Способ получения целлюлозы для химической переработки

Способ получения целлюлозы для химической переработки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области целлюлозно-бумажной промышленности и позволяет повысить качество целевого . продукта и интенсифицировать процесс, В автоклав загружают воздушно-сухую сосновую щепу, заливают воду, нагретую до , и добавляют осветленный гидролизат активного ила в количестве 0,04-1,00% от массы воды, полученшли путем обработки активного ила 0,5-1,0%-ной серной кислотой При 120- и осветления. Поднимают температуру до 170 С за 100 мин, проводят стояние при этой температуре в течение 60-90 мин, затем отбирают полученный гидролизат и направляют его на биохимическую переработку. Предгидролизованную щецу варят по сульфатному способу и затем отбеливают. 2 табл. Q € (Л 00 о СЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. SU„„05224 (5D 4 Э 21 С 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3989768/29-12 (22) 16. 12.85

- (46) 23.04,87. Бюл. 11 15 (71) Всесоюзное научно-производственное обьединение целлюлозно-бумаж« ной промышленности (72) В.И.Орлов, P.Б.Белодубровский, Ю.М.Федотов и В.М.Иванов (53) 676.1.022.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 755925, кл. D 21 С 1/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР *

У 857329, кл. D 21 С 3/02, 1977. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛ5ПОЗЫ ДЛЯ

ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ (57) Изобретение относится к области целлюлозно-бумажной промьппленности и позволяет повысить качество целевого продукта и интенсифицировать процесс °

В автоклав загружают воздушно-сухую сосновую щепу, заливают воду, нагретую до 70 С, и добавляют осветленный гидролизат активного ила в количестве 0,04-1,007 от массы воды, полученный путем обработки активного ила

0,5-1,0Х-ной серной кислотой при 120140 С и осветления, Поднимают температуру до 170 С за 100 мин, проводят стояние при этой температуре в тече ние 60-90 мин, затем отбирают полученный гидролизат и направляют его на биохимическую переработку. Предгидролнзованную щепу варят по сульфатному способу и затем отбеливают.

2 табл.

f0

25

1 130

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промьпиленности и касается способа получения целлюлозы для химической переработки с использованием водного предгидролиэа растительного сырья с последующей сульфатной варкой и отбелкой.

Цель изобретения — повышение качества целевого продукта и интенсификация процесса.

Согласно способу получения целлюлозы для химической переработки путем предварительного гидролиза растительного сырья водой в присутствии активного ила, сульфатной варки и отбелки целлюлозы перед гидролизом активный ил обрабатывают 0,5-1,0Хной серной кислотой при 120-140 С и осветляют, при этом расход активного ила составляет 0,04-1,00% от массы воды.

Благодаря укаэанной обработке и осветлению ила происходит ускорение процесса гидролиза древесины и, тем самым, сокращается оборот варочного котла, что приводит к увеличению выпуска целлюлозы на установленном оборудовании и улучшению качества целлюлозы и предгидролизата для биохимической переработки.

Химически связанные соединения аминокислот и растворимого лигнина утрачивают способность к конденсации в кислой среде с находящимися в растворе продуктами дегидратации сахаров (фурфурол, формальдегид и др.). Образование химических соединений предотвращает образование плотных осадков

11 11 карамели на технологическом оборудовании.

Способ осуществляют следуюшим образом.

Обработку активного ила, водный предгидролиз древесины и сульфатную варку осуществляют по следующим режимам.

Обработку (гидролиз) активного ила проводят при 120-140 С и концент.рации серной кислоты 0,5- l,OZ и концентрации исходного активного ила

30 г/л в течение 2 ч. Остаток непрогидролизованного активного ила отделяют. Осветленный йа центрифуге гидролизат активного ила подают в воду, поступающую на водный: гидролиз древесины в количестве 0,04-1,0Х а.с.в. от массы воды.

