Способ получения волокнистого полуфабриката

Способ получения волокнистого полуфабриката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ио958555 (63) ДополнительнОе к авт. саид-ву— (22) Заявлено 081080 (21) 2989464/29-12 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет—

Опубликовано 150982, ьюллетень ¹34

Дата опубликования описания 15.09 .82 (51) М Кл з

0 21 С 3/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (33) УДК 676.1.022. .1 (088. 8) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТОГО

ПОЛУФАБРИКАТА

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и касается способа. получения волокнистых полуФабрикатов для химической переработки н производства бумаги и картона.

Известен. способ получения волокнистого полуфабриката путем щелочной варки с добавкой стабилизирующего агента типа моно- илн трисульфокислоты антрахинона или ее калиевой или натриевой. соли в количестве до 4% от исходного сырья, который позволяет повысить выход целлюлозы за счет стабилизации углеводон и ускорения процесса делигнификацни (.1).

Однако действие указанных веществ недостаточно эффективно.

Известен также способ получения волокнистого полуфабриката, включающий подачу щелочного нарочного раствора и.исходного целлюлозносодержащего материала в котел, введение антрахинона или его производного при подаче нарочного раствора и последующую сделочную варку (2) .

Однако введение антрихинона в щепочкой нарочный раствор снижает стабилизирующее,действие антрнхинона.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения волокнистого полуфабриката, включающий подачу s варочный котел древесной щепы и щелочного нарочного раствора, подъем температуры, введение антрахинона или Его производного при подъеме температуры до 90-92оС и варку,(3).

Однако введение антрахинона в щелочной нарочный раствор по известному способу не дает возможности в полной мере испольэовать стабилиэирукщие свойства антрахинона и повысить степень делигнификации целлюлозы.

Цель изобретения - повышение степени делигнификации целевого продукта.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу получения волокнистого полуфабриката, включающему подачу в варочный котел древесной щепы и щелочного нарочного раствора,, подъем температуры, введение антрахинона или его производного: при подъеме температуры и варку, вве; дение антрахинона или его производного осуществляют при 110-180 С. о

958555

Пример 1. Получение небеленой целлюлозы для химической переработки.

Серию варок проводят с использо ванием древесины сосны. Водный предгидролиз осуществляют при 17б С

60 мин, подъем до 170 C — 120 мин.

Ридромодуль 4: 1.

После предгидролиза удаляют предгидролизат и на сульфатную варку .Подают белый щелок с сульфидностью

14,53. Расход активной щелочи — 19Ъ в ед. :Na

Пропитка при 135 — 30 мин, подъем от 135 до 170 С вЂ” 60 мин стоянО

I ка при 170 С - 90 мин. Сульфатную варку проводят с добавкой антрахинона в количестве 0,02% от массы абсолютно сухой древесины, который вводят в разные периоды варки (опыты 2 - 10) . Опыт 1 проводят без добавки антрахинона; опыт 2 — антрахинон вводят в начале варки при 90 C. о (способ — прототип); .опыт 3 — после окончания пропитки — 30 мин при

135 С; опыт 4 — в процессе подъема е температуры при 143ОC опыт 5 — в процессе подъема температуры при

10 152 С; опыт 6 — в процессе подъема температуры при 161 С; опыт 7 — при достижении конечной температуры

170 С; стоянка при 170 С; опыт 8 при.170 С (30 мин стоянки); опыт 9—

15 при 170 С (45 мин стоянки); опыт 10при 170 С (60 мин стоянки).

Полученные данные представлены. в табл. 1.

958555

% .1 . :1.

1

I .1

1

1

1.

1 I

1 1

1 ю 1

1 с» 1

I 1

Ch с

Ch о с о о

% !

