Способ получения целлюлозного полуфабриката

Способ получения целлюлозного полуфабриката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51}4 D 21 С I/104 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4110654/31-12 (22) 14.08,86 (46) 15.08.88. Бюл. 11 30 (71) Ленинградская лесотехническая академия им. С.М.Кирова (72) ИД,Дейнеко, А.Б.Никандров, Л.Г.Аким и С.М.Шевченко (53) 676.1.Р22.1(088.8) (56) Лендьел П., Морван Ш. Химия и технология целлюлозного производства, М.: Лесная промьппленность, 1978, с. 59-166.

Патент CIA II 4475985, кл. D 21 С 1/04, 1983, (54} СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО

ПОЛУФАБРИКАТА (57) Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и позволяет снизить содержание остаточного лигнина в целом продукте, Целлюлозосодержащее сырье перед варкой обрабатывают водным раствором диоксида хлора с концентрацией 0,4422,00 г/л при 20-65 С в течение I—74 ч. Раствор сливают, сырье промывают водой, а затем проводят щелочную варку. 1 табл.

1 14165

ИЪобретение относится к способам получения целлюпозных полуфабрикатов и может быть использовано на предприятиях целлюлозно-бумажной

5 промышленности при изготовлении полуфабрикатов для различных видов бумаги и картона, Целью изббретения является снижение содержания остаточного лигнина

s целевом продукте, Согласно предлагаемому способу перед щелочной варкой (сульфатной

Яатронной или Натронно-антрахинонной) предварительную обработку целлюлоэо- 15 содержащего сырья проводят водным раствором диоксида хлора с концентрацией 0,44-22,00 г/л при 20-65 С в течении 1-74 ч. о

Предпочтительна обработка при 20 С 20 в течение 4 ч. В этих условиях про" цесс не требует расхода тепла и вклю-. чает использование дешевого реагента, который производится для иных целей практически на всех целлюлозно-бумаж- >5 ных предприятиях. Диоксид хлора в мягких условиях селективно окисляет определенные функциональные группы лигнина и углеводов в древесине, что способствует ускоренной деструкции 30 лигнина и одновременно стабилизации углеводов в ходе последующей щелочной варки.

Пример 1. 25 г абсолютно сухой еловой щепы помещают в 125 мл вод-35 ного раствора диоксида хлора концентрации 5 г/л и выдерживают смесь 4 ч при 20 С в закрытом сосуде. Раствор сливают щепу промывают водой, Влажную щепу помещают в стальной авто- 40 клав, заливают водным раствором гидроксида натрия (из расчета 21 Na 0 к абсолютно сухой исходной щепе при гидромодуле 1:4), производят подъем о температуры в автоклаве до 170 С в течение 2,5 ч и ведут щелочную варку при 170 С в течение 1 ч. Сваренную целлюлозную массу промывают водой и высушивают при комнатной температуре на воздухе.

Пример 2. Еловую щепу обрабатывают по режиму, описанному в примере 1, но используют раствор диоксида хлора, концентрацией 22 г/л.

Пример 3. Еловую щепу обрабатывают. по режиму, описанному. в примере 1, но используют раствор диоксида хлора концентрацией 0,44 г/л.

76

Пример 4 (прототип). 425 r щепы помещают в 3120 мл водного раствора персульфата калия (13,4 г/л) и выдерживают 72 ч при 20 С, Раствор сливают, и щепу помещают в стальной автоклав, заливают водным раствором гидроксида натрия (из расчета 18 к а абсолютно сухой древесине при гидромодуле 1:4), производят подъем темо пературы в автоклаве до 170 С в течение 70 мин и выдерживают автоклав о при 170 С в течение 90 мин. Сваренную целлюлозу отделяют от непроварившегося остатка, промывают водой и высушивают при комнатной температуре, П р и м,е р 5. Еловую щепу подвергают предварительной обработке раствором диоксида хлора по режиму, описанному в примере 1. Затем проводят варку по режиму, описанному в примере 1, но используют дпя варки раствор гидроксида натрия из расчета

