Способ приготовления варочного щелока для нейтрально- сульфитной варки целлюлозы

Способ приготовления варочного щелока для нейтрально- сульфитной варки целлюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>767260 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 110878 (21) 2653339/29-12 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 300980. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 10. 10. 80 (51)М. Кл.

Ь 21 С 11/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 676.1.022..168(088.8) (72) Авторы изобретения

Г.И.Лещинскайте, Л.Н.Малышева, A.H.Áoáðoâ и Н.Н.Кундо

Центральный научно-исследовательский институт бумаги и Институт катализа Сибирского отделения АН СССР (71) Заявители (541 СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВАРОЧНОГО ЩЕЛОКА ДЛЯ

НЕЙТРАЛЬНО-СУЛЬФИТНОЙ ВАРКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и касается способа приготовления щелока для нейтрально-сульфитной варки целлюлозы.

Известен способ приготовления щелока, который включает упаривание отработанных растворов, сжигание:. до получения плава, содержащего карбонат и сульфид натрия, и растворение полученного плава с образованием зеленого щелока. Зеленый щелок подвергают карбониэации обработки СОо . При этом выделяется сероводород, который сжигают до 50 и направляют на поглощение раствором карбоната натрия, в результате чего получается раствор Na> SO f1) .

Этот способ имеет ряд недостатков: во-первых, в процессе карбонизации выделяется токсичный дурнопахнущий сероводород; во-вторых, в растворе карбоната натрия остается некоторое количество сульфида натрия, который, как известно, снижает белизну получаемой целлюлозы.

Вследствие сложности технологического и аппаратурного оформления регенерация нейтрально-сульфитных от работанных растворов иногда не производится, что снижает рентабельность производства.

Наиболее близким к изобретению является процесс регенерации сульфитного щелока Stora Kopparberg путем окисления серусодержащих продуктов зеленого щелока до элемен, тарной серы в присутствии катализатора 2).

Недостатками известного способа являются его многоступенчатость, сложное аппаратурное оформление, выделение в процессе карбонизации токсичного дурнопахнущего сероводоро15 да, что ухудшает условия труда. Процесс требует повышенных температур (до 300 С).

Целью изобретения, является упрощение процесса и улучшение условий

20 труда.

Поставленная цель достигается тем, что окисление серусодержащих продуктов зеленого щелока ведут в жидкой фазе кислородом воздуха при

25 30-70оС, а в качестве катализатора используют активированный уголь, предварительно обработанный тетрасульфонатом фталоцианина кобальта.

Активированный уголь, обработан30 ный раствором тетрасульфоната фта767260

Пример 1. Раствор зеленого щелока, содержащий 0,09 моль/л или

7,02 г/л Na

Окисление серусодержащих продук- tO тов зеленого щелока до элементарной серы по предлагаемому изобретению ведут при рН 8-9. Для создания рН

Йспольэуют СО дымовЫх газов. Количество катализатора 10-500 мг/л. 15

В результате окисления зеленого щелока образуется элементарная сера.

Сера определяется от окисленного раст . вора известными способами и затем сжигается до 50, которым насыщают окисленный раствор до рН 7-10.

Реакции, лежащие в основе стадий: йа S+1/2Î +Н20 2NаОН+Я

5+0 - 50

SO +Na>СОь-1 йа>80,,+С02

Окисление зеленого щелока проводят s прямоточных колоннах тарельчатого типа или любой другой конструкции, обеспечивающей несмешивание окисленной и неокисленной части раствора. В ниэ колонны прямотоком, во 30 избежание отдувкй 825, подаются зеленый целок на окисление, катализатор, вбэдух и СОд. Окисленный .раствор выводят из колонны и после отделения серы и катализатора подают в абсор- 35 бер на приготовление раствора Na@SO .

Выделенная сера направляется на сжигание, Обраэовавшййся SOj поступает на стадию абсорбции окисленным раствором, в результате получается сульфит-бисульфитный раствор.

Кроме основного продукта окисления сульфида натрия в зеленом щелоке - серы, в этих условиях образуется также некоторое количество тиосульфата (до 30%), который не оказывает отрицательного действия на йроцесс .варки целлюлозы нейтральносульФитным способом.

