Варочный раствор для получения волокнистого целлюлозусодержащего полуфабриката высокого выхода

Варочный раствор для получения волокнистого целлюлозусодержащего полуфабриката высокого выхода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (i!) 617505

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06,08.76 (21) 2394346/29-12 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.78. Бюллетень ¹ 28 (45) Дата опубликования описания 21.07,78 (51) М, Кл.2 13 21С

11/00

D 21С

3/04

Государственный комитет

Совета Ииннстров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 676.1.022..16 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Сметанин, М. А. Иванов, В. М. Крюков, Б. М. Бухтеев, В. К. Цал, Н. Г. Тихомирова, В. Е, Алехин, В. А, Чуйка, В. П. Грудинин, К. А. Васин и М. И. Калинин

Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлознобумажной промышленности (71) Заявитель (54) ВАРОЧНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ВОЛОКНИСТОГО ЦЕЛЛ1ОЛОЗОСОДЕРЖАЩЕГО

ПОЛУФАБРИКАТА ВЫСОКОГО ВЫХОДА

Изобретение относится к варочным растворам для получения волокнистого целлюлозосодержащего полуфабриката высокого выхода и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности.

Известен варочный раствор для получения полуцеллюлозы по нейтрально-сульфитному способу варки, состоящий из

Na>SO>+NaHSOа или КЯ ЯОз+(х1ЯОН, или

NaSO>+ Na>CO>+ Na>S. Величина рН варочного раствора 8 — 10. Основным веществом в растворе является моносульфит натрия (1х)аоЬОа). Добавляемые к нему реагенты — )х)аоС03 ИЯНСОз, Na S и NaOH служат буфером, позволяющим окончить варку в нейтральной или слабощелочной среде. Расход моносульфита натрия при получении полуцеллюлозы составляет 8 — 16% (в ед. Na>SO>) к весу исходной древесины.

Нейтрально-сульфитный варочный раствор готовят путем насыщения соды сернистым газом, который получают сжиганием серосодержащих материалов (1), Основными недостатками известного нейтрально-сульфитного варочного раствора являются сложность технологии и его аппаратурного оформления, периодичность процссса, что затрудняет регулировку постоянства состава и требует установок дополнительных емкостей и насосов. Высокая стоимость моносульфита натрия и большой расход его на варку значительно повышают себестоимость полуцеллюлозы.

Известен также способ наро 0(0I О раство ра для получения целлюлозы, при котором на сульфитную варку использу|от отработанный щелок нейтрально-сульфитной вар10 ки взамен черного (2).

Основная цель, которую преследуют в этом способе, — разбавление белого щелока в котле. Обычное соотношение щелоков ь этом случае составляет в среднем 50: 5().

15 Наиболее близким к предлагаемому является варочный раствор для получения волокнистого целлю.позосодержащего полуфаорнката ВысокОГО Въ|хода, содержящ111: отработанный щелок от нейтрально-суль20 фитной варки полуцеллюлозы и белый сульфатный щелок (3).

Недостатком этого варочного раствора является низкий выход полуфабриката и сложность технолОГии приГОтовлсп11я рас,25 вора.

Цель изобретения — увеличить выход полуфабриката и упростить технологи|о приготовления раствора.

617505

Поставленная цель достигается тем, i;o компоненты раствора взяты при следующем их соотношении, мол. %.

Отработанный щелок от нейтрально-сульфитной варки полуцеллюлозы 80 — 90

Белый сульфитный щелок 10 — 20

Варочный раствор приготавливают следующим образом.

Смешивают 80 — 90% щелока от варки полуцеллюлозы нейтрально-сульфитным способом (красный щелок) с 10 — 20% белого сульфатного щелока.

Высокие технологические показатели полуфабриката, получаемые при использовании предлагаемого варочного раствора, в значительной степени обусловлены ингибирующей способностью органических компонентов, содержащихся в отработанном растворе.

Благодаря высокому уровню паромагнитной восприимчивости (10 а— — 10" спин/смз) эти органические компоненты подавляют нежелательные процессы термоокислительной деструкции углеводной части древесины в ходе варки, обеспечивая тем самым более высокий выход и механич ские показатели получаемого полуфабриката.

Добавка белого сульфатного щелока в композицию варочного раствора обеспечивает сохранение высокого значения рН варочного раствора (8,5 — 9,2) на протяжении всей варки, что необходимо для óäåð>êàния в нужной фазе высокомолекулярной фракции органических веществ, ингибирующих в ар ку.

Кроме того, эта добавка обеспечивает более эффективное проведение процесса делигнификации за счет ввода активной щелочи.

Il р и м ер. Для опытов используют растворы, состоящие из смеси отработанного щелока, полученного от варки полуцеллюлозы по нейтрально-сульфитному способу с содержанием сульфита натрия 12,4 г/л в ед.

