Способ приготовления раствора полисульфида натрия для варки целлюлозы

Способ приготовления раствора полисульфида натрия для варки целлюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

А. П. Пот апе нко, Н. И. Иалахо в а, И. К. Мороз, Г. П. Чебли на, В. Ф. Разнатовская, 6. Г. Горячий, Л. А. Рохлов и И. И. Селюжицкий (72) Авторы

«зобретевия

Украинское научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности /;-! (71) Завввтель (54} СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРА ПОЛИСУЛЬФИДА

НАТРИЯ ДЛЯ ВАРКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к способам получения целлюлозы с использованием растворов полисульфида натрия, в част.

НосТН целлепозы для электроизоляционных видов бумаги.

Установлено, что волокнистый полуфабрикат для конденсаторной бумаги, полученный полисульфидным способом варки, обладает улучшенными размольными и бумагообраэующими свойствами.

ie

Однако промышленное освоение полисульфидной варки существенным образом зависит от эффективности полисульфидного раствора.

Известно, что при растворении серы в белом щелоке происходят значительные потери ее, т.е. не вся сера находится в щелоке в виде активных компонентов - полисульфида и сульфида натрия. Часть ее расходуется на образование неактивного компонента щелока - тиосульфата.

Кроме того, при хранении полисульФидные растворы быстро разлагаются

2 либо в результате теплового процесса, либо в результате окислительных про. цессов.

Известно, что при добавлении специально приготовленного раствора полисульфида к белому щелоку перед варкой достигается больший эффект, чем в случае введения серы в белый щелок е j.

Известен способ получения варочного щелока, содержащего полисульфид и гидроокись натрия, согласно которому окислительно-восстановительные реакции происходят на катализаторе.

Окислителем является кислород, воздух или смесь кислорода с другими газами, восст ановит елем - сул ьфид или гидросульфид натрия в водном растворе. 8 качестве катализатора используется никель, железо,, кобальт, серебро, платина, окись или двуокись марганца, окись железа, окись никеля, сульфид кобальта или их смеси. В качестве но. сителя используют углерод, активиро3 90711 ванный уголь, пластифицированный асбест др. (" ).

Недостатком такого способа является то, что в белый щелок попадают час тички активированного угля, которые при варке сорбируются целлюлозой и впоследствии трудно отделяются при очистке. Для электроизоляционных видов целлюлозы наличие их недопустимо. 1О

Известен способ приготовления полисульфидных растворов, согласно которому элементарную серу растворяют при нагревании в растворе едкого натра при концентрации NaОН 232,5 г/л в is ед. Йа20, причем молярное соотношение серы к едкому натру составляет 0,2(3).

Недостатками полисульфидных растворов, полученных известным способом, являются нестабильность раст воров 20 при их хранении и разбавлении, а также низкий выход активных компонентов полисульфидного щелока, Цель изобретения — повышение стабильности раствора при хранении.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу приготовления раствора полисульфида натрия для варки целлюлозы путем растворения элементарной серы в растворе едкого натра при повышенной температуре, растворение осуществляют при молярном соотношении серы к едкому натру

0,45-1,5, а также при концентрации едкого натра 200 — 600 г/л в ед. Na> 0, Пример 1 В стеклянную колбу с обратным холодильником заливают 50 мл раствора едкого натра концентрацией 511,0 г/л Ма О и при перемешивании добавляют 37 r элементарной серы. Периодически перемешивая, колбу с содержимым выдерживают на кипящей водяной бане до полного растворения серы (90 мин) . Раствор приобретает оранжевую окраску.

Характеристика раствора полисульфида представлена в табл. 1.

Раствор полисульфида применяют для получения варочного полисульфидного щелока.

Количество абсолютно сухой ще пы, r

1:4

Гидр о модул ь

Продолжительность подъема температуры от 70 до 165 С, ч

Продолжительность варки при температуре 165 С, ч

Н-фактор

1530

Расход активной щело25 чи в ед. Иа.0, I к абсолютно сухой щепе 21

Варки отличались по расходу эффективной щелочи.

Показатели, характеризующие состав варочного щелока и технико-экономические показатели целлюлозы, изготовленной с использованием полисульфида натрия, полученного по предлагаемому способу, приведены в табл.2,. Таким образом, применение поли3S сульфидного раствора при варке эле.ктроизоляционной целлюлозы в каждом из приведенных вариантов позволяет получить готовый продукт с высокими технико-экономическими показателями

Пример 2 ° В стеклянную колбу с обратным холодильником заливают 50 мл раствора едкого натра концентрацией 511,0 г/л ед. Nag0 и при перемешивании добавляют 25 r элементарной серы. Периодически перемешивая, выдерживают колбу с содержимым на кипящей водяной бане до полного растворения серы (60 мин) . Раствор приобретает оранжевую окраску.

Характеристика раствора полисульфида приведена в табл. 3.

Полученный раствор полисульфида используется с белым щелоком для варки целлюлозы.

В табл, 4 представлена характеристика полисульфидных растворов.

