Способ получения целлюлозы

Способ получения целлюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

А. Д. Алексеев, И. И. Савина, В. М. Резников, В, Л. ХЬлеснйай,! :.-;.

Л. Ю Малицкая и С. И. Савонь ч"

: Ы

Белорусский технологический институт им. С. МГГиро (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СПОС(Ж ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и может быть использовано для получения из костры целлюлозы, предназначенной для производства бумаги и картона.

Известен способ получения целлюлозы из злаковых растений, заключающийся в том, что растительное сырье (солому риса, пшеницы, эспарто, багасы, 1стеблей кукурузы) разрезают на кусочки длиной

3-4 см. Сечку равномерно обрызгивают

15-40% раствором ЙО ОН или КОН при гидромодуле 2:5 и тщательно перемешивают. Массу загружают в закрытый сосуд и обрабатывают сжатым воздухом (Р0 4! 1 атм). После водной промывки и сушки получают целлюлозу с выходом

46,2, содержащей 1,7% непровара (1). недостатками этого способа являются ь сокий расход реагента, используемого на варку элаковых растений, и низкий выход полуфабриката.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения целлюлозы, путем варки целлюлозосодержашего сырья °

I льняной костры щелочным раствором в присутствии ачтрахинона при повышенной температуре (2).

Целлюлозосодержащее сырье варят во вращающемся варочном аппарате с добавлением 22% ЙООН при гидромодуле

1:4. Вместе с варочным щелоком в варочный аппарат вводят 2% натриевой соли антрахинонсульфокислоты. Продолжитель

® ность варки 4 ч при 17СРС.

Недостатком известного способа является пониженный выход целлюлозы при высоком расходе реагентов на варку.

Цель изобретения — повышение выхода

35 и снижение себестоимости целевого продукта.

Указанная цель достигается тем, что в способе получения целлюлозы путем варки целлюлоэосодержащего сырья— льняной костры щелочным раствором в

I присутствии антрахинона при повышенной температуре, перед варкой льняную костру подвергают экстракции 0,5-0,6Ъ-ным

931872 раствором шелочи при 50-55 С B TE чепце 2,5-3 ч, а варку проводят при

155-16СРС, концентрации шело".и 33,5% и расходе аитрахинона 0,032О, 16%. 5

При этом варку ведут в течение 22,5 ч.

Низкотемпературная экстракция в течение 2,5-3 ч 0,5-0,6%-ным раствором щелочи при 50-55 С позволяет осво- l0 ,,о бодиться от низкомолекулярных фенолов, таннидов и веществ белкового характера, способных нри нагревании преврашаться в высокомолекулярные соединения, затрудняюшие делигнификацию. 15

С целью экономии катализатора и реагента варку костры ведут 3,0-3,5%-й щелочью в присутствии 0,032-0,16% антрахинона от массы абсолютно сухого сырья. 20

Использование 3,0-3,5%-ного раство. ра щелочи и 0,032-0,16% антрахинона на варку позволяет за 2,0-2,5 ч при

155-160 С получить целлюлозу с высоким выходом и удовлетворительными 25 физико-химическими свойствами.

Пример 1. Варку костры производят по известному режиму, В автоклав помещают 300 г абсолютно сухой льняной костры. Костру варят с добав- щ лением 22%HOOH (66 г), 2% (6,0 r) антрахинона от массы абсолютно сухой костры (гидромодуль 1:4). Повышают

О температуру в течение 50 мин до 170 С и выдерживают при этой температуре еше 2,5 ч. Обший выход полуфабриката из костры составляет 66,8%, в том числе целлюлозы 32,4%, непровара 34,4%, Полученные результаты указывают на то, что при варке льняной костры в известных условиях невозможно осушествить глубокую делигнификацию и получить качественную целлюлозу с высоким выходом.

Пример 2. 300 г абсолютно сухой костры заливают 0,5%-ным раствором N0OH (6,0 r) до гидромодуля

1 4 и нагревают 3 ч при 55 С. Затем экстракт сливают, заливают раствором

НООНЗ,5% (42,0 г), добавляют О, 16%

50 (0,48 r) антрахинона от массы абсолютно сухой костры и проводят варку

4 при 160 С в течение 2,5 ч. Гидромодуль варки 1:4, при этом получается волокнистый полуфабрикат с выходом 52,0 % и жесткостью 82 п.е.

Пример 3. 300 г абсолютно сухой костры заливают 0,50-M раствором NaOH (6,0 г) до гидромодуля 1:4 и нагревают 3,0 ч при 50 С. После экстракции варку костры проводят раствором, содержашим 3,0% NAOH(36 г) и 0,1% (0,3 r) антрахинона при 155 С в течение 2,0 ч. При этом получается полуфабрикат с выходом 50,5, имеющий жесткость 85 п.е.

Пример 4. Условия те же, что и в примере 2, о т л и ч а ю ш и е с я тем, что варку костры проводят в присутствии 3,25 ЙС1ОН(39,0 г) и

0,032% (0,096 r) антрахинона при о

160 С в течение 2 5 ч, При этом получается целлюлоза с выходом 49,6%, жесткостью 87 и.е.

Прочностные характеристики целлюлоз, полученные для отливок, массой 100.гlм, а приведены в таблице, где пример 1известный, 2-4 - предлагаемые.

Таким образом, осуществляя делигнификацию костры в две ступени, когда на первой производится экстракция 0,50,6%-ным раствором NÎÎH, а на второй -. щелочная варка в присутствии антрахинона, люжно получить целлюлозу с выходом 49,6-52,0% и физико-механическими показателями, позволяюшими применять ее в производстве картона.

Использование предлагаемого способа варки целлюлозы из костры обеспечивает снижение расхода гидроокиси натрия на

2,0% и антрахинона до 0,032% при высоком выходе и качестве получаемого полуфабриката, утилизацию отходов льняного производства и технологичность способа, позволяющего использовать об<>рудование сульфат целлюлозных заводов.

Кроме того, предлагаемый способ получения целлюлозы не сопровождается образованием вредных серусодержаших веществ при варке костры, что в значительной степени облегчает очистку сточных вод в газовых выбросов целлюлозноГо производства.

93 187 2

Г Г

Показатели полуфабриката

3 4

Выход целлюлозы, % от массы абсолютно сухого сырья

32,4 52,0 50,5 49,6

101 82 85 87

82 83 82 82

7,05 6,8 7,0 7,05

Жесткость, перман. ед.

Содержание целлюлозы, Ъ

Разрывная длина, км

Излом, число двух перег.

Сопротивление продавливанию, МПа

3,3 3,4 3,5

1,0 1,0 1,0

3,2 1,0

Сопротивление раздиранию, Н

Составитель А. Моносов

Редактор Н. Ковалева Техред М. Гергель Корректор А. ЕЬятко

Заказ 3682/38 Тираж 401 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 формула изобретения

1. Способ получения целлюлозы путем варки целлюлозосодержащего сырьяльняной костры щелочным раствором в присутствии антрахинона при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и снижения себестоимости целевого про.дукта, перед варкой льняную костру подвергают экстракции 0,5-0 6%-ным раствором щелочи при 50-55 C в течение.

2,5-3,0 ч, а варку проводят при 155160 С, концентрации щелочи 3-3,5 h и расходе антрахи нона 0,032-0, 16%.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что варку ведут в течение 2-2,5 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии М 52-6362, кл. 39 А 4,. 1977.

2. Патент СССР М 437310, кл. 221 С 3/02, 1970 (прототип).