Способ получения целлюлозы

Способ получения целлюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технологии получения целлюлозных полуфабрикатов и позволяет улучшить физико-механические свойства целлюлозы и увеличить содержание редуцирующих веществ в конечном отработанном щелоке. Древесную щепу варят в две ступени с удалением отработанного щелока после каждой из них. Варку на первой ступени осуществляют водным раствором пиросульфита натрия с содержанием в нем S02 2,2-2,4% при температуре 135-140°С в течение 1,5-2,0 ч. Вторую ступень варки проводят 2,8-3,0%-ным водным раствором диоксида серы при температуре 135-140°С в течение 2,0-2,5 ч. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 D 21 С 3/06, 3/04, 3/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4791882/12 (22) 15.02.90 (46) 30.04.92. Бюл, N 16 (71) Архангельский лесотехнический институт им. В.В. Куйбышева (72) К.Г. Боголицын, Т,3. Скребец, Л.С. Окулова и Н.Р. Попова (53) 676.1.022.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N-829749,,кл,,D 21 С 3/04, 1979, Авторское свидетельство СССР

N. 1291635, кл. D 21 С 3/04, 1985.

Непенин Н.Н. Технология целлюлозы. т. 1, М., Лесная промышленность, 1976, стр. 524-527.

Изобретение относится к технологии получения целлюлозных полуфабрикатов и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при изготовлении целлюлозы для различных видов бумаги и картона.

Известен способ получения целлюлозы путем варки целлюлозосодержащего сырья с варочным раствором, содержащим пиросульфит натрия, в течение 2 — 3 ч при температуре 160-170 С и рН 3 — 5. Недостатком способа являются невысокие механические показатели целлюлозы.

Известен также способ получения целлюлозы путем варки древесного сырья с варочным раствором, содержащим пиросульфит натрия, при нагреве от 80 до 120 С в течение часа, от 120 до 160 С вЂ” в течение

2 ч и выдерживании при 160 С в.течение

3 ч, Недостатками этого способа являются

» . Ы, 1730300 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ (57) Изобретение относится к технологии получения целлюлозных полуфабрикатов и позволяет улучшить физико-механические свойства целлюлозы и увеличить содержание редуцирующих веществ в конечном отработанном щелоке. Древесную щепу варят в две ступени с удалением отработанного щелока после каждой из них. Варку на первой ступени осуществляют водным раствором пиросульфита натрия с содержанием в нем SOz

2,2 — 2,4% при температуре 135 — 140 С в течение 1,5-2,0 ч. Вторую ступень варки проводят 2,8 — 3,0%-ным водным раствором диоксида серы при температуре 135 — 140 С в течение 2,0 — 2,5 ч. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. невысокое значение сопротивления раздиранию и малое содержание редуцирующих веществ (PB) в щелоке.

Ближайшим аналогом изобретения является способ получения целлюлозы, включающий варку древесной щепы в две ступени, вторую из которых осуществляют водным раствором диоксида серы, и удаление отработанных щелоков после каждой ступени, Согласно этому способу первую ступень варки проводят на бисульфите натрия с содержанием SOz 1,8-3,0% при температуре 147 — 155ОС. На второй ступени в качестве варочного раствора используют водный раствор 502 и при температуре 140145 С за 2,0 — 2,5 ч заканчивают варку, Недостатками метода являются невысокие физико-механические показатели целлюлозы и относительно малое содержание редуцирующих веществ (РВ) в конечном отработанном щелоке.

