Способ получения сульфатной целлюлозы

Способ получения сульфатной целлюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЯС(1МЗ": .А.Т.Олейник, А.A. Жданов, Е.B. Новожилов, A.A. Дыбньйц--: ° ..;

П.Н. Балакшин и И.И. Ярмолинский <., . <1-.« „,, i ы те хн,, :;, 1

Котласский целлюлозно-бумажный комбинат им. 5РлетЖ ВЙКСФ и Архангельский ордена Трудового Красного Знамейи лесотехнический институт им. В.В. Куйбышева (72) Авторы изобретения (7 I ) Заявители (54) СПОСОБ ПОПУЧЕНИЯ СУЛЬФЛТНОИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к способам получения сульфатной целлюлозы иэ целлюлозосодержашего сырья и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности, Известен сульфатный способ варки, который позволяет изготовить прочную целлюлозу.

Однако выход ее недостаточно высок и, как правило, составляет 464S%, а увеличение выхода целлюлозы приводит к снижению ее физико-механических показателей.

Известны способы, направленные на повышение выхода сульфатной целлюлозы путем добавления к белому. щелоку отработанной варочной жидкости.

Известен способ получения целлюлозы, включающий отбор черного щелока до достижения максимальной температуры варки и добавление его к варочному раствору перед варкой(11.

При этом содержащиеся в щелоке малоразрушенные гемицеллюлоэы обеспечивают увеличение выхода целлюлозы.

Недостатком данного способа является отбор части отработанного черного щелока во время варки и возвращения

его в начало процесса, что усложняет технологию.

Известен также способ приготовления варочного раствора для получения сульфатной целлюлозы, заключакнцийся в упер ванин белого щелока и последующем смешивании его с отработаш ым щелоком от варки нейтрально-сульфитной полуцеллюлоэыГ21. l5

Гемицеллюлозы, добавленные с нейтрально-сульфы;иым щелоком, приводят к увеличению выхода целлюлозы при мерно на 2%.

Недостатком такого способа является довольно сложная технология за счет ведения, упаривание белого meлока перед варкой. l0

У!

25

10

Известен способ увеличения волокнистого целлюлозного полуфабриката путем варки растительного сырья с варочным раствором, состоящим из смеси отработанного сульфитного раствора с концентвацией парамегнитных центров 10 — 1(У спин/г и отработан1 ного сульфатного щелока в объемных соотношениях 2О-8О- 8О-2CP/o. В качестве сульфитного варочного раствора используют последрожжевую бражк или отработанный сульфитный щелок(3 t.

Недостаток этого способа заключается в том, что с варочным раствором иэ смеси отработанных сульфитного и супьфатного щелоков . иэ- за малого количества активных химикатов нельзя получить высококачественную целлюлозу.

Наиболее близким к изобретению является способ получения сульфатной целлюлозы путем варки целлюлозосодержащего сырья в сульфатном варочном растворе в присутствии добавки, в качестве которой, .согласно способу, используют отработанный черный щелок предыдущей вавки (4 ).

Недостаток такого способа заключается в том, что введение черного щелока даже в количестве 5О-8O% по его объему от общего объема варочного раствора не приводит к увеличению вы- хода целлюлозы, а также затрудняет условия регенерации отработанных химикатов, Цепь изобретения- повышение выхода целевого продукта и улучшение условий регенерации отработанных химикатов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения сульфатной целлюлозы путем варки целлюлоэосодержащего сырья в сульфатном варочном растворе в присутствии добавки1 в качестве добавки используют сульфитную барду или смесь ее с сульфитным щелоком при их соотношении соответственно от 1:2O до 2О:1 в количестве

1-15% от смеси абсолютно сухого сырья в пересчете на сухие вещества добавки.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Сульфатную варку исходного сырья проводят по обычному режиму с сульфатным варочным раствором, к которому добавлены или сульфитная барда или смесь сульфитной барды с сульфитным щелоком при расходе от 1 до 15% от сырья, считая на сухие вещества.

