Способ предварительного гидролиза древесины перед сульфатной варкой целлюлозы

Способ предварительного гидролиза древесины перед сульфатной варкой целлюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 3I9247

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскиз

Ссдиалистическил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 25.1Х.1967 (№ 1187067/23-4) М. Кл. D 21с 1/02 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 03.Х1.1972. Бюллетень . а 34

Дата опубликования описания 20.Х11.1972

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 661,728,2(088.8) Авторы изобретения

Г. С. Косая, Н. А. Розенбергер, Е. В. Карпова, 3. Н. Чечуцщр „„.», H. Е. Чекалов и В. Д. Кошелева

Всесоюзный научно-исследовательский институт целлюлозно-бумажной промышленности т т

Заявитель

СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЪНОГО ГИДРОЛИЗА ДРЕВЕСИНЫ

ПЕРЕД СУЛЬФАТНОЙ ВАРКОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к способам предварительной обработки древесины перед варкой целлюлозы. Водный предварительный гидролиз нашел широкое распространение при получении сульфатной целлюлозы из древесины разных пород.

Известный способ предварительного гидролиза древесины заключается в том, что через загруженную в котел щепу прокачивают горячую воду с температурой, близкой к кипению, затем крышку котла закрывают, создают гидравлическое давление 12 — 15 атм, повышают температуру до 130 †1 С и отбирают свободно стекающий гидролизат, после чего процесс предварительного гидролиза ведут при

160 †1 С.

Однако при таком способе вода (переходящая затем в гидролизат), в которую погружена щепа, затрудняет удаление воздуха из капиллярной системы древесины, из-за чего внутренние части щепы оказываются недостаточно насыщенными водой. Это приводит к неоднородности предгидролиза древесного комплекса в различных частях щепочек и, как следствие, к неоднородности степени облагораживания волокон получаемой целлюлозы.

Концентрация в древесине органических кислот, образующихся при ее нагревании с водой и катализирующих процесс предгидролиза, оказывается пониженной из-за вымывания этих кислот большим количеством окружающей жидкости (рН 3,8 — 4). Это снижает интенсивность предгидролиза.

Получаемый в большом количестве водный предгидролизат необходимо удалять из варочного аппарата, чтобы вводить в последний сульфатный варочный щелок.

Удаляемый предгидролизат необходимо обезвреживать выпариванием или сжигани10 ем, илн найти какой-либо способ его использования.

Переработка предгидролизата, с целью производства дрожжей, весьма затрудняется явлением так называемой «карамелизацип», 15 вследствие которой в трубопроводах и производственных емкостях образуются нерастворимые осадки. При любом способе обработки или обезвреживания гидролизатов необходимы достаточно большие капитальные затраты.

20 С целью улучшения процесса, увеличения однородности и глубины предгидролиза, устранения необходимости отбора предгидролизата перед сульфатной варкой предлагается гидролиз вести при гидромодуле от 2 до 2,8 и

2S непрерывной циркуляции предгидролизата.

Новый способ не требует отбора гидролизата, так как для предгидролиза дается столь небольшое количество воды, при котором в котле остается достаточно свободного места

30 для варочного щелока при последующей сул

319247

Низкомодульный предгидролиз

Обычный водный предгидролизат

3,6 рН гидролизата

Расход щелочи на варку, един. % жесткость, Б

Содержание альфацеллюлозы, %

Содержание непровара

Вязкость 1%-ного медно-аммиачного раствора, мл

Содержание пентозанов, %

Сорность, сор./м

3,8

20,2

100

18,2

107

95,5

1,7

96,0

0,3

540

380

2,3

700

2,7

1700

Предмет изобретения

Составитель С. Котова

Текред Е. Борисова

Корректоры; Л. Царькова и 3. Тарасова

Редактор Т. Пилипенко

3aказ 3969!2 Изд. № 1/35 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Сапунова, 2

Типография, пр.

3 фатной варке. Это дает следующие важные преимущества.

Отпадает необходимость удалять из котла гидролизат и его использовать — перерабатывать.

Описываемый способ предусматривает также, что щепа во время гидролиза непрерывно орошается циркулирующей жидкостью, а не находится погруженной в нее.

При таком способе гидролизата циркуляция жидкости, орошающая щепу, образует на поверхности щепочек непрерывно сменяющуюся подвижную тонкую пленку, которая с одной стороны обеспечивает доставку в щепу необходимого для процесса количества жидкости, а с другой стороны не препятствует вытеснению и удалению из капилляров древесной ткани остающегося в них воздуха.

В результате непрерывно образующейся и непрерывно разрушающейся пленки значительно повышаются интенсивность и равномерность гидролиза.

Способ состоит в следующем.

В варочный аппарат загружают древесную щепу, подвергающуюся предварительной пропитке водой или без таковой, заливают такое количество горячей воды, нагретой до 60—

90 С, при котором после возможно полного насыщения ею древесины остается некоторый

:избыток воды, достаточный для непрерывного орошения предгидролизуемой щепы с помощью циркуляционного насоса. Последний забирает жидкость, стекающую в нижнюю часть варочного аппарата, и подает ее под напором в распределительное устройство, находящееся в верхней части аппарата. По пути жидкость проходит через подогреватель щелока, с целью поддержания необходимой температуры процесса. С этой же целью может быть применена и подача прямого пара в нижнюю или верхнюю часть варочного аппарата. Количество орошающей жидкости должно составлять 0,3 — 0,5 гидромодуля.

В соответствии с этим общий гидромодуль при низкомодульном предгидролизе, учитывая воду, впитываемую древесиной (гидромодуль последней 1,7 — 2,5 в зависимости от породы древесины и ее объемного веса), равняется 2 — 2,8. Температуру повышают при непрерывной сдувке давления, при которой удаляют воздух, оставшийся в щепе и котле. Это снижает окислительные реакции и при последующей сульфатной варке.

Низкомодульный предгидролиз может осуществляться при температуре от 160 до 175 С и продолжаться в зависимости от температуры и требуемой глубины предгпдролиза от

2 час до 30 мин.

По окончании низкомодульного предгидролиза никакого удаления предгидролизата из варочного аппарата не требуется, туда закачивается требуемое количество варочного щелока, после чего осуществляется сульфатпая варка по установленному режиму. Расход щелочи при рекомендуемом способе на 1,5 —2% выше, чем при обычном водном способе гидролиза.

Гидролизат, полученный при низкомодульном гидролизе, имеет рН 36 — 3,7. Это несколько ниже, чем при водном, но не настоль" ко низко, чтобы вызвать дополнительную конденсацию лигнина при гидролизе.

Ниже приведены средние данные качества небеленой целлюлозы, полученной по сульфатному методу варки, с применением предварительного гидролиза по известному и новому способам.

Из приведенных данных следует, что качество целлюлозы, полученной по предлагаемому способу, не только не уступает качеству целлюлозы при обычном способе водного предгидролиза, но и превосходит его.

Например, содержание альфа-целлюлозы при обычном способе составляет 95,5%, а при предлагаемом 96,0, а вязкость целлюлозы соответственно 380 и 540 мл.

1. Способ предварительного гидролиза древесины перед сульфатной варкой целлюлозы обработкой исходного древесного сырья водой при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью улучшения процесса, гидролиз ведут при гидромодуле от 2 до 2,8.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут при непрерывной циркуляции и редгидролиз ата.