СО с

1 м о о

lA 1 -1, %» о с

1О

О\

1 1

1 1

1 Ch

IA с

Ц

М 01

Ю с

1 с м а о м

Я» %» м с с3

М 01 м с

1О м о с

Ch

I

Ю 1 с ю 1

Ch 1 о. о

С4 1

%E Tt

СЧ с м

М О\

1О с (4 м

1

1 о

1 I

1 1

1 I 1

1 1

1 1

3 — — А о о а

%-1

Э ф

1: и

1 Э

I Ц

1 Ц

Э а

И о с

Ul с»! О\

EO М CO с» м cv с с г» О 1 м 01 1

1 а-i I с с

О\ %О

fit О\

ЧЪ

1

Г Т

I 1

1 1

1 м О

1 1

CO с

lD CO м сО о <ч

Ю IA »

СО М с» с с с

\О Ю ОЪ 1О 1

М CO СЧ Ch 1

I

О ( о о о

И и

01 с

Ю ч.4

М Ch

1 1

I 1

1 м I

01 т» с с

CV lO м О\

UI о м

1

1

1 о с с с

\О сФ IA O

М О\ М О\

1 1» о

1 Е

1 «t О1

I (Ч I

1 о о

СЧ м о с с с

lA 1 О о ч-4

1 1 I3 н .oo с ф я Q(at

îo,ê М 4

° 3

Ц Ю N

5 Й1

Д с Ц

Н Д1: о не о оы х о н о m а е ко

K Фat

1.

1

1

Э х Q х э ф Ц

Р е он х е е 6)

Е at х х ео

Ж ф

I с н

3, I хо

1

° с

I t0 о х н х о х

4 д х

P х о

at x д х (б g Х ц е а о не

Ц ltl

Х Ц13 о о ах

1 .Е» И Х о

v sjy и ела

at о@ а о

Э Clat C о Хо е 3 н : . э доо

I

I

1

5, t

1 . 1

Ц о

Cf

tk 1

@АР 1

ttt 1

О i 1 о 2 о m

Э О

Е 4

958555

Т а блица 2

Наименование показателей

Способ

Известный (прототип) Предлагаемый

18,5

18,5

0,02

0,015

143

36,5

36,8

101

100

42,4

46,4

96,0

95,9

По сравнению со способом-прототипом (опыт 2) наблюдается повышение степени делигнификации целлюлозы (опыты 3-7 ) без снижения выхода целлюлозы.

При подаче антрахинона в период стоянки на конечной температуре (опыты 8-10) степень делигнификации

Расход щелочи на варку, Ъ, от глассы абсолютно сухой древесины в ед. Ма О

Расхода .антрахинона, Ъ, от массы абсолютно сухой древесины

Температура варочного процесса при вводе антрахинона, С

Выход целлюлозы, Ъ, от массы абсолютно сухой древесины о

Жесткость целлюлозы, Бе

Вязкость медно-.аммиачного

1Ъ-ного раствора целлюлозы,, мПа с

Массовая доля, -целлюлозы, Ъ

Таким образом, введение антрахинона в процессе подъема температуры при 143 С позволяет при пониженном расходе (0,015%) антрахинона.и одинаковом расходе активной щелочи ка варку получить целлюлозу с одинаковой степенью делигнификации и более высокой вязкостью по срав нению с прототипом, Это иглеет важное значение при варке целлюлозы со щелоками пониженной сульфидности с точки зрения охраны окружающей среды для снижения количества образующихся токсичных серосодержащих соединений.

Пример З.Получают небелевую целлюлозу для химической переработки с предварительным водным гидролизом целлюлозы остается на уровне способа-прототипа.

П р и гл е р 2. Эту серию опытов проводят аналогично примеру 1 (опыт 4), но с;пониженным(расходом антрахинона в предлагаемом способе, Результаты опытов представлены в табл. 2.

50 Серию варок проводят с использованием древесины сосны. Водный гидро лиз осуществляют при 170 С 70 мин, подъем от 70 до 170 С вЂ” 120 мин, гидромодуль — 4:1. После спуска предгидролизата проводят сульфатную варку со щелоком сульфидностью 30 и 11%.

Paaxoq активной щелочи составляет 17% в ед. Na

Температурный режим варки: подъем

60 от 80 до 170 С вЂ” 60 мин, скорость подъема 15 С за 10 мин, стоянка при о

170оС вЂ” 90 мин. Антрахинон в количестве 0,02% от исходной абсолютно сухой древесины вводят при 92о С че65 реэ 8 мин от начала подъема (опыI

958555

Таблица 3

Способ

Предлагаемый

Известный (прототип

Опыт, Р

30

155

36,3

36,9

36,6

Выход целлюлозы,%

117

114

125

123

Жесткость, п. ед.

