Способ получения сульфатной целлюлозы

Способ получения сульфатной целлюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технологии производства сульфатной целлюлозы для бумаги и картона, а также химической переработки и позволяет повысить качество целлюлозы при одновременном повышении степени эффективности использования древесного сырья. Щепу из древесины лиственницы подвергают водной обработке при температуре 100-120°С, полученный отработанный раствор удаляют, подвергают его ультрафильтрационной обработке при температуре 80-90°С с выделением концентрата, содержащего арабиногалактан, и фильтрата, содержащего флаваноиды. Фильтрат возвращают на стадию водной обработки, а предварительно обработанную щепку подвергают сульфатной варке. Перед возвратом на стадию водной обработки фильтрат может быть подвергнут обработке обратным осмосом с выделением части флаваноидов. 3 з.п. ф-лы, 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 0 21 С.З/02, 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4488592/23-12 (22) 04.10.88 (46) 30.09.90. Бюл. М 36 (71) Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (72) Л.B.Êoãàí, Ф.Б.Курган и Ю.Н.Филимонов (53) 676.1.022.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 292016, кл. D 21 С 1/02, 1969.

Выложенная заявка PCT М 85/04409; кл. D 21 С 3/02, 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 406992, кл. D 21 С 3/02, 1971. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТНОЙ

ЦЕЛЛЮЛОЗЫ (57) Изобретение относится к технологии и роизводства сул ьф этной целлюлозы для

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и может быть использовано в производстве целлюлозы из древесины лиственницы для изготовления бумаги и картона, а также целлюлозы для химической переработки.

Целью изобретения является повышение качества целлюлозы при одновременном повышении степени эффективности использования древесного сырья.

Согласно способу щепу из древесины лиственницы подвергают водной обработке при 100 — 120 С, удаляют полученный отработанный раствор (экстракт) и проводят сульфатную варку предварительно обработанной щепы, После удаления отработанного раствора его подвергают. Ж 1595977 А1 бумаги и картона, а также химической переработки и позволяет.повысить качество целлюлозы при одновременном повышении степени эффективности использования древесного сырья. Щепу из древесины лиственницы подвергают водной обработке при

100 — 120 С, полученный отработанный раствор удаляют, подвергают его ультрафильтрационной обработке при 80-90 С с выделением концентрата, содержащего арабиногалактан, и фильтрата, содержащего флаваноиды. Фильтрат возвращают на стадию водной обработки, а предварительно обработанную щепу подвергают,сульфатной варке. Перед возвратом на стадию водной обработки фильтрат может быть подвергнут обработке обратным осмосом с выделением части флаваноидов.. 3 з.п.ф-лы, 3 табл. ультрафильтрационной обработке с выделением концентрата, содержащего арабиногалактин (АГ), и фильтрата, содержащего флаваноиды, который возвращают на стадию водной обработки древесной щепы.

Ультрафильтрационную обработку проводят при 80 — 90 С. Концентрат направляют на сушку для получения товарного продукта — а рабиногалактана.

По предлагаемому способу предпочтительно получать целлюлозу для бумаг, так как получаемая целлюлоза имеет улучшенные прочностные показатели, увеличивается выход целлюлозы, Это связано с наличием в рециркулируемом фильтрате низко-молекулярных флаваноидных соединений, способствующих разрушению лигни3

1595977 на в клеточной стенке волокна и, тем самым, ин генсифицирующих процесс варки и повышающих ее селективность.

В случае повышения требований к чистоте целлюлозы, т.е. при получении целлюлозы для химической переработки, фильтрат перед возвратом на стадию входной обработки подвергают дополнительной обработке обратным осмосом с, выделением части флаваноидов.

Пример 1, Получение целлюлозы для бумаги.

B варочный котел со щепой древесины лиственницы заливают воду и проводят обработку щепы под давлением до 10 атм и при 100 С. Продолжительность обработки

15 мин. Гидромодуль 6;1, После водной об. работки получают отработанный раствор экстра кта, содержащий водо растворим ые вещества.

В табл. 1 представлен состав экстракта.

Отработанный раствор направляют на ультрафильтрационную установку трубчатого типа с шестью блоками БТУ вЂ” 05/2-РСА-1.

Рабочее давление при ультрафильтрации

0,2 — 1,0 мПа. Температуру обработки поддерживают в пределах 80-90 С, После ультрафильтрационной обработки получают концентрат с содержанием сухих веществ

100-300 г/л и фильтрат с содержанием сухих веществ 1,0 — 4,0 г!л. Концентрат, содержащий арабико-галактан, направляют на сушку с получением товарного арабиногалактана. Фильтрат возвращают на стадию обработки, Обработанную щепу подвергают сульфатной варке.

В табл. 2 приведены условия проведения варки и качественные показатели целлюлозы.

Из данных табл. 2 следует, что предлагаемый способ в случае получения целлюлозы для бумаги обеспечивает улучшение качества целлюлозы — показатели механической прочности повышаются на 10-25$.

Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает повышение селективности процесса варки, снижение количества непровара на

2,5, увеличение выхода на 27, остаточного лигнина на 1,5 g, при сокращении расхода химикатов на 10 $.

В табл. 3 представлены показатели качества целлюлозы.

П ри ме р 2. Получают целлюлозу для химической переработки.

Проводят водную обработку щепы листвен|ницы при условиях, указанных в табл. 3. После этого, вытесняют отработан ны и раствор из котла фильтратом со стадии ультрафильтрационной обработки и

90 отработаннсго раствора подают на

Из анализа данных табл. 3 следует, что в случае получения целлюлозы для химической переработки предлагаемый способ обеспечивает. улучшение чистоты и качественных характеристик целлюлозы по сравнению со способом-прототипом, При этом достигается массовая доля альфа-целлюлозы — 94,5 " .

Предлагаемый способ обеспечивает возможность комплексно использовать древесину лиственницы с выделением ценных продуктов — арабиногалактана и флаваноидов, Формула изобретения .1.Способ получения сульфатной целлюлозы, включающий водную обработку щепы из древесины лиственницы при повышенной температуре, удаление полученного отработанного раствора, возврат отработанного раствора на стадию водной обработки и сульфатную варку предварительно обработанной щепы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества целлюлозы при одновременном повышении степени эффективности использования древесного сырья, после удаления отработанного раствора его подвергают ультраультрафильтрационную установку с получением концентрата, который испольэуютдля получения товарного арабиногалактана и фильтрата, который подвергают обработке обратным осмосом

Для обработки используют рулонную обратноосмотическую установку, Давление при обработке составляет 2,0-3,0 мПа, температура 20 — 700С. Полученный концентрат высушивают с получением товарных флаваноидов, а фильтрат направляют на стадию водной обработки щепы.

Щепу древесины лиственницы после водной обработки подвергают предварительному гидролизу. Условия гидролиза: температура 170 С; давление 0,7 — 0,8 мПа, время предгидролиза 70 мин; гидромодуль б:1. Затем проводят сульфатную варку предгидролизованной щепы лиственницы по режиму, указанному в табл.3, По способу-прототипу отработанный раствор от водной обработки щепы лиственницы возвращают на стадию предварительного водного гидролиэа и затем проводят сульфатную варку по режиму, указанному в табл, 3, Пример 3. Проводят водную обработку щепы лиственницы при условиях, указанных в табл, 3. После этого 507, раствора от водной обработки подвергают ультрафильтрационной обработке как в примере 1. Далее, проводят операции в последовательности, аналогичной примеру 2

1595977 обратным осмосом с выделением части флаваноидов, 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что водную обработку древесной щепы

5 проводят при 100-120 С.

4. Способ по п.1. отличающийся тем, что ультрафильтрационную обработку проводят при 80-90 С, фильтрационной обработке с выделением концентрата, содержащего арабиногалактан, и фильтрата, содержащего флаваноиды, и на стадию водной обработки возвращают указанный фильтрат.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед возвратом на стадию водной обработки фильтрат подвергают обработке

Табл ица1

Табл и ца 2

Варка по способу — прототипу

Показатели

22,0

20,0

30,3

30,3

90

4:1

4;1

32,0

4,8

36,8

34,3

2,2

36,5

4,1

5,5

36,6

8200

9100

4960

5450

510

550

184

210

Расход активной щелочи в ед. NaOH, от массы абсолютно сухой древесины

Сульфидность варочного щелока, Продолжительность нагрева до 170 С, мин

Продолжительность варки при 170 С, мин

Гидромодуль варки

Выход от массы абсолютно сухой древесины, %:

Целлюлоза

Непровар

Общий

Содержание лигнина в целлюлозе, Степень делигнификации, ед. Каппа

Показатели механической прочности при помоле

60 ШР и весе отливок

100 гlм полученной целлюлозы, разрывная длина, м сопротивление излому, число дв. перегибов сопротивление продавливанию, кПа сопротивление раздиранию, мн

Варка по предлагаемому способ

1595977

ТаблицаЗ

Показатели

Гидромодуль обработки

Продолжительность обработки водой при

100 С, мин

Расход активной щелочи на варку в единицах NaOH, ф> от массы абсолютно сухой древесины

Сул ьфидность щелока, ф, Продолжительность нагрева до 135ОС, мин

Стоянка при 170 С, мин

Продолжительность нагрева до 170 С, Продолжительность варки при 170 С, ми

Гидромодуль варки

Выход от абсолютно сухой древесины, $:

Целлюлоза

Непровар

Степень делигнификации, ед.

Каппа

Динамическая вязкость, мП

Массовая доля а -цел люлозы, Массовая доля золы не более

Составитель А,Моносов

Редактор Т,Парфенова Техред M,Mîðãåíòàë Корректор А,Обручар

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2893 Тираж 328 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб„4/5