Способ получения целлюлозы

Способ получения целлюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпик (1 ) 5 36269 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.05.75 (21) 2132155/12 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано25,11.76,Бюллетень №43 (45) Дата опубликования описания04.03.77 (51) N. Кл.е 2 21 С 3ii6

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий

В. И. Сорокин и В. Г. Ермолинский (72) Авторы изобретения

Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛЛЮЛОЗЫ окислов углерода. Обезвреживание образующихся газов связано с расходом восстановителей — природного газа или аммиака, или с применением дорогостоящих и де5 фицитных катализаторов.

Получаемая целлюлоза содержит некото1 рое количество остаточного лигннна, удаление которого при отбепке. достигается путем хлорирования массы, что, помимо увеличения затрат на химикаты, приводит также к загрязнению стоков и окружающей атмосферы.

Бель изобретения - улучшение качества получаемой целлюлозы в результате снижения в ней содержания остаточного лигнина и уменьшение загрязнения окружающеи среды.

Эта цель достигается путем дополнительной обработки целлюлозной массы, 20 получаемой после щелочной экстракции, смесью газообразных продуктов, образовавшихся при варке, с кислородом или о воздухом при 20-100 С и концентрации массы 3,0-40,0 при атмосферном или

25 повышенном до 6,0 атм давлении в течсИзобретение относится к производству волокнистых полуфабрикатов, предназначенных для изготовления различных видов бумал и картона или дпя химической переработки и найдет применение в целлюлозно-бумажной промышленности.

Известен способ получения целлюлозы с применением азотной кислоты, состоящий из следующих операций: пропаривание щепы; пропитка щепы азотной кислотой концентрации 6-42% в интервале температур о

12-100 С при атмосферном ипи повышенном давлении; варка в жидкостной или парогазовой фао зе при 96-99 С; шелочная экстракция водным раствором основания, например, едкого патра, поташа,соды, аммиака, гидроокиси кальция ипи их смесей jl).

При аэотнокиспотн м способе получения целлюлозы образуются в процессе варки зна п,тельные количества газообразных токсичных продуктов, состоящие, главным образом, иэ смеси окислов азота и (53) УДК 676,1 ° 022.12 (088.8) ние от 10 мин до 4 час с последующим шепочением и промывкой.

Процесс осушествляют сдедуюшим образом. древесную щепу пропаривают, пропитывают раствором азотной кислоты концентрации 8,0-12,0% при 40-80 С в течение 50-60 мин при давлении 0-3,0 атм, отделяют от избыточной кйспоты, нагрева о ют подачей острого пара до 96-99 С, вы держивают при этой температуре и атмосферном давлении в течение 1,0-1,5 час и затем подвергают экстрагироваиию водным шепочным раствором, например,раствором едкого натра, соды,поташа ипи друного щелочного агента при 80-100 С в течение 0,5-2,0 час. Получаемый попуфабрикат промывают водой и подверга3от обработке газообразными продуктами азотнокислотной варки после их смешивания с кислородом или воздухом.!

Образующиеся при варке газообразные процукты, содержащие наряду с азотом, закисью азота, окисью и двуокисью углерода 15-254 окиси азота, смешивают с кисо

25 лородом или воздухом для окисления окиси азота в двуокись азота и испопьэуют в последу-

3 юшей стадии депигнификации полученного полу-3.

I фабриката. Обработку целлюлозы газообразными продуктами можно осуществлять при атмосферном илн повышенном до 6 атм давлении о при 20-100 С и концентрации массы от

3,0 до 40 0%. Полуфабрикат применяют в аппе водной суспензия, ппотного слоя массы. 31п33 хлопьеобраз33ом состоянии. Продолжите)3ьность обработки зависит от температуры и применяемого давления,и ее можно изменять от нескольких минут при о

90-100 С до 24 час при комнатной температуре.

Испопьзование газообразных продуктов варки дня деаигнифнкации целлюлозы позаопяст, ао-первых,снизить содержание токсич« пых окислов азота в выхлопнь3х Газах что сн33жает загрязнепис среды н, ао-аторых, благодаря деструктируюшему «оэдейстаию двуокиси азота на остаточный лигнин небеленой цеппюпозы,добиться почти полной Э се дсп3н ниф33каш3и, исключая ирн 33:зследующей добс)3кс ступень хлорирования, достигми экономии химикатов н устранения зае !!.:rçeeeния стоков.