43,1

53,0

44,0

54,7

95,8

95, 8.

95,8

95,9

;ты 1 и 2) и при 155 С через 50 мин ,:от начала подъема (опыты 3 и 4).

Наименование показателей

Сульфидность.щелока, %

Температура введения антрахинона, С

Вязкость 1% медно-аммиачного раствора, мПа с

Массовая доля о -целлюлозы, %

Из данных табл. 3 следует, что ,при введении антрахинона при l55 С (опыты 3 и 4) жесткость целлюлозы снижается по сравнению с введением антрахинона при 92 С (опыты 1 н 2).

Пример 4. Производство небеленой целлюлозы для бумаги и кар-. гона.

Результаты эксперимента представ. лены в табл. 3.

Ра древесине сосны проводят патронные варки по способу-прототипу и по предлагаемому способу с использованием добавок антрахинона и его аналога — хлор-2-антрахинона. конечная температура варки составляет 170 С, гидромодуль — 4г1, продолжительность подъема температуры

45 до конечной 120 мин. Результаты варок представлены в табл. 4.

958555

Ю с(е л л (Ч Ch Ф С Ъ о ( л л ч-1 ( (4 н ц

О Е о ь н я.

0 m эо ! б ц о хц(WOe х !((ЯЯОм> о ха, н g c

ЭФЕ юцха

«(ця хохн (Х (Ia! CS

In Z e a

Octa(: (б с еах

Фйъх х м z н а(ОФЕIOФ и х н аm

I

I . ! !

t о о ю (T+ %-(%-(о о о ((л

%-4 %-(т.4

Ю т4 о о Ю с с

CO (Ч

C) л

CO сЧ ь л

M ч-4 ь л

CO о о о л л л ч.1 РЪ РЪ

t (!

I о о о

РЪ ((Ъ с( н о о

IA РЪ

%Ч %(о о

РЪ. M

% 4 ч(. 1

1

1

I:

IA IA о о л . с о о

IA н о л л о о

IA о л о

% ((л о ((Ъ л

tA л

C) % (л

С

IA aA л л о о л

Ю (х но а(бх о(х

t» AI IO х а

IA о (о ((Ъ л ь

Ч (л

C) 1 1 I х

t O н х охх

4((,а

I (б Х ао н х х

44 х

1 ао юх нх=, < )

Ф L ао нх х х х 1 о ц. х о о о л о ч о о о л л л (((Ъ

% 4 %(% о л аА

%-(ь л

ОР о ю л л (Ъ Ч.о оо л с л

CO РЪ CO

%! %(\ (Ю л (e

Ф4

Ф Х 1 aSa о

go цнии ц о бомоех. оахюхо ю, о л л

CO т(с-(о о о л л л

CO Ф CO ((Ю. л

C) %-(о

И и ь о (а (. "O о (б а

Ф (б (: ц > «C и1

Ф (б

Щ

«х g и но о н ео ((I g. I

1 1

s

s! ц 1

g Ф и 1

" 3

I

I (I

1

1 (а

I

4

t

I

I I л (((1 1 э ох((хооеа цФнхххх,"ьх ойоа, oz! х ахоэюээех имх(цххна

I«CXX

ХОЬ ЕО(б t (Р х них оц ао ц о (((ц е а н х Е ОФОХЭХОХХО

Х W ((I Н S (II Х (б Х Х л

I (б (Ф

Фаээх х ц аоо енхэхн!х е Ф а (((х хt х сахюхмх

Ж Iá . о х 4 I(I rt X I (((б -е оээа хнамцохлд . цонхе(ацйн

Оэхо(((ОЭОЭ(б y IC Z ((1 a C.C I n, 1 1 Х(((э (I ХХлел Х хнехмцоаы

0 IO Х Ф и g а «Sa оeoаоmoee

aW(((НХ(((ХХ((1 ф 1 Х с

ФОХ, 1 Х хímхх оеех (;v хнхцхцам оэоюыое (бе м (ц ц(б х ц(((б (((I

I ("Ъ З ((((1 л с с л

1. ь (е и) о "«%-4 л л л (Ъ ф

IA (1

1 о о о о Ch Щ ((\ Ch

C) (л

%-(I о с

1 (р (I

1 !