18 ИадО к абсолютно сухой исходной щепе и добавляют в автоклав до варки

9,10-антрахинон из расчета 0,1% к абсолютно сухой исходной щепе натронно-антрахинонная варка) °

Пример 6. Еловую щепу подвергают предварительной обработке раствором диоксида хлора по режиму, описанному в примере 1. Затем проводят варку по режиму, описанному в примере 1, но в автоклаве заливают белым сульфатным щелоком из расчета

17 активной щелочи (Na. 0) к абсолютно сухой исходной щепе и сульфидности 23 . (сульфатная варка).

Пример 7 (прототип). Щепу подвергают предварительной обработке раствором персульфата калия по режиму, описанному в примере 4, нощепу в автоклаве заливают белым щелоком иэ расчета 15% активной щелочи (Na 0) к абсолютно сухой щепе и сульфидности 20,6 (сульфатная варка).

Параллельно проводят в каждом примере контрольные опыты без предварительной обработки.

В таблице приведены данные по выходу целлюлозы и содержанию лигнина в ней.

Как видно из приведенных в таблице данных, эффект от предварителЬной обработки древесины по предлагаемому способу заметно выше, чем в прототипе, несмотря на втрое меньший расход реагента. Так, в случае натронной варки в результате предвариl4

Примеры

Показатели

3 4 (про- 5 6 тотип) 7 (прототип) Выход целлюло-

SbI> X

48,4 49,6 . 50,6 51,6 50,9 59,2 42,8 (5(),8) (50,7) (50,7) (54,8) (49,8) (53,3) (43,1) Содержание лигнина, % 7,2 0,5 t0,7 13,9 4,4 4,4 4,9 (9ю5) (10е8) (10в8) (17э6) (5зО) (5э4) (5 16) П р и м е ч а н и е: В скобках приведены данные по контрольным опытам.

Составитель А.Моносов

Редактор Т.Парфенова Техред Л.Сердюкова

Корректор Н.Король

Заказ 4037/26 Тираж 348

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тельной обработки щепы диоксидом хлора содержание лигнина в полученной целлюлозе снижается по сравнению со щепой, сваренной беэ предварительной обработки, на 10,3 (с 10,8 до 0,5 ) т.е. процесс существенно ускоряется, Одновременно происходит и стабилизация целлюлозы. Выход целлюлозы за вычетом лигнина после предварительной обработки составляет 49,3 (49,649,6.0,005), тогда как без предварительной обработки целлюлоза получается с выходом 45,2 (50,7-50,7 л

«0,108), т,е, увеличение выхода за счет стабилизации составляет 4,1%, В результате предварительной обработки, рекомендованной в нрототипе, содержание лигнина после натронной варки снижается по сравнению с варкой необработанной щепы лишь на

3,7Х (с 17,6 до 13,9 ). Стабилизации же целлюлозы в этих условиях вообще не происходит, Выход целлюлозы без лигнииа в опыте с предварительной обработкой составил 44,4 (51,616576 4

51,6 13,9), а в опыте беэ предварительной обработки — 45, l . (54, 854,8 17 ° 6) °

Аналогичная картина получается и при анализе данных, полученных и при сульфатной варке щепы, прошедшей предварительную обработку по предлагаемому и известному способам.

10 Таким образом, предлагаемый способ позволяет значительно снизить содержание остаточного лигнина в целевом продукте.

15 Формула изобретения

Способ получения целлюлозного полуфабриката путем предварительной химической обработки целлюлозосодержа20 щего сырья и последующей щелочной варки, отличающийся тем,что, с целью снижения содержания остаточного лигнина н целевом продукте,. предварительную химическую обработку

25 проводят водным раствором диоксида хлора с концентрацией 0,44-22,0 г/л.