Способ получения целлюлозы

Способ получения целлюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соввтских

Соцкаиистнчвских

Рвспуб»ик

ОПИСА

ИЗЬБРИТ

К АВТОРСКОМУ CB (61) Донолн»тельное х аат. сяи (22) Заявлено 150578 (2l ) с присоединеннеее заяак» М

Гоаударатвенвй квинтет

СССР яо делаи изааретеннх и атерытяй (23) Приоритет

Опубликовано 239981.

Дата оиублихоаания оя

И.Е. Аракин, И.В. Галицкий, Б.Н. Басар йн, А;"Н-;Евдокимов и И.П. Никулина

C !

Всесоюзное научно-производственное от ьединение целлюлозно-бумажной промьппленности (72) Автори изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к способам получения целлюлозы и может быть использовано в целлюлозно-буьижной про.мьпвленности при производстве целлюлозы,предназначенной для изготовления различных видов бумаги и для химической переработки.

Известен способ получения целлюлозы путем обработки целлюлозо-содержащего сырья щелочным раствором, насыщаемым кислородосодержащим газом в процессе обработки при повышенных температуре и давлении (11.

Недостатками известного способа является применимость его только для варки размолотой массы и сравнительно малый объемный коэффициент инжекцин кислородосодержащего газа, равный. 1, не обеспечивающий интенсификацию про« цесса варки.

Цель изобретения — интенсификация процесса.

Поставленная цель достигается .тем, что насыщение щелочного раствора кислородосодержащни газом осуществляют в струйном аппарате с эжекционным аэрированием объема, прн поддержании объемного коэффициента инжекции 7-8 до достижения размера пузырьков газа

5 в щелочном растворе 15-50 ° 10 м.

Сущность способа состоит в том, что процесс варки осуществляют в ав. токлаве, соединенном снаружи со струйным аппаратом, который .представляет

1О. собой совокупность одно- или иногосоплового эжектора и нормально расположенного к нему экрана, помещенных в реакционный объем.

Варку проводят при циркуляции варочного раствора в системе насос струйный аппарат-реактор.

Замеры расходов жидкости и соответствующих им количеств инжектируемого газа показали возможность устойчивой работы при объемных коэффи- циентах инжекции Ио = 7-8, а также . возможность достижения объемных коэффициентов инжекции, равных 10.

Таблица 1

Способы

Показатели

Предлагаемый

Известный

I ступень варки

170

I7О

3 8

Оценка поверхности раздела фаз про изведена визуально и фотографическим методом. Диаметр отдельных пузырьков газа в водокислородной эмульсии, образующихся в струйном смесителе со" ставляет (15-50) 10 м, т.е. достигается очень высокая поверхность контакта фаз, Пример 1. Проведена варка щепы из древесины осинь1. На первой ступени прводилась обработка щепы раствором едкого патра концентрацией

47 при жидкостном модуле 5:I. Подъем температуры до 170 С составлял 2 ч, о продолжительность варки при этой темпераа тур е 30 ми н.

После обработки раствор сливали, щепу промывали и подвергали полумассному разлому в дисковом рафинере, Полученную массу загружали в автоклав, оборудованный выносным устройством с эжекционным аэрированием реакционного объема, снабженный электрообогревом,заливали раствор кальцинированной соды концентрацией

0,75Х вводили в автоклав кислород при исходном давлении 10 атм и включали циркуляционный насос. Кратность циркуляции варочного раствора и величина давления нарочного раствора перед соплом эжектора обеспечивали достижение объемного коэффициента инжекции кислорода, равного 7 0.

Подъем температуры до 130 С осуществляли за 40 мин.

Основные параметры варки и качественные показатели целлюлозы приведены в табл. I.Для сравнения приведены данные по 2-х ступенчатому процессу получения целлюлозы из древесины осины по известному способу (с осуществлением аэрирования варочного раствора в реакторе с помощью самовсасывающей турбинной мешалки) при объемном коэффициенте инжекции, равном 1.

При сравниваемых параметрах процесса предлагаемый способ характериКонцентрация йаОН в варочном растворе, 7

Температура максимальная," С

66022

1 зуется более высокой интенсивностью делигнификции, Это видно по сокращению времени обработки с 50 до 30 мин при увеличении выхода целлюлозы из древесины до 60,IX (вместо 59,7X), снижению содержания лигнина с 3,3 до 3Х и увеличению степени полимеризации целлюлозы. Кроме того, имеется возможность улучшения качества целлюлозы за счет сокращения времени варки. Предлагаемый способ может быть осуществлен при жидкостном модуле

20 и менее(до 10), а известный — при модуле 30.

