Способ получения целлюлозы для химической переработки

Способ получения целлюлозы для химической переработки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 200776(21) 2390506/29-12 с п(эисоединением Заявки М (23) Приоритет "

Опубликовано 2512.79 Бюллетень Н9 47

Дата Опубликованил описания 25.1279

Союз Советскик

Сециалистических

Республик (u> 705040

1 ()

1 (51)м. кл.

D 21 С 3/00

Государственный коинтет

СССР по девам нвобретеннй н открытн1 (53) УДК 676.1 ° !.022.13(088.8) (7 ) "- р ..А. Иванов, .1.С. Косая, Я.М. Меллер, B.ä. Кошелева, ИЗО6}эютениЯ м.A. Прокопьева, Н.A. Добрынин, З.H. НаумоваН.С. Зонов и B.È. Орлов

7111 3 1 т® Всесоюзное научно-производственное объединение ( целлюлозно-бумажной промышленности (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ

ПЕРЕРАБОТКИ

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и касается способа получения беленой целлюлозы высокой химической чист6ты, пред.назначенной для химической" переработ- 5

I ки е

В настоящее время широко распространен сульфатный способ произвОдства целлюлозы, имеющий ряд преиму ществ: нетребовательность к сырью, . tO высокая степень регенерации химикатов и т. д. Однако он обладает существенным недостатком, заключающимся г в применении для варки сернистых соединений, которые обусловливают наличие вредных газовых выбросов, например, сероводорода, меркаптанов, метилмеркаптанов и других соединений, а также загрязнение промстоков токсичными компонентами. 20

С целью уменьшения загрязнений окружающей среды используют способ обработки целлюлозосодержащего сырья щелоком, не содержащим сернистых, 25 соединений и состоящим из 15-50% едкого натра и 50-85% карбоната натрия, при повышенных температурах и давлении (1). Указанный способ получения целлюлозы приго- gp

2 цен только для производства различных видов бумаг и картона.

При производстве различных видов искусственных волокон: корд/ ного, ацетатного, штапельного, полинозного высокомодульного типа ! Аврил и других используют целлюлозу, полученную сульфатным способом варки с водным гидролизом

Известен способ получения сульфатной кордной высокооблагороженной целлюлозы для химической переработки, которые заключается в том, что исходную древесину подвергают водному гидролиэу, сульфатной варке белым варочным щелоком смесью (Na0H + Nays) промывке, сортированню, многоступенчатой отбелке с холодным облагораживанием белым щелоком, причеМ отработанный белый щелок, содержащий 3-5 г/л гемицеллюлоз, используют дл сульфатной варки (23.

Недостатком данного способа является применение сернистых сбединений при варке и холодное облагораживание, обусловленное схемой регенерации химикатов сульфатцеллюлозного производства. При проведении

705040

Температура водного гидролиэа, С

165

170

165

165 165 165

0,1 0,1 oil

Расход Мд (NO3 ) g

Ъ от а. с. древ,.

0,1

70

30

30 процесса холодного облагораживания белым щелоком сульфид натрия вызывает нежелательную мерсериэацию и образование значительных количеств целлюлозы Й, что приводит к получению целлюлозы с высоким набуханйем, низкой плотностью, пониженной вязкостью и ухудшению качества кордного волокна.

Цель изобретения - повышение качества целевого продукта.

Эта цель достигается тем, что водный. гидролиз ведут в присутствии солей магния, взятых в количестве

0,01-1,0Ъ от массы абсолютно сухой древесииы, а щелочную варку и холодное облагораживание осуществляют водным раствором смеси едкого натра и карбоната натрия, взятых в соотношении от 8:2 до 9:1, причем щелочную варку проводят в две ступени, первую из которых ведут при температуре 170-172 С до содер .жания лигнина в промежуточном продукте 6-10%, а вторую — при температуре 120-160 С при расходе указанной смеси 5-15% в ед. NEO от массы абсолютно сухой древесины в течение 15-120 мин.

Отработанный щелок после холодного облагораживания используют для проведения щелочной варки.

Полученную таким образом небеленую целлюлозу подвергают хлорированию, щелочению, отбелке гипохло.ритом натрия и холодному облагораживанию при концентрации NaOH 70100 г/л, температуре 20-35 С в течение .20-60 мин. Щелдчную целлюлозу подвергают отжиму при давлении

5-15 кг/см в течение 1-30 .с. Отжатый щелок подвергают высокотемпературной обработке (при 200 С) в течение 5-60 мин.и после выпаривания направляют его на щелочную варку.

Ниже приводятся примеры получения целлюлозы для химической пе-, Продолжительность выстаивания при конечной температуре, мин.,реработки, в частности, высокооблагораженйой кордной целлюлозы.

Пример 1. Для варки испольэовали древесину лиственницы. цепу загружали в котел и заливали водой, в которую добавляли соль магния в виде Ng(NO ) < в количестве 0,1% от массы абсолютно сухой древесины.

