Способ делигнификации целлюлозсодержащего полуфабриката

Способ делигнификации целлюлозсодержащего полуфабриката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социапистичесних

Республик

GnNCAHNIE

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 889765

* f с (61) Дополнительное к ael. саид-ву (22) Заявлено 30. 11. 79 (21) 2845778/29-12 с присоединением заявки № (23) Приоритет(5l) M. Кл .

Гасударственный камнтет

СССР

D 21 С 9/10 аа аелаи наааретеиий и открытий

Опубликовано 15 ° 12 81, Бюллетень № 46 (53) УД К 676.1. . 023 ° l (088. 8) Дата опубликования описания 15. 12 . 81

Л.Н.Спиридонова, 1О.К.Святкин, Г.С.Михайлов В.М."Дубинин

В.А.Бабкин и И.И.Анисимова ! (72) Авторы изобретения

Иркутский институт органической химии Сибирского отделения АН СССР и Сибирский научно-исследовательский институт целлюлозы и картона (71) Заявители (54) СПОСОБ ДЕЛИГНИФИКАЦИИ ЧЕЛЛ!ОЛОЗОСОДЕРЖАЩЕГО

ПОЛУФАБРNKATA

Изобретение относится к способам делигнификации целлюлозосодержащих полуфабрикатов и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при получении целлюлозы высокого выхода для различных видов бумаги и картона.

Известен способ делигнификации целлюлозосодержащего полуфабриката путем суспендирования полуфабрикат-. в водном растворе хлористого натрия с последующим электролизом полученной суспенэии в электролизере. Электролиз проводят при начальном рН 2-2,5 и процесс осуществляют в электролизере с вертикально расположенными электродами, в котором соотношение площадей поверхности анода и катода составляет 1:2, при концентрации электролита 63 и анодной плотности тока 0,20-0,24 А/см 31) .

Однако такой способ приводит к большим затратам электрической энер" гии и не обеспечивает получение целевого продукта с высокой степенью делигнификации.

Целью изобретения является Ilosbl шение степени делигнификации при одновременной интенсификации процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу делигнификации целлюлозосодержащего полуфабриката путем суспендирования полуфабриката в водном растворе хлористого натрия с последукнцим электролизом полученной суспензии в электролизере, электролиэ проводят при начальном рН 6,3-7,0 в электролизере с горизонтально расположенным анодом и вертикальными катодами, в котором соотношение площади поверхности анода площади каждого из катодов составляет 1:1 - 1:1,5.

Электролиэ проводят при анодной плотности тока 0,22-0,25 A/ñì .

В предлагаемом, способе в качестзе исходного целлюлоэосодержащег

4 перемешивании целлюлозной суспензии в течение разного времени. После электролиза целлюлозную массу отфильтровывают от электролита, промывают водой и сушат. Исходный целлюлозосодержащий полуфабрикат перед делигнификацией имеет следующие показатели:

Содержание лигнина 16,44

Степень делигнификации по перманганатному числу 114,5 °

В приведенных примерах указаны параметры осуществления конкретных условий электролиза по предложенной технологии в различных вариантах, а также показатели целевого продукта.

Пример 1. Время электролиза

4 мин. Количество пропущенного электричества 0,13 А ч/г полуфабриката. рН после электролиза 8,9. Количество активного хлора, полученного в холостом опыте 1,35 г/л (или в пересчете на гипохлорит 2, 83 г/л), в том числе гипохлорита 2,09 г/л.

Остаточное количество активного хлора после электролиза с целлюлозной суспензией (рабочий опыт) Следы

Остаточное содержание

Ф лигнина, 3

Степень удаления лигнина, 21,3

Остаточное перманганатное число

Уменьшение пермангантного числа, 3 46,1

il р и м е р 2, Время электролиза

8 мин, Количество пропущенного электричества 0,27 А ч/г. Количество активного хлора, полученного в холостом опыте 2,63 г/л (или в пересчете на гипохлорит 5,58 г/л), в том числе гипохлорита 2,53 г/л. Остаточное . количество активного хлора в холостом опыте 0,41 г/л