Водный предгидролиэ сосновой щепы осуществляют при 170 С, продолжительо

5224 2 ности 60-90 мин и .гидромодуле 1:4 в присутствии 0,04 — 1,ООХ осветленного гидролиэата активного ила. Продолжительность заварки составляет 90

120 мин.

Сульфатную варку ведут при активности белого щелока 115 г/л в ед.

Na<0, сульфидности 29Х., расходе активной Na O l9X от массы древесины.

Температура варки составляет 170 С.

Пример t. Для получения гидролиэата активного ила берут исходный активный ил концентрацией 30 г/л из сооружений биологической очистки сточных вод ЦБП и подвергают его гидролизу раствором 0,5-1,ОХ-ной серной кислоты при 120-140 С в течение 2 ч.

Остаток непрогидролиэованного активного ила отделяют центрифугированием или отстоем. Для проведения водного гидролиза древесины используют осветленный гидролиэат активного ила с целью предупреждения карамелизации гидролизата. В табл. 1 представлены результаты опытов гидролиза активного ила.

Из данных табл. 1 следует, что лучшие результаты по гидролиэу. активного ила получают при 140 С и концентрации серной кислоты в растворе 0 5-1,0Х.

Содержание аминокислот 340-510 мг/л, а негидролиэуемый остаток 40-57Х, Содержание аминокислот в растворе 340510 мг/л способствует сокращению про цесса образования "карамели" на технологическом оборудовании в процессе водной варки древесины. Наиболее вероятный механизм ингибирования процесс образования "карамели" заключается в том, что водорастворимый лигнин связывается с аминокислотами гидролизата активного ила в соединениях, которые, будучи также растворимыми в воде, утрачивают способность 5 к конденсации в кислой среде с находящимися в растворе продуктами дегидратации сахаров (фурфурол, формальдегид и др.). Именно поэтому и предотвращается образование плотных осад50 ков, отлагающихся на технологическом оборудовании.

Пример 2. В автоклав загружают 140 г воздушно-сухой сосновой

55 щепы, заливают воду, нагретую до температуры 70 С, и в воду добавляют осветленный гидролиэат активного ила, полученный по примеру 1, в количестве 0,04Х абс. сухого вещества (а.с.в.) 3 13052 от массы воды, подаваемой на гидролиз древесины. Поднимают температуру от

70 до 170 С за 100 мин, далее стоянка при 170 С в течение 90-60 мин, гидромодуль 1:4. Затем отбирают полу- 5 ченный предгидролиэат и направляют

его на биохимическую переработку.

Предгидролизованную щепу подвергают сульфатной варке: пропитка щелоком при 135 С 30 мин, подъем температуры 1р от 135 до 170 С 60 мин, продолжительность стоянки на 170 С 60 мин. Расход активной щелочи на варку в единицах Ма О 19%, сульфидность — 29%.

Затем проводят отбелку целлюлозы. 15

В табл. 2 приведены результаты опытов, полученных в процессах водного предгидролиза с использованием в качестве добавки гидролизата активного ила с рН 1„5, без гидролизата 20 активного ила и известные данные.

Пример 3. Водный предгидролиз, сульфатную варку,. отбелку целлюлозы проводят по режиму, приведенному в примере 2. Водный предгидро- 25 лиз сосновой щепы ведут в присутствии 0,15% а.с.в. гидролизата активного ила продолжительностью 75 мин.

Показатели полученной целлюлозы и предгидролизата, а также некоторые 30 параметры процесса представлены в табл. 2.

Пример 4. Водный предгидролиз, сульфатную варку и отбелку целлюлозы проводят по режиму, представленному в примере 2. Водный предгидролиз ведут в присутствии 0 5-0,81% а.с.в. гидролизата активного ила продолжительностью 70-60 мин. Пока24 4 затели полученного продукта, а также некоторые параметры процесса приведены в табл. 2.