Барда ипи смесь ее с сульфптным ше67

4 локом могут быть добавлены как в неупаренном виде, так и в виде концентрата. Добавление концентрата лишь нез- начительно.на О,1-О,З м /т сырья

9 увеличивает гидромодуль варки, что позволяет использовать предлагаемый способ в. аппаратах непрерывного действия типа "Камюр".

Основным органическим компонентом сульфитной барды и смеси ее с сульфитным щелоком являются лигносульфо» наты, представляющие собой соли лигно. супьсульфоновых кислот, В зависимости от количества сульфитного щелока в . смеси и условий биохимической переработки концентраты содержат также некоторое количество сахаров и различных органических кислот.

Ку

Добавление сульфитной барды или смеси ее с сульфитным щелоком способствует делигнификации растительного сырья при сульфатной варке, улучшая изобретательность процесса. При примерно равной степени делигнификации по

Каппа выход целлюлозы, полученной по предлагаемому способу, выше на 1,2,—

3,1%, в среднем на 2% при сохранении высоких физико-механических показателей полуфабриката (см.табл. 1,2 и 3).

Возможной причиной повышения выхода целлюлозы может быть забуферирование сульфатного варочного раствора, в результате чего уменьшается растворение углеводов древесины, особенно в начальный период варки.. Полученная сульфатная целлюлоза далее перерабатывается по обычной технологии.

При использовании сульфитной барды или смеси ее с сульфитным щелоком расход активной щелочи на варку несколько возрастает. Это связано с потреблением щелочи на нейтрализацию барды или смеси ее с сульфитным щелоком и разрушением в процессе варки добавленных при этом органических веществ с образованием кислот, на нейтрализацию которых также расходуется активная щелочь белого щелока.

После варки черный сульфатный щелок, содержащий органические и минеральные вещества древесины, сульфитной барды и сульфитного щелока, отделяется от целлюлозы и направляется на упаривание и сжигание. Натрий в сульфатной барде и сульфитном щелоке связан главным образом .с органическими веществами. При сжигании бардяного концентрата требуются топки

88 1 167 сосновой щепой приготовленной вручную.

5 Варочный раствор - сульфатный белый щелок и сульфитная барда в виде 6арaasoro xoauempaza. Расход активной щелочи составляет 2С% в ед. Na 0.

-Расход концентрата равен 5% по су 0 хим веществам от древесины. Для по3шелачивания барды дополнительно добавляют белый шелок в количестве

0,3% в ед. Ис Оот д рвесины. Режим варки: нагрев до 110 С 20 мин, проо нитка при 110 С 40 мин, подъем о температуры до 170 С 80 мин, варка при 170 С 90 мин.Гидромодуль варкиспециальных конструкций, так как образующаяся эола обладает высокой летучестью и забивает дымоходы. В предла. гаемом способе в сильно щелочной среде происходит отшепление. основной части натриевых солей от органических веществ, в результате чего образуется сульфит, сульфат и тиосульфат натрия, а лигносульфонаты, теряя группы 50, по составу и свойствам приближаются к сульфатному лигнину. Перевод соединений натрия из органической части щелока в минеральную значительно уменьшает их летучесть, и в результате улучшаются условия регенерации натрия и.серы, что приводит к снижению потребления дефицитного сульфата натрия и увеличению выработки пара и экономии топлива.

Пример .1. Сульфатную варку по предлагаемому способу проводят в лабораторных условиях с производственной хвойной щепой Котласского UBK влажностью 53,2%. Варочный растворсульфатный белый щелок н смесь сульфитной барды и сульфитного шелока в соотношении 4:l. Расход смеси барды и щелока в виде концентрата равен 1, 5,8,10 и 15% по ее сухим веществам от древесины. Расход активной щелочи составляет 17,2% в ед. NO<0 . Для подшелачивания смеси добавляют белый щелок из расчета 065 объемов белого щелока на один объем концентрата при содержании сухих веществ в нем 5О%.