Остаточное содержание лигнина, 4 10,9

Степень удаления лигнина, Остаточное перманганатное число 45,3

Уменьшение перманганатного числа, 4 60,4

12,9

61,7

33,5 к.луфабриката используют полуфабрикат с высоким содержанием лигнина

16-201. Электролиз проводят в 63-ном водном растворе хлористого натрия в предлагаемом электролизере при 5 указанных условиях в течение 2-20 мин, Это обеспечивает получение активного хлора 1,4-3,8 г/л (или в пересчете на гипохлорит 3,8-8 г/л), в том числе 1,0-4,5 г/л гипохлорита. Гори- 10 зонтальное расположение анода на дне электролизера обеспечивает максимальное проникновение и вступление в реакцию делигнификации образующихся во время электролиза окислителей и минимальные потери их в окружающую среду. Возможны также электрохимические реакции на аноде продуктов деструкции лигнина, перешедших в раствор в результате химических реакций с образующимися окислителями.

В зависимости от времени электролиза рН растворов после электролиза составляет 6-9, причем тем меньше, у чем больше время электролиза. В электролите после электролиза остается до 1 г/л активного хлора (это количество также зависит от времени электролиза — чем дольше, тем больше), и неиспользованная хлористая gcoab (около 5,81), поэтому электролит после делигяификации можно использовать повторно.

После электрохимической обработки

И полуфабрикат целесообразно подвергать добелке и облагораживанию по обычной технологии.

Делигнификации подвергают целлюлозосодержащий волокнистый полуфабри40 кат, предварительно полученный из древесины лиственницы в следующих условиях. Гидролиз: 110 С в течение 15 мин, гидромодуль 4:1. целочная пропитка: 170 С в течение 60 мин, гидо ромодуль 4:1, расход щелочи 14,5Ф к массе абсолютно сухой древесины (на

Na 0). Окислительная обработка: концентрация массы 33,температура 20 С>, продолжительность 180 мин. Расход

Н О 103 (со стабилизирующим щелочным раст вором Na S10 +NaOH) .

Приготовленную 1,53 суспензию указанного волокнистого целлюлозосодержащего полуфабриката в 6i раствора хлористого натрия (начальный рН 6,37) помещают в электролизер, задают анодную плотность тока 0,22-0,25 А/см и ведут электролиз при периодическом

Il р и м е р 3. Время электролиза

12 мин ° Количество пропущенного электричества 0,4 A u/г. Количество активного хлора, полученного в холоспендирования полуфабриката в водном растворе хлористого натрия с последующим электролизом полученной суспензии в электролизере, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения степени делигнификации целевого продукта при одновременной интенсификации процесса, электролиз проводят при начальном рН 6, 1-7 в электролизе"

10 ре с горизонтально расположенным анодом и вертикальными катодами, в котором соотношение площади поверхности анода к площади каждого из катодов составляет 1:1,2 — 1:1,5.

65,8

Составитель А.Ионосов

Редактор И.Митровка Техред Е. Харитончик

Корректор h.éåì÷èê

Заказ 10909/47 Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, N-35, Раушская наб., д,4/5 ю филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

5 889765 том опыте 3,06 г/л (или в пересчете на гипохлорит 6,41 г/л), в том числе гипохлорита 3, 71 г/л.

Остаточное содержание лигнина, 5,8

Степень удаления лигнина, 4

Остаточное перманганатное число 13,9

Уменьшение перманганатного числа, 4 87,7

Предлагаемый способ более эффективен, чем известный, так как делигнификация протекает более интенсивно и содержание лигнина в процессе обработки снижается в 16,4 3 до

5,8 — 12,94 т.е. на 3,5-9,6i, тогда как в известном способе всего на

34 . Кроме того, предлагаемый способ менее продолжителен и приводит к со- ЗФ кращению расхода электроэнергии.

Формула изобретения

1, Способ делигнификации целлюлозосодержащего полуфабриката путем сус2. Способ по и.1, о т л и ч а юшийся тем, что электролиз проводят при анодной плотности тока 0,220,25 A/ñì .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

555190, кл. 0 21 C 9/10, 1975.