Способ получения сульфатной целлюлозы

Способ получения сульфатной целлюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AB1 ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 587191 (61) Дополнительное к авт, свнд-ву (22) Заявлено180276 (21) 2326062/2Э-12 с присоеттинениент заявки № (23) Иряоритет (43) Опубликовано 05,0178, Бюллетень № (45) Дата опубликования описания 1001.78 (51) М. Кл.

D 21 C 3/02

Гасудврстввнный намнтвт

Саввта улнннстров СССР аа делам наоорвтвннй н отнрытнй (53) УДК 676. 1. 022..16(088,8) (72) Авторы изобретения

N.Н. Непенин, 10.A. Малков и В.A. Буров

Ленинградская ордена Ленина лесотехническая

Академия йн. С.М. Кирова (71) Заявитель (54 ) спОсОБ пОлучения сульфАтнОИ цел!НолОзьт

Изобретение может быть использовано для получения разнообразных по виду исходного сырья, степени провара и выходу целлюлозы для бумажной промышленности.

Известен способ получения сульфатной целлюлозы, путем окисления исходного сульфатного варочного раствора, пропитки целлюлозосодержащего сырья варочным раствором и последующей варки при повышенной температуре и давленииС13иЕ23, Однако этот способ недостаточно эффективен.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса путем повышения концентрации полисульфидов в варочном растворе, Это достигается тем, что окисление сульфатного варочного раствора ведут электрохимически непосредственно на .стадии пропитки в системе циркуляции щелока при плотности тока

0,001 — О, 3 а/см 2, Технология способа заключается в следующем.

Осуществляют электрохимическое окисление сульфатного варочного раствора, путем пропускания циркулирующего щелока через электрохимическую ячейку, в которой устройство анода и катода может быть саум разнообразным.

В качестве материала анода можно использовать нержавеющую сталь, никель и другие металлы сплавы и окислы металлов, обладающие высокой коррозионной устойчивостью, В качестве материала катода можно использовать

)0 любые электропроводящие материалы, сплавы, металлы и окислы металлов.

Плотность тока, выраженная в а/см поверхности анода выбирают в зависимости от состава варочного раствора

15 и могут изменять в пределах от 0,001 до 0;3 а/см

Технологический режим варки, т.е. конечная температура, график изменения температуры процесса во времени, 20 расход щелочи на варку, почти не отличаются от принятых на производстве и описанных в литературе режимов.

Предлагаемый способ был проверен в лабораторных условиях.

25 ВарочНая установка представляла собой варочный котел (емкость 1 л) с системой принудительной циркуляции варочного раствора. Барочный котел обогревался электрически. В системе

30 циркуляции варочного раствора была

587191

Таблица 1

Способ варки

Выход целлюлозыв В к а.с. древесине

Степень

Разрывн. длина, Раздирание, 10 Па

Продавлива ние, 10 Па делигнификации, Каппа

Сульфатная с электрохимическим окислением (изобретение) 51,1

35 4

10600

1000

6,0

Сульфатная с предварительно окисленным щелоком (прототип)

Сульфатная

49,8

46,8

40,1

39,5

9610

1150

7,8

6,2

Т а блица 2

Раздирание, 10 Па

Способ варки

Выход целлюлозы в 8 к а.сух.

Степень делигнификации, Каппа

Разрывная длина, м

Продавливание, 10 Па

Сульфатная с электрохими-ческим окислением (изобретение) 55,8

15,5

9300

3700

6,7 устроена электрохимическая ячейка без диафрагмы с отношением площадей анода к катоду 6,5:1. Материал анода — нержавеющая сталь (марки XHT). Скорость циркуляции раствора в предлагаемых примерах была постоянной и равнялась

3,8 мин. На варку загружали 110 г (в пересчете на абсолютно-сухую) щепы, гидромодуль варки был равен 4:1.

Пример 1. Сосновую щепу в виде спичек (ЗхЗх20 мм) заливают в автоклав варочным щелоком концентрацией активной щелочи 35 г/л в ед.

К a 0 с температурой 80 С. Включают о циркуляцию щелока, а на электроды элек рохимической ячейки подают наПример 2. Березовую щепу в виде спичек варят в тех же условиях, что и в примере 1, за исключением концентрации активной щелочи варочного раствора, которая равнялась 33 г/л в ед. No > О. Продолжительность варки на конечной температуре 165 равнялась пряжение, так чTQ плотиGcTb тока на аноде равна 0,025 а/см. Электрохимическсе окисление циркулирующего щелока продолжается 60 мин, после чего температура поднимается до 170 С за

60 мин и варку на конечной температуре продолжают 60 мин. В .езультате получают целлюлозу, свойства которой приведены в табл.1.

Для сравнения была получена сульфатная целлюлоза по такому же режиму, но без электрохимич ского окисления варочного раствора. Свойства ее, а также свойства целлюлозы, получаемой по способу — прототипу приведены в табл.1.

30 мин. Свойства целлюлозы, получаемой по предлагаемому и обычному сульфатному способу в сравнении со свойствами целлюлоз, получаемых по способу с предварительным окислением варочного раствора, приведены в табл.2.

587191

Продолжение табч 2

L 1

5 Г б

Сульфатная с предварительным окислением щело1 ка (прототип)

Сульфатная (аналог) 6,1

3500

28,7

9300

6,3 9? 50

3600

16,0

Форглула изобретения

Составитель Н. Сердюк Редактор Г. К зьмИна Техред А.Богдан Корректор Н.Яцемирская

Заказ 96/23 Тираж 4Щ Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

-А -: А А А

Филиал ППП " Патент, г, Ужгород., ул. Проектная, 4

Как видно из приведенных в приме- i5 рах данных, по предлагаемому способу получают значительно более делигнифицированную целлюлозу и с большим выходом, чем по способу с предварительной обработкой щелока кислородом. 20

При равных расходах целочи на варку (143 и 13,2% в ед. Мог О) по предлагаемому способу сокращается время варки и температура варки, в сравнении со способом — прототипом. 25

Таким образом, применение предлагаемого способа для получения сульфатной целлюлозы позволит получать ее с большим выходом, с меньшими затратами химикатов и. энергии за счет 30 более интенсивного протекания процесса.

Предлагаемый способ не потребует больших дополнительных затрат на его осуществление, так как электрохимическая ячейка может быть вмонтирована в системы циркуляции нарочных растворов в кот;ах как периодического, так и непрерывного действия.

Расход электроэнергии в пересче- 40 те на 1 т целлюлозы при таких плотностях тока составит 100-200 квт-час и почти не будет увеличивать себестоимость полуфабриката, тогда как увеличение вьжода целлюлозы на 3-4% позволит экономить до 10% древесины, расходуемой на варку.

Способ получения сульфатной целлюлозы, путем окисления исходного сульфатного нарочного раствора, IIpoпитки целлюлозо-содержащего сырья варочным раствором и последующей варки при повышенной темг:ературе и давлении, о т л и ч а ю ц и и с я тем, .то, с целью повышения эффективности процесса путем повышения концентрации полисульфидов в варочном растворе, окисление сульфатного варочного раствора ведут электрохимически непосредственно на стадии пропитки в системе циркуляции щелока при плотности тока 0,001-0,3 а/см.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США 9 3723242, кл, 162 89 1973

2. Авторское свидетельство СССР

М 325286, кл. 3 21 С, 3/02, 1970,