Режим варки: подъем температуры до

115 С 30 мин, пропитка при 115 С о о о

40 мин, подъем температуры до 170 С

40 мин и варка при 170 С 90 мин.

Гидромодуль варки- 4: 1.

После варки целлюлозу промывают и определяют выход отсортированной массы, общий выход целлюлозы и физикомеханическоие показатели при степени помола 60 ШР и массе отливок 75 г/м .

Всего проведено три параллельных серии опытов. В табл. 1 представлены данные влияния смеси сульфитной барды и сульфитного щелока на выход и свойства сульфатной целлюлозы (средние показатели).

Для сравнения в тех же условиях проводят сульфатную варку по известному способу с белым щелоком и черным щелоком (при его расходе 10% от древесины, считая на сухие вещества).

Полученные данные, средние иэ 3-х определений, представлены в табл. 1.

25 зо

Пример 2. Сулъфатную варку по предлагаемому способу проводят в лабораторных условиях с воздушно-сухой

4:1. Анализы целлюлозы проводят по примеру 1. !

Для сравнения в тех же условиях проводят сульфатную варку по извест- ному способу с белым щелоком и черным щелоком (при его расходе 5% по сухим веществам от древесины). Полученные данные влияния добавки сульфитной барды на свойства и выход сульфвтной целлюлозы представлены в табл. 2.

Пример 3. Сульфатную варку по предлагаемому способу проводят в условиях примера 1. Варочный растворсульфатный белый шелок и смесь суцьфитной барды и сульфитного щелока в соотношении 1:20 (в неупаренном видеь

Расход активной щелочи составляет

17% в ед.80

Ng Oîò древесины.. Режим варки в такой же, как в примере 1.

Для сравнения в тех же условиях проводят сульфатную варку по известному способу с белым щелоком и черным щелоком (при его расходе 5% по сухим веществам от древесины). В вабл.3 представлены данные влияния добавки смеси сульфитной барды и сульфитного щелока в соотношении

l:2O на выход и свойства сульфатной целлюлозы.

Таким образом предлагаемый способ получения сульфатной целлюлозы позволяет увеличить ее выход после варки в среднем на 2% при сохранении высокой механической прочности и улучшить регенерацию сульфитной барды или смеси ее с сульфитным щелоком. а о а о

l l.и в о 0

l0 с0 ср о о

Ф сО

Ф о о о а и сО сО сО о о сО 1O (Ж

Ж 0) hagi м 8У о» о

tQ cO с{:) 10 Ф ср щ щ 1 о со

И) с 1 о

IQ К ф б» о ж.о о о о о сО с 1 щ m e aO

l cO m co t

8 о о о о о в 3.> в о о о о о о

o o а в е

O CD CD CD с „CD О „O О

o с" ", а <

CO Ц> Сс1 СО Ф

О 1с, <„сО сч с» с " "„ O

К К 1О (О

o», со, e >

< л "1 О к со < а

tO сО О u) с

Ж е 3 у

881167 .

Составитель А.Моносов

Техред Т. Маточка Корректор С. щвкмар

Редактор И.Митровка

Подписное

Заказ 9884/45 Тираж 410

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Проектная 4

Формула изобретения

Способ получения сульфатной целлюлозы путем варки целлюлозосодержашего сырья в сульфатном варочном растворе в присутствии добавки, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что с целью повышения выхода цепевого продукта и улучшения условий регенерации отработанных химикатов, в качестве добавки используют сульфитную барду или смесь ее с сульфитным щелоком при их соотношении соответственно от 1:20 до 20:1 в количестве 1-15% от массы абсолютно сухого сырья в пересчете на-сухие вещества добавки.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СЩА Ж 36 1743 1, кл. 162-17, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР

10 % 539113, кл.G21C 11/ОО,1976.

3.Авторское свидетельство СССР

34 473776, кл. D21C 3/О4, 1973.

4. Непеннн Ю.Н. Технология целлюлозы. т.2,М., 1963,с. 109 (прототип)