" .«род)иа асмь3й способ иоиучс3333я недпюдолл может б3 Зть осу щсствлс33 Kr к при периодической, так и при непрерывной варке.

Пример 1. Осиновую щепу, содержашую 200 г абсолютно сухой древесины, пропаривают острым паром в течение 10мин и запивают 1,0 л водного раствора азотной: кислоты концентрации 60 г/л. Шепу выдерживают в киспоте в течение 60 мин при 50о-55 С, Içàòåì Раствор кислоты сливают, в щепу нагревают острым паром до 97о

-99 С, выдерживаю при этой температуре в течение 1,5 час, промывают водой и экстрагируют 1%-ным раствором едкого о натра при 98 С в течение 1 час. Полученный в этом опыте полуфабрикат дополнитепьно обрабатывают газообразными продуктами варки.

Газы, образуюшиеся в процессе варки, смешивают с кислородом и.. газометра в объемном соотношении- 5: 1 и подают в суспенэию полуфабриката Концентрация о массы 4,0%, температура 80 С,продоп)китепьность обработки 30 мин.

Полуфабрикат, обработанный газообразной смесью, экстрагпруют 1,0 л раствора, о содержащего 2 r едкого натра при 65 С для удаления остатков окисленного пигнина. Определяют выход и качественные поквзатепи цеппюлоэы.

Пример 2. Варку щепы выпопняют, как в 33редь3душем примере. Газообразные продукты смешивают с равным объемом воздуха и пропускают через слой полученного полуфабриката, предварительно о нагретого острым паром до 100 С. Продолжитепьпость обработки 30 мин. Полуфабрикат, обработан33ый газообразными смесями, зкстрагируют как указано в примере 1.

Пример 3, Газообразные продукты, образуюшиеся при варке, как и в предыдуших примерах, смешивают с кпспородом в соотношении 5: 1 н подают в сосуд, запо шр33ный ранее подученным попуфабрикатом, отжатым до концентрации 33% и превращенным в мепкие хлопья. Температура в о сосуде 20-25 С, Полуфабрикат, обработанный газовой смесью,экстрагируют как и в предыдуших примерах, н анализируют.

Пример 4. Дпя сравнения готовят н анап3цп3руют целпюлоэу известным способом. Пропитку щепы, варку н щелочную экстракнию осуществляют в таких же усповиях, как и и примерах 1-3.

Результаты опытов сведены в таблицу.

536260

Выход и качественные показатели целлюлозы

Выход целлюлозы, %

Содержание пигнина> %

52,2

52,4

54,0.

0,86

18,7

0,42

2,6

0,88

Жесткость, п.ед.

10,8

10,1

30,5

Вязкость раствора, мп

455

463

473

490

Составитепь А. Моносов

Редактор Q. Пинчук Техреду. А,ндрей,ук Корректор В, Салка.

Заказ 57 65/27 6 Тираж 520 Г!одп ис ное

IlHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений а открытий

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

Филиал ГИ1П "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4, Какследуетиз представленных в таблице, данных, обработка целпюлоэной массы смесью

25 газообразных продуктов варки с,кислородом ипи воздухом с поспедуюшим шепочением приводит к эначительноьц уменьшению содержания лигнина в цеппюпоэе без значитепьного падения выхода и не сопровож,— дается деструкцией целлюлозы.

Кроме того, предлагаемый способ получения цеппюлоэы за счет уменьшения . содержания окислов азота в выхлопных газах азотнокислой варки древесины обеспечивает снижение загрязнения окружающей среды.

Формула изобретения

Способ получения целлюлозы путем про» питии древесной щепы в водном 3,0-12,0%-ном растворе азотной кислоты с последующей варкой в жидкостной или парогазовой фазе и щелочной экстракцией целлюлозной массы, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью снижения содержания лигнина в целевом продукте и уменьшения загрязнения окружающей среды, цеппюлозную массу после щелочной экстракции обрабатывают смесью газообразных продуктов, образовавшихся при варке, с кислородом или воздухом при 20-100 С и концентрации массы 3,0-40,0% при атмосферном ипи повышенном до 6 атм. давлении в течение от 10 мин до 4 час с последующим шелочением и промывкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Le tfstoik дпй pap iet 19555, № 8, 233 (прототип).