Способ получения целлюлозы

Способ получения целлюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н--И .Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii) 4373lO

Союз Советских

Социалистических

Реслубли к

К ПАТЕНТУ (51) М, Кл. D 21с 3/02 (22) Заявлено 19.07.71 (21 ) 1683165/23-4 (32) Приоритет 23.07.70 (31) WP 21с/149033 (33) ГДР

Опубликовано 25.07.74. Бюллетень № 27

Гасударственный камитет

Саввта Министрав СССР. па делам изааретений и аткрытий (53) УДК 661.728.2 (088.8) Дата опубликования описания 24.12.74 (72) Автор изобретения

Иностранец

Гюнтер Фин (ГДР) Иностранное предприятие

«Институт Фюр Цельштоф Унд Папир» (ГДР) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ (61.) Зависимый от патента

Изобретение относится к способам получения целлюлозы путем щелочной варки, например сульфатной варки, варки с едким натром.

Продукция сульфатной целлюлозы все время возрастает. В связи с этим предпринято дальнейшее усовершенствование способа сульфатной варки в особенности с точки зрения повышения выхода и уменьшения или- устранения характерного для этого способа выделения дурнопахнущих газов. Для решения этой 1р проблемы предложены различные вариангы щелочной варки целлюлозы.

Например, стабилизация углеводной реакции во время процесса щелочной варки. Благодаря этому, при отсутствии снижения содер- 15 жания лигнина получаются более высокие выходы целлюлозы и в то же время достигается повышение избирательности делигнификации.

Стабилизация углеводов при щелочной вар- 20 ке возможна в присутствии как восстановительных, так и окислительных добавок. Для этой цели к щелоку, используемому для варки, прибавляют подходящие стабилизирующие химикалии. В качестве восстановительных доба- 25 вок можно употреблять гидразин и гидроксиламин, которые в щелочной среде переводят присутствующие альдегидные группы в спиртовые группы, что приводит к стабилизации против реакция пилинга (пилинг — постепен- чО ное растворение присутствующих молекул глюкозы, ведущее к уменьшению длины цепей).

В качестве окислительных добавок употребляют в основном полисульфид, который ведет к стабилизации углеводов за счет окисления восстановительных концевых групп с возможным образованием карбоксильных групп. При этом очень большое значение имеет то обстоятельство, что дальнейшего окисления групп полисахарида не происходит.

Однако все перечисленные химикалии разлагаются уже во время процесса нагревания, в связи с чем стабилизирующий эффект ограничивается лишь первыми фазами варки. На этом основании для достижения требующейся степени стабилизации необходимы черезвычайно большие количества добавляемых химикалиев при недостаточно высоком повышении выхода целевого продукта.

С целью повышения выхода целевого продукта предложен способ получения целлюлозы путем щелочной варки, заключающийся в том, что в качестве стабилизирующего реагента используют моно-, ди- или трисульфокислоту антрахинона или ее натриевую или калиевую соль, предпочтительно, в количестве до 4% от исходного сырья.

Антрахинонсульфокислота или ее калиевая, или натриевая соль оказывают стабилизирую437310

Таблица 1

Антрахинонмоносульфокислота, О

Гидроксиламин, О, Добавка,,г, Без добавки

5

10 10

127

104

107

110

Разрывная длина/м по

TGL — 8 — 1005

Количество щелочи из расчета на древесину, О

Сульф идность, О, Выход сортного материала

Степень

Гидромодуль

Добавка

AMS o

Число

Каппа

Варка варки

1UI щепки

1:4

1:4

1:4

1:4

27

27

Сульфат

Сульфат

Едкий натр

Едкий натр

22

47,5

43,5

46,1

44,1

1,0

3,5

0,5

1,6

77

94

77

100

9558

8818

8913

5356

37 6

43,8

34,2

47,8

Данные по применению антрахинонмоно- данные соответствуют применению и натриесульфокислоты при сульфатной варке сосно- 35 вой или калиевой соли антрахинонсульфокисвой древесины приведены в табл. 3. (Эти же лоты).