1 о

ОЪ

1 о

I c

1 с-((I о

CO с

° l

1

1

I (!!

%-(4 Е Ю (РЪ (С(с с с л с л (р (о «о (о е а ("Ъ СЪ СЪ (Ъ

С4

<"Ъ IA с с с

Ю лФ

I е (((ч (о а о с с л л л с л е ((е е с ((о

° Ф с(с(е Ф " IA as о о о о о о

ОЪ О\ Ch ((Ъ <(ОЪ о

Е (CO Oa (Ч

958555

Формула изобретения

Составитель А. Моносов

Редактор M. Келемеш Техред A.Ач Кооректор A. Ференц

Заказ 6994/39 Тираж 398 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул: Проектная, 4

° °

Варки по способу-прототипу осуществляют с добавлением антрахинона в количестве 0,05,0,1 и 0,5%, а хлор-2-антрахинона — 0,5% от массы абсолютно сухой древесины при 90 С.

Расход активной щелочи на варку составляет 18,0 и 13,0% На<О от массы абсолютно бухой древесийы. В опыте 1 получают целлюлозу с общим выходом 47,5% при жесткости целлюлозы по перманганатному числу 42, в опыте 2 - с общим выходом 47,0% при.жесткости целлюлозы 39,4. В опыте 3, проведенном с расходом активной щелочи 13,0% Ма О и добавлением антрахинона в количестве

0,5% от массы абсолютно сухой древесины, получают целлюлозу с повышенным выходом 53,4% при жесткости целлюлозы 71 п.е. В опыте 4, проведенном с добавлением хлор-2-антрахинона, получают целлюлозу с выходом 48,1% и жесткостью 47,7 п.е.

Варки по предлагаемому способу проводят с добавлением антрахинона и хлор-2-антрахинона в количестве 0,05, 0,1 и 0,5% от массы абселютно сухой древесины в период подъема температуры, т.е. при 110, 130 и 150 С; Антрахинон и хлор-2антрахинон добавляют с .белым щелоком, для чего часть белого щелока подают в начале варки, а оставшуюся часть (от 1,0 до 0,8% На О) - в .период подъема температуры. . В опытах 5 и 6 варки проводят с добавлением 0,1% антрахинона при

130 С (опыт 5) и 150 С (опыт 6) .

В опытах 7, 8, 9 антрахинон вводят в количестве 0,05% от массы абсолютно сухой древесины. В опыте

7 антрахинон вводят при 110 С с белым щелоком, расход которого.составляет 3,0% активной Na 0 от массы абсолютно сухой древесины, получают целлюлозу с выходом 47,2% и жесткостью 38,0 п.е. В опыте 8 антрахинон вводят при 150 С с расхоцом белого щелока 3,0% активной Na O.

Выход целлюлозы составляет 46,8%, а жесткость 38,1 п.е.

В опыте 10 с общим расходом активной щелочи 13,0% Ма О при введении 0,5% антрахинона при 130 С получают целлюлозу повышенного выхода (52,9%), жесткость которой сос тавляет 66,4, тогда как по способупрототипу (опыт 3) получают целлюлозу с более высокой жесткостью

71 п.е..

Результаты варки с хлор-2-антрахиноном также подтверждают реэуль15 таты опытов с антрахиноном, что при добавлении антрахинона по предлагаемому способу снижается жесткость целлюлозы, т.е. повышается степень делигнификации. Следовательщ но, использование предлагаемого способа обеспечивает повышение степени делигнификации целевого. продукта.

Способ получения волокнистого полуфабриката, включающий подачу в варочный котел древесной щепы и ще лочного варочного раствора, подъем температуры, введение антрахинона или его производного при подъеме температуры и варку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения степени делигнификации целевого продукта,,введение антрахинона или его производного осуществляют при 110-180 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4 1. Патент СССР В 437310, кл. D21 С 3/02, 1970.

2. Патент ClQA Р 4012280, кл. 162-65, опублик. 1977.

3. "Tappi", 1978, v. 61, Р 6, 45 р. 43-45 (прототип).