таким образом щелоки от кислородно-щелочного облагор=-живания подают в расходный бак, где добавляют раствор кальцинированной соды, содержание натриевого основания доводят до 0,80-0,.85о На20.

Этот раствор подают в насадочные абсорберы для поглощения сернистого ангидрида. Количество подаваемого в абсорбер щелочного раствора регулируют регулятором соотношения в coîòíåòñòâèè с поступающим газом.

Полученную в кислотном отделе сырую кислоту перекачивают в баки или цистерны для хранения перед последующим использованием на варку целлюлозы.

II р и м е р 1.,В производственных условиях сжигают серный колчедан, полученный газообразный продукт, содержащий сернистый ангидрид, очищают в скруббере и охлаждают„

Отработанный раствор от кислороднощелачного облагораживания сульфитной целлюлозы из древесины ели получен от облагораживания пс, режиму: температура 100 С, расход гидроокиси натрия бЪ в ед. Юг О„ время обработки 85 мин.

Состав щелока от кислородно-щелочного облагораживания, м,д., Ъ к щело ку:

Сухие вещества 2,43

Органические вещества 1,36

Летучие кислоты 0,33

1074929

В том числе уксусная муравьиная

Нелетучие кислоты

Метанол

Этанол

Вещества экстрагируемые диэтиловым эфиром

Вещестна нерастворимые в минеральных кислотах

Реакционноспособная

Nà20, Ъ в ед. йа О

Зольность, %

РВ, Ъ рН

Плотность, кг/м

Окисляемость,мг/л

ХПК, мг О /л

EIIK>, мг 0ë

0,16

0,17

1,15

0,01

Следы

0,05

0,02

0,76

1,07

0,04

12,0

1013

3950

Для поглощения сернистого ангидрида используют щелоки от кислородно-щелочного облагораживания в количестве 70Ъ от объема кислоты, требуемой на варку. Вместе с этим щелоком в нарочную кислоту поступает 0,76% щелочи в ед. йа О.

Остальное количество щелочи для доведения содержания основания до

0,83% Nag0 вводят в виде кальцинированной соды. Полученную сырую сульфитную кислоту насыцают продуктами сдувок до содержания всего

50д 8%. Сульфитные варки проводят при гидромодуле 5:1 в следующих условиях: подъем температуры до

105 С вЂ” 2 ч, стоянка при 105 С—

50 б0

Б5

Далее 500 мл отработанного раст- 70 вора (рН 9,Ь) обрабатывают 12Ъ-ной соляной кислотой до достижения рН среды 1 при 15 С. Далее в делительной воронке 500 мл щелока с рН 1 обрабатывают диэтиловым эфиром с рас 25 ходом 15 об.Ъ при 15 С. После ото, стаивания раствора в течение 2 ч в нижней части делительной воронки коагулируется хлопьевидный осадок, который удаляют. 30

Характеристика обработанного предлагаемым способом. щелока от кислородно-щелочного облагораживания приведена в табл. 1. Для сравнения приведены данные, относящиеся к известному способу. Как следует из данных табл. 1, содержание смолистых веществ в щелоке после обработки предлагаемым способом значительно снижается, что способствует уменьшению отложения смол в оборудовании. В то же время содержание реакционноспособной Ма О в щелоке от кислородно-щелочного облагораживания не изменяется, что указывает на возможность успешного использо- 45 нания такого щелока в качестве основания сульфитной нарочной кислоты.

0,03

Пример 3. Используют целок от кислородно-щелочного облагоражи2,5 ч, подъем температуры до 135 С

2 ч, стоянка при 135 С вЂ” 1 ч о

45 мин.

Показатели качества полученной сульфитной небеленой целлюлозы в сравнении с известной приведены в табл. 2. Из данных табл. 2 следует,. что предлагаемая обработка щелоков от кислородно-щелочного облагораживания позволяет понысить эффективность процесса варки и улучшить качество волокнистого полуфабриката.

Пример 2. Аналогично примеру 1 получают сернистый ангидрид.