1730300

Целью изобретения является улучшение физико-механических свойств целлюлозы и увеличение содержания PB в конечном отработанном щелоке, Для достижения указанной цели прово- 5 дят двухступенчатую варку древесной щепы, используя на первой ступени водный раствор пиросульфита натрия с содержанием в нем ЯОг 2,2 — 2,4 g, при нагреве в течение 1,5 ч от 60 до 135 — 140 С и выдержи- 10 вании при этой температуре в течение 1,5—

2,0 ч. На второй ступени для варки при температуре 135 — 140 С в течение 2,0 — 2,5 ч используют водный раствор SOz с концентрацией 2,8 — 3,0 . Выбор раствора пира- 15 сульфита натрия в качестве варочного на первой ступени варки обусловлен его высо-кой реакционной способностью в реакции сульфирования лигнина, характерной для начальной стадии варки. Использование 20 водного раствора ЯО на второй ступени варки вызвано значительной скоростью растворения сульфированного лигнина в кислой среде. Диапазон температур 135—

140 С на первой стадии варки выбран исхо- 25 дя из того, что при температуре ниже 135 С процесс сульфирования лигнина пиросульфитом .натрия замедлен и для получения целлюлозы потребуется значительное увеличение продолжительности варки. При 30 температуре выше 140 С на первой стадии варки разложению будет подвергаться целлюлозная составляющая древесины, что заметно снизит выход целлюлозы из древесины. 35

Пример . Получают целлюлозу из еловой щепы. Пиросульфитный варочный раствор для первой ступени варки готовят путем растворения навески пиросульфита натрия {ГОСТ 10575-63) в воде. Водный рас- 40 твор SOz для второй ступени варки готовят путем насыщения воды газообразным SOz.

Гидромодуль варок 1:5. После каждой ступени варки отработанный варочный раствор удаляют. 45

Варки проводят при различных значениях содержания всего SOz в водном растворе пиросульфита натрия, температур и продолжительности каждой ступени варки.

Условия варки, а также показатели целлюлозы и содержания PB в отработанном щелоке представлены в таблице..

Параллельно проводят опыт по способупрототипу с использованием на первой ступени в качестве варочного раствора бисульфита натрия. Условия варок и показатели целлюлозы и щелока также представлены в таблице.

Как видно из таблицы, по прототипу и по предлагаемому способу варки получены полуфабрикаты примерно одинакового выхода и степени делигнификации. Однако при варке по предлагаемому способу по сравнению с прототипом возрастает сопротивление излому в 3,2 — 3,3 раза и сопротивление раздиранию в 2 раза. При этом разрывная длина и сопротивление продавливанию не снижаются.

Предлагаемый способ позволяет также по сравнению с прототипом увеличить показатель РВ отработанного конечного щелока почти в два раза, что очень важно для дальнейшей химической переработки щелока.

Формула изобретения

1. Способ получения целлюлозы, включающий варку древесной щепы в две ступени, вторую из которых осуществляют водным раствором диоксида серы, и удаление отработанного щелока после каждой ступени варки, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств целлюлозы и увеличения содержания редуцирующих веществ в конечном отработанном щелоке, первую ступень варки проводят водным раствором пиросульфита натрия с содержанием в нем ЯО 2,2 — 2,4 j< при температуре.135 — 140 С в течение 1,5—

2,0 ч.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что вторую ступень варки проводят при концентрации водного раствора диоксида серы 2,8 — 3 0 и температуре 135 — 140 С в течение 2,0-2,5 ч.

1730300

Продолжение таблиць

Условия варок и качественные показатели целлюлозы и щелока

Способ

Прототип

П е лагаемый

2,5

2,8

1,3

58,0

11 ступень

Температура, С

Продолжительность, ч

Весь S02, %, в вароч.растворе рн

Выход целлюлозы, %

Степень делигнификации, ед. Каппа

Механические свойства при степени помола

60 Ill p; разрывная длина, м сопротивление излому, ч.д,п, сопротивление продавливанию, мПа 10 . сопротивление раздиранию, мН

РВ елока,, в конце ва ки

2,0

3,0

1,3

58,0

3,5

3,0

1,3

55,0

4,5

3,9

4,5

3,8

4,4

2,0

55

15

Составитель Т. Скребец

Редактор Т. Пилипенко Техред М.Моргентал Корректор Q, Кравцова

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

Заказ 1496 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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