Водный гидролиз и щелочную варку проводили по технологическому режиму, представленному в табл. 1.

Варочный щелок содержал 90% NaOH u

10В Na CO>.

Преимуществом данного способа является то, что содержание альфацеллюлозы может быть повышено не

1З только в процессе водного гидролиэа, но и в процессе варки.

Пример 2. Условия водного гидролиза и щелочной варки соблюдали точно, как в опыте 5 примера 1.

20 Различие состояло только в составе варочного щелока. Показали качест.ва йебеленой, целлюлозы представлены в табл. 2.

П р и м e p 3.Для варок использо25 вали древесину сосны. Условия водного гидролиза и щелочной варки соблюдали точно, как в опыте 4 примера 1. Анализ показателей качества небеленых целлюлоз, полученных

3Q из различных пород древесины; приведен в табл. 3.

Пример 4. Небеденую целлюлозу подвергали промывке, сортированию, хлорированию, гипохлоритной отбелке, холодному облагораживанию и добелке двуокисью хлора в две ступени. Условия холодного облагораживания и пОказатели качества беленой целлюлозы, полученные по известному и предлагаемому способам, приведены в табл. 4.

Данные табл . 4 свидетельствуют о том, что предлагаемый способ позволяет получать целевой продукт с более высокими показателями качества,- чем известный.

Таблица l

705040

Условия проведе опытов и показа качества целлюл

9 опыта

22 22 (170 170

170

170

30

30 30

60 60

6 0

60

90

90

90

150

150 150

15 . 15

Расход Na<0, В от а. с. древ.

15

34,3

34,0

33,8

124

136

110

400

450 470 460

440

550

Содержание альфацеллюлозы,%

96,5

Т аблица2

34,0

124

460 одержание альфа целлюлоэы,Ъ

1 97,0 l ступень варки

Расход Na@0,% от а. с. древ °

Температура варки, С

Продолжительность пропитки при 1 30 С, мин.

Продолжительность повышения темпера- туры до 170ОC мин

Продолжительность выстаивания при 170 С, мин

6 ступень варки

Температура варки,оС

Продолжительность выс-, . таивания при 150 С, мин

Выход целлюлозы

i - по варке,Ъ

ЖесткостЬ целлюлозы:, п. ед.

Вязкость целЛюлозы, мп

Выход целлюлозы по варке,В от а. с. древесины

Жесткость, и. ед.

Вязкость целлюлозы, мп

Продолжение таблицы 1.22 22

170 170

30 30

34,7 34,3 34,0

136 126 124

96,5 96,8 97,0 97,0 96,5

705040

Таблица 3

Выход целлюлозы,Ъ

35,3

34,0

Жесткость целлюлозы, пр ед.

125

- .470:,123

350

Вязкость целлюлозы, мп

Содержание альфацеллюлозы

95,0

96,8

Условия холодного облагораж»ивания:

-облагораживающий реагент

-концентрация, г/л з

-температура,оC

-продолжительность, мин

Показатели качества беленой целлюлозы:

-содержание альфа целлюлозы,Ъ

-вязкость 1% м.а. раствора, мп

-беРлизна,.Ъ

-набухание весовое,%

-paoTHocgs, г/см -ооцериание целлюлозы а !еормуиа нзобрезеи»ия

1. Способ получения целлюлозы для химической переработки путем водного»гидролиза и последующих операций щелочной варки и многоступенчатой отбелки с холодным,облагораживанием, о т л .и ч а ю— шийся тем, что., с целью повышения качества целевого продукта, вопный гйдрол»из ведут s при-: сутствии солей магния, взятых в количестве 0,01-1,0% от массы абсолют но сухой древесины, а щелочную варку и холодное облагораживание осуще ствляют водным раствором смеси едкого натра и карбоната натрия, взятых в соотношении от 8:2 до 9:1, пр -""чЕ»м щелочную варку проводят в дв ступени, nepsyio èç которых ведут

ИЙПй Эаказ а311 филиал ППП Патент

NaOH а В NaOH + 1 а 8

90 90

25 25 40 40

97,0

97,0

230

190

88

700 б 30

0,58 0,65 .

30 0: прй температуре 170-172ОС до содержаний лйгйина в промежуточном продукте 6-;10%, а вторую -. при температуре 120,-160 С при расходе укаэанной смеси 5-15% в ед. Na@O от массы абсолютно сухой древесины s течение 15-120 мин.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю.шийся "тем, что щелочную варку проводят отработанным щелоком после холодного облагораживания.

Источники информации. прйнятые во внимание при жспертиэе, 1. Патент,США Р 3954553, кл. 162-90, ° опублик . 04.05.76.

60 2. Косая Г.С. Производство сульи фатной вискозной целлюлозы. M,i Лесная промышленность, 1966, с. 78"89 (прототип) ба Ти аж 443 По писное

r. Ужгород, ул. Проектная,