В связи с тем, что при окислении 50 растворов сульфидов могут возникнуть трудности, связанные с осаждением серы на угле, предпочтительно проводить окисление при пониженном расходе кислорода (до 80% от теоре- 55 тически необходимого). Нри этом образуется раствор полисульфидов.

После отделения угля раствор доокисляется воздухом с образованием се)ры.

60 1000 мм со скоростью 270 мл/час.

В раствор вводят 50 мг/л катализатора - активированного угля, пропитанного «етрасульфонатом фталоцианинах кобальта (2, 5% от массы активного угля).

В нижнюю часть колонки подают так=; же воздух при его расходе 8 л/час и

СО при расходе 2 л/час. Температура окисления 30 С. Окисленный раствор, выходящий из колонки, содержит

0,07 моль/л серы, 0,02 моль/л тиосульфата натрия, 30 г/л йайСО, 15 г/л

Йа СО . Серу отфильтровывают, а раствор насыщают SO до рН=9,38. Готовый раствор используют для варки по нейтрально-сульфитному способу.

Сваренная целлюлоза имеет выход 70%, непровар 1,8%, жесткость 70,1 единиц Каппа, разрывная длина 9100 м, излом 1105 двойных перегибов.

Пример 2. Раствор зеленого щелока составаг Na S 0,13 моль/л, Na>S<0> 0,058 моль/л, На СО 26,7г/л подается в колонку на окисление при

50оС. Расход катализатора 100 мг/л, воздуха 10 л/час, СОп 5 л/час. В окисленном растворе найдено всего

0,07 моль/л N 5<0%, т.е. исходный

Na

Серу отфильтровывают, а раствор насыщают SOgpo рН 8,4 и используют для варки целлюлозы по нейтральносульфитному режиму.

Полученная целлюлОза имеет выход 70,9%, непровар 1,45%, жесткость

69,9 единиц Каппа, разрывная длина

9890 м, излом (число двойных перегибов) 1190.

Пример 3. Раствор, соответствующий по составу зеленому щелоку (Na S 0,49 моль/л или 38 г/л, Na CO 20 г/л) окисляют в колонке при расходе катализатора 250 мг/л, воздуха 20 л/час, СО 3 л/час, температуре 70 С. Окисленный раствор содержит 0,156 моль/л или 24,6г/л

Na>5 0@ 0,0475 моль/л или 4,7 г/л

Na

Серу отделяют от раствора фильтрованием. Раствор насыщают SO до рН 9,56 и используют для варки целлюлозы по,нейтрально-сульфитному способу.

Полученная целлюлоза имеет выход

72,8%, непровар 1,33%, жесткость

69,5 ед. Каппа, разрывная длина

10270, излом 1260 двойных перегибов в среднем по двум направлениям.

Применение предлагаемого способа позволяет упростить процесс регенерации нейтрально-сульфитных щелоков и улучшить условия труда за счет исключения выделения дурнопахнущего

767260

Формула изобретения

Составитель В.Безбородова

Редактор Е.Дайг Техред Н.Барадулина Корректор Г.Решетник

Заказ 7152 26 Тираж 4 0 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 токсичного сероводорода. Использование в качестве катализатора активированного угля, обработанного тетрасульфонатом фталоцианина кобальта

1 позволяет вести процесс окисления зеленого щелока при невысоких температурах (30-70CC), Не требует сложного апларатурного оформления. Катализатор просто йэвлекается из раствора. Целлюлоза, сваренная с использованием щелока, полученного соглас.но изобретению, имеет высокие физико-механические показатели.

Способ приготовления варочного щелока для нейтрально«сульфитной варки целлюлозы путем окисления серусодержащих продуктов зеленого щелока до элементарной серы в присутствии катализатора, последующего ее сжигания до сернистого ангидрида -и поглощения его раствором натриевых солей, отличающий с я тем, чтб, с целью упрощения процесс са и улучшения условий труда, окисление серусодержащих компонентов зеленого щелока ведут в жидкой фазе кислородом воздуха при 30-70 С, а в качестве катализатора испольэуО ют активнрованный уголь, предварйтельно обработанный тетрасульфонатом фталоцианина кобальта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе t5 1. Патент США Р 3402992, кл. 23-48, ьпублик. 1968.

2. Целлюлозно-бумажная промышленность. Экспресс-информация. М., ВИНИТИ, 1965, У 36, реф. 264 (проЩ тотип).