Способ облагораживания целлюлозы для химической переработки

Способ облагораживания целлюлозы для химической переработки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технологии горячего облагораживания целлюлозы и по- .зволяет повысить выход целлюлозы и упростить технологический процесс. Целлюлозу обрабатывают гидроксидом натрия в среде последрожжевой бражки гидролизного производства с содержанием в ней сухих веществ 0.2 - 0,5%. Данный продукт используют одновременно как в качестве водной среды, так и в качестве активатора процесса горячего облагораживания целлюлозы . 3 табл.

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s D 21 С 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4773489/12 (22) 25.12,89 (46) 30.11.91, Бюл, М 44 (71) Ленинградская лесоте;<ническая академия им. С.M.Êèðîeà (72) Ф,Я.Рубинова, А,А.Леонович и Л.Г.Аким (53) 676.1.022, 183(088,8) (56) Соловьев И.А, и др. Применение боргидрида натрия при облагораживании вискозной целлюлозы, Реферативная информация

ВНИПИЭИЛеспром Химическая переработка древесины, — M., 1986. М 23, Изобретение относится к получению целлюлозы из древесины и других растительных материалов. Оно может быть использовано при получении специальных целлюлоз для химической переработки (вискозная, целлюлоза для ацетилирования, целлюлоза для получения нитратов, медноаммиачного щелока и т,д.). Во всех случаях получения целлюлозы для химической переработки важной стадией производства является процесс горячего облагораживания целлюлозы.

Задачей облагораживания является удаление из целлюлозы примесей нецеллюлозных материалов, низкомолекулярной целлюлозы, окисленной целлюлозы, лигнина, полиуроновых кислот, таннидов, смолистых веществ и др, Известен способ облагораживания целлюлозы путем обработки ее концентрированными щелочами (10 — 20%) при 20 — 30 С вЂ” холодное облагораживание, „., SU„, 1694753 А1 (54) СПОСОБ ОБЛАГОРАЖИВАНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ (57) Изобретение относится к технологии горячего облагораживания целлюлозы и по.зволяет повысить выход целлюлозы и упростить технологический процесс. Целлюлозу обрабатывают гидроксидом натрия в среде последрожжевой бражки гидролизного производства с содержанием в ней сухих веществ 0,2 — 0,5%. Данный продукт используют одновременно как в качестве водной среды, так и в качестве активатора процесса горячего облагораживания целлюлозы. 3 табл.

Известен способ облагораживания целлюлозы путем ее обработки 0,5 — 0,4%-ным раствором щелочи при 100 С вЂ” горячее облагораживание.

Недостатком указанных способов облагораживания целлюлоз является разрушение больших молекул целлюлозы. При нагревании в щелочной среде альдегидная группа целлюлозы иэомеризуется в эндиольную, а затем целлюлоза по радикальному механизму начинает разрушаться. отщепляя группы, превращающиеся в низкомолекулярные оксикислоты или их лактоны. На какой-то стадии процесса радикальная реакция может обрываться и получаются при этом молекулы целлюлозы низкомолекулярного веса, которые растворимы в водных растворах щелочи. Эта реакция является вредной, и для ее прекращения или по возможности уменьшения следует восстановить альдегидную группу.

1694753

10

Наиболее близким к предлагаемому способу является обработка целлюлозы щелочными растворами при повышенной температуре в присутствии боргидрида натрия. Использование боргидрида натрия обеспечивает получение облагороженной целлюлозы с более высоким выходом и улучшенными показателями качества по сравнению с облагораживанием технических целлюлоз беэ добавок. Однако в настоящее время при производстве целлюлозы для химической переработки на стадии хлорирования перед облагораживанием добавляют двуокись хлора, При такой схеме производства эффективность добавки боргидрида натрия падает — недостаточное увеличение выхода и при этом снижение содержания альфа-целлюлозы, Цель изобретения — увеличение выхода целлюлозы за счет снижения химических потерь целлюлозы при облагораживании и повышение показателей качества облагороженной целлюлозы.

Поставленная цель достигается тем, что облагораживание целлюлозы в щелочном растворе при повышенной температуре ведут с последрожжевой бражкой гидролизного производства (ПДБ ГП) с содержанием сухих веществ 0,2 — 0,4, применяя ее в качестве водной среды для щелочного раствора. В табл,1 приводится характеристика ПДБ ГП. Использование

ПДБ ГП на стадии облагораживания резко снижает содержание восстанавливающих

СО-групп, тем самым резко снижается разрушение высокомолекулярной части целлюлозы, за счет чего снижаются химические потери целлюлозы и увеличивается общий выход целлюлозы на 2 — 4 .

Пример 1, Для выяснения действия

ПДБ ГП на выход и показатели качества облагороженной ацетатной целлюлозы облагораживание проводят по следующему режиму: температура облагораживания

130 С, продолжительность облагораживания 180 мин, концентрация массы 12, расход гидроксида натрия 80 кг/т целлюлозы.

В автоклав вместимостью 300 мл загружают

20 г абсолютно сухой целлюлозы, отобранной после хлорирования перед облагораживанием, 1,6. г гидроксида натрия и 167 мл

ПДБ ГП. Одновременно проводят облагораживание целлюлозы в присутствии боргидрида натрия и простое облагораживание без добавок. Перемешивание массы в автоклаве осуществляют вращением самого автоклава в течение всего времени облагораживания, После окончания облагораживания целлюлозу промывают, высушивают и анализируют на

55 выход и показатели качества (альца-целлюлоза, восстанавливающие СО-группы, содержание смолистых веществ).