500 мл отработанного раствора, полученного при кислородно-щелочном облагораживании целлюлозы из древесины осины, аналогично примеру 1, имеюцего состав, м.д., % к щелоку:

Сухие вещества 1,60

Органические вещества 1,02

Летучие кислоты 0,15

В том числе уксусная 0,09 муравьиная 0,06

Нелетучие кислоты 1,09

Метанол Следы

Этанол 0,01

Вецестна экстрагируемые диэтиловым эфиром 0,06

Вецестна нерастворимые в минеральных кислотах

Реакционноспособная NaZ О, Ъ, в ед. йа20 0,76

Зольность, Ъ 0,58

PB Ъ 0,08

П отность, кг/м 1006 рН 11,5

Окисляемость, мг/л 4700

ХПК, мг 0 /л 7200

БПК, мг О /л 2530 обрабатывают 12%-ной соляной кислотой до достижения рН среды 3 при 30 С.

Далее н делительной воронке 500 мл ,щелока с рН 3 обрабатывают диэтиловым эфиром с расходом 25 об.Ъ при

ЗО C. После отстаивания раствора в течение 7 ч скоагулиронавшийся н нижней части делительной воронки осадок удаляют. Характеристика"обработанного предлагаемым способом целока от кислородно-целочного облагораживания принедена в табл. 1. (пример 2). Обработанный указанным способом щелок используют для поглощения сернистого ангидрида с получением сульфитной нарочной кислоты и проведения варки целлюлозы аналогично примеру 1. Получают целлюлозу с показателями качества, приведенными в табл. 2 (пример 2).

1074929

500 мл отработанного щелока аналогично примеру 1 обрабатывают 12%-ной солчной кислотой до достижения рН среды 2 при 20@С. Далее в делительной воронке 500 мл щелока з с рН 2 обрабатывают диэтиловым эфиром с расходом 20 об.Ъ при 20оС

После отстаивания раствора в течение 5 ч скоагулировавшийся в нижней части делительной воронки осадок

10 удаляют. Характеристика обработанного предлагаемым способом щелока от кислородно-щелочного облагораживания приведена в табл.1 (пример 3).

Обработанный указанным способом щелок используют для приготовления сульфитной варочной кислоты и проведения варки целлюлозы аналогично примеру 1. Получают целлюлозу с пока зателями качества, приведенными в табл.2 (пример 3) .

Представленны в табл. 1 и 2 данные свидетельствуют о том, что предлагаемый способ приготовления сульфитной варочной кислоты позволяет

25 улучшить ее делигнифицирующие свойства.

2,92

2,07

0i31

0,19

0,12

1,08

Следы

Следы

0,04

0,02

0,76

0,85

0,06

12,5

1014

5060

Та бли да 1

Способ

Показатель известный

0,76

0,76

0,05

Следы

1,.15

1,02

О,. 90

0,90

Массовая доля веществ,нерастворимых в минеральных кислотах, % к щелоку 0 02

Таблица 2

Способ

Показатель известный

3 . 3

46,6

0,95 вания целлюлозы из древесины березы состава, м.д., В к щелоку:

Сухие вещества

Органические вещества

Летучие вещества

В том числе уксусная муравьиная

Нелетучие кислоты

Метанол

Этанол

Вещества экстрагируемые диэтиловым эфиром

Вещества нерастворимые в минеральных кислотах

Реакционноспрсобная Ма О, % в ед.

МадО

Зольность, 3

PBi В рН

Плотность, кг/м

Окисляемость, мг/л

ХПК, мг 02/л

БПК, Mr О /л

Массовая доля реакционноспособной Na О, Ъ в ед. Ма 0

Массовая доля веществ, экстрагируемых диэтиловым эфиром, Ъ к щелоку

Массовая доля нелетучих кислот Ъ к щелоку

Выход целлюлозы, Ъ от массы а.с. древесины

Жесткость целлюлозы, перм. ед.

Массовая доля лигнина, Ъ предлагаемый по примерам

1 t 2

L предлагаемый по примерам (1074929

Продолжение табл. 2

Способ

Показ атель предлагаемый по примерам>

° В

1 . 2 3 е йзвестный

Массовая доля экстрактивных веществ, %

0,25

0,21

0,21

0,23

Зольность целлюлозы,%

0,16

0,16

0,16

0,16

24,8

24,8

Вязкость целлюлозы, Па с

24,8

24 7

Составитель .А Моносов

Редактор A.Øèøêèíà Техред С.Легеза Корректор А.Ференц

Заказ 468/26 Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Массовая доля са -целлюлозы:,% 89,5 89,5 89 6 . 89 8