Как видно из данных, представлен-. ных в табл. 4, концентрированные

Выполнено 3 варианта варки целлюлозы для электроизоляционной бумаги, в которых расход всей серы по отношению к щепе был одинаковым. 1-й вариант - варочный щелок готовили и3 раствора едкого натра и лолисульфида, полученного по предлагаемому способу. 2-й вариант — варочный ще8 4 лок готовили из белого щелока сульфидностью 30., и того же раствора полисульфида. 3-й вариант — варочный щелок готовили из белого щелока сульфидностью 40 и того же раствора полисульфида.

При осуществлении указанных вариантов варки одинаковыми выдержаны .! следующие параметры понента щелока - возрастает почти s

2 раза.

Концентрация, гlл, ед. серы

Компоненты

Содержание, Cg

108,5

24,2

59,3

288

16 5 триосул ьфат

Отношение серы 0,27 поли сул ь фид

Таблица2

T 1

1 Выход

I целлало- эы к а. с, древ., Степень

ВязОст аточная эффективн. щелочь, к а.с.

Задано в автоклав на варку кост ь

0,8ь н. а. оастдели гнифнкации, ВариПолисульфид, в ед.

S зфф,. щелочи ° к а.с. древ.

Акт. ед.

Каллас щелочи, к а с. древ ант вора ц-зы, дре в. нлз

31,50 - - 9 ° 34 21,0 21,0 19 ° 3 47,0 2о,4 900

2 22,05 9,45 4,66 4,5 21,0 17,9 17,9 46,5 30.4 850

3 18,9 12,60 6,5 2,87 21,0 16.9 15ý9 46,5 34,4 900

Таблиц а 3

Концентрация, г/л в ед. серы

Содержание, 3

Ко мпоне нт ы

31,2

Сул ьфид н ат ри я

Полисульфид натрия

Тиосульфат натрия

57,0

203

41,6

11,8 тиосульфат

Отношение серь полисульфид 0,205

5 9071 растворы полисульфидов при хранении в контакте с воздухом практически не изменяются в течение 10 счт. Раз. бавление водой в 2 раза не снижает стабильности полисульфидных раст воров в течение 3-х сут. И только по истечении 10-ти сут концентрация тиосульфата натрия - неактивного комСульфид натрия

Поли суп ьфид натрия

Тиосульфат натрия

8 табл. 5 показано изменение концентрации основных компонентов неразбавленных и разбавленных полисульфидных растворов в зависимости от продолжительности хранения.

Таблица .1

907118

Таблица

511,0

232,5

511,0

0,2

О, 17

217,0

288,0

21,3

203 0

80,6

80,0

80,0 ч1,6

l6,1

0,277

0 755

0,205

Свойства раствора полисульфида натрия

Концентрация Na ОН, г/л ед. Na 0 сера

Иолярное соотношение М ОН

Ма ОН

Концентрация Na

Концентрация Na>S, г/л, в ед. серы 13,6

Концентрация полисульфида, г/л, в ед. серы

Концентрация Na0

Концентрация Na S@0>, г/л в ед. серы сера тиосульфат

Отношение сера полисульфид.

215,0

111,0

907118

Е0

ФЧ ф1

»

Ю

CO

»

Фб

ФЭЭ

ФЧ

ФСЭ

ФЧ

Ю

«I

С3

C>I

CI

Ф б

I г г )3 г д

1 а а

: f)i

l3e

I>4

° Ф\

° Ф

°

C4l

CO

Ф

4>б

CO

-Ф

C>l

1 б

1

I !

1

I !

Ф

I б б

1

I

Э б

Э

I

1.

»

\

Д

С3

«3 б-. C

X P

Тс

»

Ц

6 и ай к г

14Э °

° . C ф P ф и с с

Д»с. е Я.

М

I- 14

И СЭ

34

В

Ф чл

",й

«и а

° ФС

З P е

Fc

Я »>.

3 и

IC 111

33

4»

I р а о

СЭ

1> ° б

Ф

° ФЭ

ФЭЭ

»

Эсс

43

CI

4О

»

Ю

Ю

Ю

CI

IA

С>4

CI

ФЭ

Э

Ю

C>I

»

CI

C> °

Ю

44

СЪ уФ и

4 Я

СЭ СЭ и 8

Ф

1

1

1

1

1

1

Э

4

Ф б

Ф

1

I

I

Э

1

1

4

Ф

Э

Ф

1

1

I

1

I

Э

Э

Ф

Э

I б б

Ф

1

1

I

1

1

1 б

I б б

Э

I

1

I б

1

Ф

Э

I

Ф

1

1

Э б

Э

1

1

Составитель А. Ионосов

Редактор О. Половка Техред T.Маточка КорректоР С, Шекмар

Заказ 530/36 Тираж 401 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 11 9071

Формула изобретения

1. Способ приготовления раствора полисульфида натрия для варки целлюлозы путем растворения элементарной серы в растворе едкого натра при по вышенной температуре, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности раствора при хранении, растворение осуществляют при молярном соотношении серы к едкому натру 0,45 - 1,5.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что раст ворение

18 осуществляют при концентрации едкого натра 200 - 600 г/п в ед. Na„0.

Источники инФормации принятые во внимание при экспертизе

Патент Швеции М 160736, кл. 55 в, 1957.

2. Патент ФРГ Н 2151465, кл. 0 2 I С 11/00, 1977.

3. Journal of the Japanese Techniсаь Assotiation oF Pu@ апд Paper

Industry. 1963, 17, Р 11, р. 22-26 (прототип) .