Способ получения сульфатной целлюлозы

Способ получения сульфатной целлюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Ресаублчн

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВНДВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. спид-ву (22) Заявлено 15.11.74 (21) 2075382/28-12 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликоьано 25.04.78. Бюллетень № 15 (45) Дата опубликования описания 23.03.78 (И) 6037.г2 (511 М. Кл. 0 21Ñ 3/02

Гасударственный имтт

Савата Мннюров СССР аа двмн нвбрвтаннР и атнрытнй (53) УДК 6760221 (088.8) (71) Заявители.

Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлознобумажной промышленносп и Байкальский целлюлозный завод (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и касается способа получения, сульфатной целлюлозы с предварительным водным гидролнэом.

Согласно иэвеспюму способу получения высококачественной целлюлозы с водным предпщролизом процесс осуществляют следующим образом..

После окончмия загрузки варочного котла щепой в него заливают горячую производственную воду с рН 7 — 8. Нагрев содержимого котла до требуемой 1о температуры производят глухим паром цнркуляциefi воды через теплообменник.

Во время предгидролиза при температуре 166

170 С гемицеллюлозы гидролизуются и переходят в пред млролизат {растворяются). После окончания И тидролиэа вась свободно отекаемый предгидролиэат удаляют в сборник гндролизата и направляют на биохимическую переработку в дрожжевой цех.

После удаления предпщролизата иэ вадочиого котла в него заливают нарочный щелок в требуемому количестве и начинают сульфатную варку до требуемой степени провара.

Недостатком известного способа является высокая величина рН-3,7 — 3,9 в;соиле предгидролиэата. 26

При биохимичсской переработке водных предгидролиэатов на дрожжи важной и не решенной до настоящего времени остается проблема обезвреживания бражияперед ее сбросом. Сброс ее в подов. мы без обезвреживания недопустим, так как она очень трудно поддается очистке на водоочистных сооружешмх. Выпаривание и сжитие ее. органической части нерационально — ее содержание в посде дрожжевой бражке невелико.

Целью изобретения является сокращение объвМа сбрасываемых сточных вод ы улучшение условий проведения процесса.

Это достигается тем, что предварительный вод. пый гидролиэ перед сульфатной варкой ведут в последрожжевой бражки процесса био химической переработки гицролизата.

Гидролиэ ведут прн соотношении воды и поо ледрожжевой бражки от 1:4 до 4:).

Паснедрожжевую бражку используют многокрапю. Как отмечено выше, прн водном гндрожзе древесины источником водородных ионов являются органические кислоты, образующиеся в резуш тате отделения.ацетнльных н формнльных групп древесины под действием высокой температуры. В .результате в кислой среде при повышенной темпе (72) Авторы Я. М; Меллер, Г. С. Косая, B. И. Орлов, М.Т. Кобелев, Е. П. Лнсунова, изобретения М. А. Иванов, Т. С. Сенченко, М. А. Прокопьава и В. В. Пирогова

603722

parype происходит гидрализ гемиц.ллюлоэ gpesecs. ны ч они, становясь растворимыми, переходят в раствор — предгидролизат.

Таким образом, кислотность среды при предгидролизе имеет важное значение в процессе предгидролиза.

Послещюжжевая бражка, как известно, имеет более высокую кислотность (рН вЂ” 3,5 — 4,0), чем ис)юльэуемая для гидролиза вода (рН вЂ” 7-8). Кроме того, содержащиеся в бражке соли фосфорной и серной кислот ускоряют гидролиз гемицеллюлоэ.

Поэтому использование последрожжевой бражки в процессе нредгидролиза ускоряет его и улучшает качество готовои целлюлозы.

Способ осуществляется следующим образом.

Для предгидролиза применяется гидролизующая смесь состава 20-80% последрожжевой бражки и 80-20% водьь Температура предгидролиза

100-170 С, продолжительность подъема температу ры до конечной 60-120 мин., продолжительность гидр@лиза при конечной температуре 30-80 мин.

Расход активной щелочи иа варку 16 — 18% от веса исходной абс. сухой древесины, титр.щелока на качало варки 2,8-3,1, температура сульфатной варки 165-170 С.

Прнменеюте последрожжевой бражки в максимальном количестве 40% от требуемой воды на предтидролиз ие ухудшает качества целлюлозы и

cocrasa предгидролизата (табл. 1).

I Таблица 1

Влияние последрожжевой бражки при водном. гндролизе ss свойство небеленой целлюлозы

1б

26

Кислотность воды на гидролнз (pH) рН гидролизата

Р8 гидролизата

Выход твердого остатка после гидролиза, %

6,4

3,1

2,70

3,6

2,15

76,3

75,4

36,0

106

96,4

6,7

3,6

2,15

35,4

Выход твердого ocr àòêà после пщролиза,%

Жесткость небеленой целлюлозы, Б

Вязкость, мпз

Сааержание а-целлюлозы, %,75 4 4б Пример 1. Получение высок оолагорожен ной кордной целлюлозы. Проверка пригодности рау.

117 работанного технологического режима осуществль на в полупромышленных условиях по режиму, оннсанному ниже, с использованием на плполиз 40% щ юслещзожжевой бражки (см. табл. 3).