15 II р и м е р 2. Проведены одноступенчатые варки дезинтегрированной щепы и стружки из осиновой древесины.

Стружку или щепу загружали в автоклав, оборудованный выносным устрой2g ством с эжекционным аэрированием реакционного объема (смесителем), заливали раствор кальцинированной соды концентрацией IX, подавали кислород при давлении IO атм и включали циркуляционный насос. Подъем температуры до 150 С осуществляли за 60 мин.

Объемный коэффициент инжекции кислорода при варке стружки и щепы поддерживался на уровне 7,5. щ Параметры варки и качественные показатели целлюлозы приведены в табл.2, Данные, приведенные,в табл. 2 по- казывают,, что примененйе предлагаемого способа аэрации варочного раствора позволяет в течение сравнительно короткого времени получить целлюлозу хорошего качества.

Осуществить одноступенчатый про40 цесс варки стружки или дезинтегрированной щепы при аэрировании варочного раствора по известному способу технически невозможно. В табл. 3 приведены данные по варке со способом перемешивания за счет вращения автоклава.

866022,Продолжение табл. 1

Способы Показатели

Предлагаемый Известный

5:1

5:1

66,0

66,0 13,0 14,0

1О (Ма СО ) 8,0 (Na0H)

20:1 30:1

130

l 30

50

10

6,9

7,1

Конечный рН шелока

60,1

59,7

Нет

0,5

60,2

60,1

Содержание лигннна в целлюлозе, Ж 3,0

Степень полимеризации целлюлозы 985

3,3

870

Таблица 2

Варка дезинтеВарка стружки грироваииой щепы

Показатели

20.

l 50

Продолжительность варки, мин

Жидкостной модуль

Выход массы после 1 ступени варки, Ж

2 ступень варки

Содержание лигнина, Ж

Расход щелочи к а.с.массе, Ж

Жидкостной модуль

Температура максимальная, С о

Продолжительность варки при максимальной температуре, мин

Давление кислорода, атм

Объемный коэффициент инжекции кислорода

Выход отсортированнои массы,.

% к исходной древесине

Содержание непровара, Й к исходной древесине

Суммарный выход целлюлозы, 7. к исходной древесине

Расход щелочи, Х к а.с. древесине

Жидкостной модуль

Температура максимальная,оС

Продолжительность варки при максимальной температуре, мин

Давление кислорода, атм

150

150

866022

Продолжение табл. 2 (7,5

7,5

60,1

58,2

2,5

Нет

60,1

Суммарный выход, %

Содержание лигнина в целлюлозе, %

Степень полимеризации целлюлозы

60,7

3,2

960

3,0

760

Т а б л и ц а 3

Показатели

Расход щелочи, % к а.с. древесине

20

150

Продолжительность варки при максимальной температуре, мин.

Давление кислорода, кгс/см

210

59,9

Нет

59,9

Суммарный выход, %

Содержание лигнина в целлюлозе, %

Степень полимеризации целлюлозы

5,0

835 кислородосодержащим Разом осуществляют в. струйном аппарате с зжекционным

4 аэрированием объема при поддержании объемного коэффициента инжекции 7-8 до достижения размера пузырьков газа

-6 в щелочном растворе 15-50 10 м.

Источники информации, 50 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 598991, кл. 0 21 С 3/02, 1976.

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 8016/44 Тираж 410. Подписное

Филиал ППП пПатент,г.ужгород,ул.Проектная;4

Объемный коэффициент инжекции кислорода

Выход отсортированной массы, % к исходной древесине

Содержание непровара, %

Жидкостной модуль

Температура максимальная, С

Выход отсортированной массы, % к исходной древесине

Содержание непровара, %

Способ получения целлюлозы путем обработки целлюлозо-содержащего сырья щелочным раствором, насыщенным кисло.родосодержащим газом в процессе обработки при повышенных температуре и давлении, о т л и ч а ю.щ и Й с я тем, что, с целью интенсификации процесса, насыщение щелочного раствора

Варка стружки с перемешиванием за счет вращения автоклава