Данные опытов примера 1 сведены в табл.2. Из данных табл,2 видно, что применение в качестве водной среды ПДБ ГП на стадии облагораживания приводит к снижению химических потерь целлюлозы и повышению качества получаемой целлюлозы по сравнению с простым облагораживанием и облагораживанием в присутствии боргидрида натрия.

Пример 2. Проводят опыты по облагораживанию вискозной целлюлозы в присутствии ПДБ ГП по следующему режиму: температура облагораживания 100 С, продолжительность облагораживания 180 мин, концентрация массы 12, расход гидроксида натрия 8 от массы абсолютно сухой целлюлозы, взятой на облагораживание. В автоклав вместимостью 300 мл загружают

20, r а б6сcоoл ю тTнHо o с у хxоoй ц еeл л tюoл оoз bы,, 11,6 г гидроксида натрия, добавляют 167 мл ПДБ ГП.

Одновремен но проводят облагораживание с боргидридом натрия и облагораживание без добавок, Перемешивание массы в автоклаве осуществляют вращением самого автоклава в течение всего времени облагораживания.

После окончания облагораживания целлюлозу промывают, высушивают и анализируют на выход и показатели качества (содержание альфа-целлюлозы, содержание смолистых веществ, восстанавливающие СО-.руппы), Данные опытов примера 2 сведены в табл.3. Из данных табл.3 видно, что применение в качестве водной среды

ПДБ ГП на стадии облагораживания приводит к значительному снижению химических потерь целлюлозы и повышению качества получаемой целлюлозы. Резко снижается содержание восстанавливающих СО-групп.

Использование последрожжевой бражки гидролизного производства в качестве водной среды при приготовлении щелока для горячего облагораживания ацетатной и вискозной целлюлозы позволяет повысить выход целлюлозы с повышением показателей качества получаемой облагороженной целлюлозы по сравнению с прототипом, а также упростить процесс облагораживания за счет исключения отдельной стадии введения активатора.

Формула изобретения

Способ облагораживания целлюлозы для химической переработки путем обработки ее гидроксидом натрия в водной среде в присутствии активатора. о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения

1694753 пользуют последрожжевую бражку гидролизного производства с содержанием в ней сухих веществ 0,3 — 0,5 .

Таблица1

Характеристика ПДр гидролизного завода

Содержание

Образец

Органические

РВ, Ф

Остаточный азот, мг/л

ХПК, мгlл

Ог

Зольные вещества, гlл да,Ф

Сухие вещества,е вещества,г/л

ПДБ гидролизного завода

r.J1åttèíãðàä 99;8-99,5 0,2-0,5

0,13 12000 35 83

О, 15

От3

Таблица2

Влияние ПДБ ГП на выход и качество облагораиенной вцетатнсй целлзлозы

Относительное снньени потерь, Содерма т нне альфа-цел- . тзолоэы

Соде pwa нне смолистых веществ, Потери целлвлоэы, ь

Выход целле л>зы, Вода, ил Вода, мл1

Гидроксид натрия, г Гидроксид натрия,г;

Тринатрийфосфать г Тринатрийфосфат, г

Борт идрид натрия,г

ПДБ Гд,мл1

Гндроксид нат рия, г

o,О64 0,18

76,0 24 0

167

16,6

1 ° 66

95,7

167

16,6

1,66

e,О2

78,2 21,8 2,2 94,9 0,062 0,18

В00 200 40 95;4

0,15

Ф °

4,4 95,5

О,14

",5 95,4

4 о 94,7

0,15

0,17

П р и н е ч а и и е. - содеркание сухих веществ 0,22; - содервание сухих веществ 0,32; г ь

- содериание сухих веществ 0,42; - содеркание сухих веществ 0,52. выхода целлюлозы и упрощения технологического процесса, в качестве водной среды и одновременно активатора исСостав щелока для облагорахнвання 20 г абсолвтно сухой целлюлозы

167

16,6

167

16,6

167

i6,6

167

16,6

Е0,4 19,6

80,5 19,5

Во,о 2o,о

Остаточный фосфор (Р2 05), м г/л

Соде ркание восстанавливакщнх

СО-групп, 2

0 i 020 о, 016

0,016

0,020

1694753

Та бли ца 3

Влияние ПДБ ГП на выход и качество облагороженной вискозной целлюлозы

Состав щелока для облагореживання 20 г абсолатно сухой целлолозы

Потери целлю" лозы, 2

Выход целпзлозы

Содержание восстана вливающихх

СО-групп, 8

Содерзюние сиолистых веществ, ПДБ ГП, нл;

Гидроксид нат" рия, г

Вода, нл;

Гидрокснд натрия, г;

Трннатрийфосфвт > r

Вода, wl;

Гидрокснд натрия> г>

Тринатрийфосфат rl

Боргидрид натрия, г

82 1 17>9 I 92 40 0 040 О 240

14

1,6

83,5 16,5 1 ° 4 92,20 0,030 0,238

14

1,6

0,02

2,8 92,60 0,010

3,1 . 92,50 0,008

0,210

0>208

3,4 92,50 0,008 0,2 10 еяя каче

3>0 92>50 0>008

0,208

1l р и и е ч а и и е. и- содержание сухих вез1еств 0>281 ""- содержание сухих веществ 0,321

""е- содержание сухих веществ 0,42; ""- содержание сухих веществ 0,52.

Составитель Ф.Рубинова

Редактор М.Кобылянская Техред М.Моргентал Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 4135 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета Ао изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб„4/5

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

200 84,9 15,1

14

200 85,2 14,8

14

200 85,5 14,5

14

200 85>1 14;9

Относительное снижение потерь, >

Солержание альФа-целлю- I лозы, 2