Na>O, величиной рН 6,8, и белого сульфатного щелока со следующими параметрами, г/л в ед. NaqO:

Общая щелочность 121,5

Активная щелочность 105,2

Содержание 23,3

Соотношение компонентов — нейтральносульфитного отработанного щелока и белого щелока — 80: 20. С этим раствором получают волокнистый целлюлозосодержащий полуфабрикат. Опыты проводят в лабораторных автоклавах из кислотостойкой стали емкостью 0,5 л, гидромодуль варки

1: 4.

Автоклавы с раствором и щепой из березовой древесины помещают в предварительно нагретую глицериновую баню. Температура варки 175 С, продолжительность

25 мин. Варку ведут без подъема темпера4 туры (моделирование непрерывного процесса). После варки определяют рН щелоков, выход и физико-мсханические показатели полуфабриката. Сопоставление параметров

5 варки с использованием предлагаемого раствора и прототипа, а также показатели качества полученных образцов полуфабриката приведены в таблице.

Таблица

Соотношение компонентов: отраоотанный щелок

1-(СПЦ- бел ы и щелок

В предлагаемом способе

В известном способе по авт. св.

PL 539113

Показатели

80:20

50:50

В ы ход, у, Разрывная длина, и

Сопротивление продав25 ливанию, кг/см

Сопротивлсние раздиранию, г

Сопротивление плоско стному сжатию, 30

81,0)

G720

62,0")

7350

4,8

4,7

102

2,32

3,02 ) режим варок одинаковый

Расчет соотношения компонентов в известном варочном растворе представлен ниже, где в качестве отработанного раствора используют отработанный щелок от вар40 ки полуцеллюлозы нейтрально-сульфитным способом.

Расчет. Варочный раствор состоит из

80 мл предварительно упаренного белого щелока с содержанием активной щелочи

187 г/л в ед. Na20 и 135 мл моносульфитного щелока Архангельского ЦБК.

-1а варку расходуется

80 мл — 187 г/л в ед. NaqO х — 120 г/л в ед. МаяО х = 140 мл белого щелока со средней концентрацией 120 г/л, обычно используемой на варку сульфатной целлюлозы.

Всего р асходуется 275 мл щелока (140 мл белого, 135 мл отработанного моносульфитпого) . Это составляет 51% белого и 49% отработанного.

Расход химикатов на варочный раствор — 50 кг Na O на 1 т абсолютно сухой древесины, что в 2 — 5 раз меньше количества химикатов, идущих на способ приготовления варочного раствора для получения сульфатной целлюлозы по известному способу, где расход химикатов — 100—

240 кг NaqO на 1 т абсолютно сухой дре65 весины.

617505

Составитель Н. Сердюк

Редактор M. Дмитриева Тсхред И. Михайлова Корректоры: P. Беркович и Л. Брахнина

Заказ 1549/8 Изд. ¹ 537 Тираж 522

НПО Государствен ого комитета Совет;. Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подппсно.

Типография, пр. Сапунова, 2

Показатели качества и выход полуфабриката, полученного с использованием предлагаемого варочного раствора значительно выше, чем в известном, так как предлагаемый нарочный раствор используют на варку полуфабриката высокого выхода, а не на варку сульфатной целлюлозы.

Опытно-промышленная выработка полуцеллюлозы с использованием предлагаемого нарочного раствора позволила вдвое сократить количество отработанных щелоков: до 2,0 — 2,5 м с 1 т полуцеллюлозы против 5,0 — 5,5 м от нейтрально-сульфитной варки.

Экономический эффект от внедрения варочного раствора на Архангельском ЦБК при годовом выпуске полуцеллюлозы

106400 т составит 642 тыс. руб.

Формула изобретения

Барочный раствор для получения волокнистого целлюлозосодержащего полуфабриката высокого выхода, содержащий отработанный щелок от нейтрально-сульфитной варки полуцеллюлозы и белый сульфатный щелок, отл и ч а ющи йся тем, что, с ц5 лью увеличения выхода полуфабриката и упрощения технологии приготовления раствора, указанные компоненты раствора взяты при следующем их соотношении, мол. % .

10 Отработанный щелок от нейтрально-сульфитной варки полуцеллюлозы 80 — 90

Белый сульфатный щелок 10 — 20

Источники информации, 15 принятые во внимание при экспертизе

1. Бутко Ю. Г. и Пелевин Ю. А. Современные методы приготовления сульфитных нарочных растворов. М., 1970, с. 153.

2. «Tappi», 1969, 52, № 11, с. 2105 †21.

20 3. Авторское свидетельство СССР № 539113, кл. D 21С 11/100, 1975.