114

372

96,3 Кислотность води sa гиппопиз (рй) 7,0 рН,др,н ц д1 3,7

PS гндролизата,% 2,10

Выход небеленой целлюлозы,% 35,1

Применение последрохокевой бражки s производственных условиях возможно при м югокрвт ном ее использовании. Весьма важным бьшо нзу. ить этот вопрос. установлено, что при многократном повторном использовании послелрожжевой бражки на гидролиз не изменилось ни качество не. беленой целлюлозы, нн cocres предгндролизата, 1тал. 2).

Таблица 2

Влияние повторного использования последрожжевой бражки при гндролизе на свойства небеленой целлнивзы

Выход небеленой целлюлозы, % 35,4

Зй Жесткость целлюлозы, Б 117

Вязкость небеленой целлюлозы, ьшз 460

Содержание а-целлюлозы, % 96,2

Данные таблицы 2 показывают, что даже повторное использование последрожжевой бражки на пщ. ролнз не только ухудшают качество целлюлозы, по даже несколько ее улучшают. Повышается выход целлюлозы, улучшается степень провара. Содержание а-целлюлозы остается без изменений.

603722

Таблица 3

Влияние последрожжевой бражки на свойства кордной целлюлозы

Условия проведе тели качества целлю

1 редлагае мый способ

170

170

Продолжительность подъема температуры до 170 С

Продолжительность стоянки при 170 С

1;4

120

50.

Гидромодуль при гидролизе

Условия ль атнойва ки

Расход активной щелочи на варку,%

Температура сульфатиой варки, С

16,8!

6,5

170

170

Гндромодуль при сульфатной варке

Титр при сульфатной варке

1:4

1:4

2,8-3,1

2,8-3,0

30

П родол жительно ст ь подъема температура до 170 С

75

Показатели качества о

)Кесткость целлюлозы, Б

1!2

l! 7

Вязкость небеленой целлюлозы, мпз

Содержание а-целлюлозы, %

5 0

95,9

492

95,9

3,7

3,7

l,8 3,8

Условия п е н лиза

Температура предгидролиэа, С

Продолжительность пропиткн прн

130 С, мин

Продолжительность стоянки при

170 С, мин рН гидроли эата на конец гидролиза

РВ исходные, %

РВ после инверсии, %

Как видно нэ приведенных данных, и именение последрожжевой бражки на гндролнз не изменяет качества небеленой целлюлозы, улучшает перерабатываемость предп дролиэата (увеличение PB гидролизатов) и сокращает его продолжительность. 45

Пример 2. Получение низковязкой аульфатной целлюлозы для штапельного волокна, Проверка пригодности разработанной техноло. гии осуществляется в нромышлениых условиях.

Продолжительность гидролиза при 170 С составляет 40 мин вместо 50 при варке кордной цел.люлозы; расход активной щелочи на варку 18 — 19% от веса абс. сухой древесины. вместо 16,5% при получении кордной целлюлозы.

В табл. 4 и 5 приведены показатели качества небеленой целлюлозы rr romrrorr продтгкцви.

603722

1а6яида 4

- Качество небеленой целлюлозы

Жесткость, еБ

Вязко

226

260

94,0. N,4

94,3

95,2

94,7

Таблица 5

Качество готовой продукции

90/11.-79" ! 10/ » -225"

»0/»-3!"

90/11-17"

110/!1-31"

110/11 161"

90/»-25"

»О/11 — 173"

»0/11-37"

90/11 — 43"

100/» лоэусодержашего сырья пои нечаянной величйне фН 6 — 7, повышенной температуре н последуюшей сульфатной варки, отличающийся тем. что, с целью сокрашения объема сбрасываемых сто ков и улучшения условий проведения процесса, предварительный водный гидролиэ ведут в присутствии последрожжевой бражки прэцесса биохимической переработки гндролиэата.

Как видно из данных табл. 4 и 5, качество небеленой.целлюлозы и готовой продукции улучшаетси, особенно по показателю,реакционной способности целлюлозы.

Расход сероуглерода составляет 90% прн исполь. 5О зоваиии послепрожжевай бражки, а без нее 100%, Предполагаемый экономический эффект от реализации предлагаемого способа только, эа счет

"содержания сброса в стоки последрожжевой бражки в количестве 40% составит !.5-2,0 млн. рублей, ва

Формула изобретения

1. Способ получеытя сульфатной целлюлозы путем предварительного водного гндролиза целлк

ЦИИК ЛИ Зисаз 202О/26

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что предварительный гидролиз ведут при соотношении воды и последрожжевой бражки от .

1;4 до 4:l.

Tape 497 Подяиеное

Фялнел ППП Петеит", г. Ужгород, уя. Проектная, 4

100 105, 130

101

125

100

130

»6

»7

107. Cpegwe: »3

57

92

86

76

78

77

66

92,4

92,4

93,6

92,3

93,1

92,0

92,9

92,3

92,2

92,4

92,1

114

267

267

224

277

256

292

214

306

88,4

SS,2 „

86,5

90,5

87,1

87,9

89,1

89,6

89,7

90,9

88,8

72

83

82

86

76

72

68

75.

72

104

104

127

99

98

107

108

106

104

271

338

196

249

246

22!

178

237

221

271

92,4

93,0

92,0

92,3

92,6

92,9

92,1

92,7

92,5

92,6

92,5

90/11 — 48" 88,2

90/ » — 15" 88,8

90/11 — 8" 89,5

90/11 — 45" 89 0

90/» — lá 91P

90/! 1 — 8" 88,1

90/11 — 80" 88 9

90/11 — 37" 91,5

90/11 — 82" 90,5

90/11-26" 90,7

90/11 89,7