Результаты, приведенные в табл. 2. показывают, что использование кислых и осветленных гидролизатов активного ила в качестве добавки в воду, направляемую на водный предгидролиз древесины, интенсифицирует процесс гидролиза и улучшает качественные показатели кордной целлюлозы. По предлагаемому способу улучшается степень провара целлюлозы и повышается содержание o(-целлюлозы, а зольность целлюлозы сокращается, что приводит к уменьшению затрат химикатов на кисловку и отбелку целлюлозы.

Содержание "карамели" в отработанном предгидролиэате 0,02-0,07 г/л (в известном способе 0,8-1,0 г/л), что значительно улучшает условия проведения варки и отбелки.

Формула изобретения

Способ получения целлюлозы для химической переработки путем предварительного гидролиза растительного сырья водой в присутствии активного ила, сульфатной варки и отбелки целлюлозы,отличающийсятем, что, с целью повышения качества целевого продукта и интенсификации процесса, перед гидролизом активный ил обрабатывают 0,5- 1,0%-ной серной кислотой при температуре 120-140 С и осветляют, при этом расход активного ила составляет 0,04-1,00% от массы воды.

51305224

Ф л

С) 1

ОО в

C) 4D л

0О м о 3 м л л

С> л

С> м

00 м м

С»4 л

C) л

l 1

1 00 о м о б .0 )! б

« «I л

Х 1 C)

Ц

Х 1 бб о

Г» м о

Ф

Х 1 C)

Г0 l

К О вЂ” — Π— »Ф

Е I

00 л

0О

1 а ! л и

C) л л

С 4

О)

О м

С:)

С 4 б

1Ф

» м

О л

C) С> л л о

Г»4

° C)

0О 00 О1

С 4 О л м

C) 1 о а

Ct х

Г о !." л

Ф о

С4 д и а

Е» х

5

Ц х

Г» а

1 м в

1 С)

Г 1 1

Ю л

Г 1

I !

1

l !

l

I

1 О

1 04 о —

Э х

Х Г о Е

0! л

Р 2 х е» х о

cd

О

Е» о

Ц о х о

Ц!

Я Г»

3 Е х

A й" х а U

0! 0! х Er л ю 1

1 а 1.О I м !

1 л

l л I

Л 1

I а

СО ю

1 щ ъ л

Г0 Х х о

Г:Е о а а v еЕ о х

Г» Я

Л 1

1305224

Т а бл и ц а 2

Показатели процесса по ступеням

I. Водный гидролиз сосновой щепы

0,04 О, 15 0,5 0,8

1,0 рН гидролиза на начало

5,2

6,0 5,8 5,5

6,2

6,1

6,3

Содержание активноro ила в процессе водной варки, г/л 10,0

Температура предгидролиза, С

170 170 170

170

170

170 170

120 100

120

100 95 90

Продолжительность гидролиза, мин

100 90

75 70 65

II. Сульфитная варка

19 l9 19

19

29 29 29

Сульфидность, Ж

29

Жесткость, Be

80,0 110 1.10

113 1 13 110

110

Содержание oL-целлюлозы, Х

96,5

Содержание золы в целлюлозе, 7.

Содержание гидролизата активного ила в процессе водной варки,X

Продолжительность подъема температуры до 170 С, мин

Расход активной щелочи на варку, Naq0

III. Характеристика получаемой целлюлозы

IV. Характеристика предгидролизата

Извест Предлагаемый способ, варианты способ 1 2 3 4 5 6

18-23 19

30 29

95,8 96,2 96,2 96,3 96,4 96,5

0,69 0,30 0,32 0,32 0,34 0,36 0,4

1305224

Продолжение табл,2

Извест ный способ

Предлагаемый способ, варианты

Показатели процесса по ступеням

3,8 3,8 3,9

3,9

PB после инверсии,X 2, 10 3,8 3,8

Взвешенные вещества, г/л

1,9 1,9 1,8 б,0 0,5 2,0

Негидролизуемый активный ил, 7.

48 45 40

5060,0 55

Составитель А.Моносов

Редактор С.Патрушева Текред Л.Сердюкова Корректор А.Зимокосов

Заказ 1388/24 Тираж 34 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4