Таблица 3

Разрывная длина в м. по

TGL — 1005

Степень варки, число

Каппа

Выход

Сульфидколь,,, Гидромодуль

AMS к древесине,,г сортовой всего, О щепки

1:4

1:4

1:4

1:4

1:4

43,8

40,4

37,2

36,4

34,7

Без добавок

0,1

0,5

1,0

2,0

24,7

24,7

24,7

24,7

24,7

47,00

47,22

47,93

49,40

49,20

43,38

44,82

46,35

47,60

48,40

3,62

2,40

1,58

1,80

0,80

8532

8519

8852

8723 щее воздействие на целлюлозу, сохраняющееся также и при повышенных температурах.

Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что путем прибавления антрахинон-сульфонаты или ее калиевой, или натриевой соли удается получить целлюлозу, которая с точки зрения качества и выхода соответствует сульфатной целлюлозе; причем, основным преимуществом по сравнению с процессом обычной сульфатной варки является полное отсутствие неприятного запаха. Кроме того, благодаря сокращению продолжительности варки происходит повышение производительности и снижается количество щелочки, требующейся для варки, что создает экономию, и происходит ускорение процесса делигнификации.

По сравнению с процессом сульфатной варки, предусматривающим использование стабилизирующих добавок, таких как гидразин, гидроксиламин, предлагаемый способ обеспечивает увеличение выхода целевого продукта.

Так например, при введении 25% гидразина выход целлюлозы увеличивается на 3,73 /О, а при введении 6,35 /О гидроксила мина выход увеличивается на 3,4 .

Стабилиза ционный эффект (на примере гидрат целлюлозы), следующий:

Пример 1. Сульфатная варка.

Варку сосновой стружки проводят во вращающемся варочном аппарате с прибавлением, например, 200/О активной щелочи (из расчета на количество древесины), при гидромодуле, составляющем 1,4, продолжительности начальной варки 90 мин и продолжительностл

15 окончательной варки 2 час, при 170 С. Вместе с варочным щелоком в варочный аппарат вводят 3% натриевой соли антрахинонмоносульфокислоты (также из расчета на количесгво древесины), 20 Пример 2. Варка с едким натром.

Стружку варят во вращающемся варочном аппарате с прибавлением, например, 22% едкого натра, причем величина гидромодуля составляет 1: 4. Вместе с варочным щелоком в

25 нарочный аппарат вводят 3% натриевой соли антрахинонмоносульфокислоты (AMS) . Продолжительность начальной варки составляет

90 мин, продолжительность окончательной варки, проводящейся при 170 С, достигнет

30 2,5 час.

iB табл. 2 приведены различные параметры процессов, описанных в обоих примерах, как с добавкой, так и без добавки AMS.

Таблица 2

437310

Применение Na или К солей антрахинондисульфокислоты иллюстрирует табл. 4.

Таблица 4

Выход сортной

Выход щепки

Общий, выход, Число

Каппа

Добавка к древесине, О целлюлозы

Применение Na или К солей антрахинонтрисульфокислот иллюстрирует табл. 5.

Таблица 5

Общий, выход, „

Выход щепки

Число

Каппа

Добавка к древесине,, выхода целевого продукта, в качестве стабилизирующего реагента используют моно-, ди5 или трисульфокислоту антрахинона или ее калиевую, или натриевую соль.

Предмет изобретения

1. Способ получения целлюлозы путем обработки исходного целлюлозосодержащего сырья варочным раствором по щелочному методу варки, например по сульфатному, в присутствии добавки стабилизирующего реагента, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стабилизирующий реагент вводят в коли10 честве до 4 /е от исходного сырья.

Составитель С, Котова

Техред 3. Таранеико

Редактор Е. Гончар

Корректор И. Позняковская

Заказ 3460/17 Изд, Мз 85 Тираж 456 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Без добавки

0,5

1,0

2,0

Без добавки

0,5

1,0

2,0

43,8

37,4

36,0

33,8

43,8

38,1

37,0

34,4

47,00

48,05

49,51

49,55

47,00

48,20

49,15

49,36

43,38

46,22

47,85

48,55

Выход сортной целлюлозы

43,88

46,27

47,65

48,26

3,62

1,83

1,66

1,00

3,62

1,93

1,50

1,10

Разрывная длина (м)

ТО 1.8— — 1005

8532

9020

Разрывная длина (м)

TGL — 1005

8532

9019