Варочный раствор для получения сульфитной целлюлозы

 

ВАРОЧНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ ГОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФИТНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, содержа1цйй активное основание, сернистый ангидрид и водную среду, о т л и чающий ся тем, что, с целью повышения выхода целлюлозы, он со держит в качестве водной среды сточную воду от окорки хвойных пород древесины с содержанием водоэкстрактивных веществ коры 2-5Z от массы абсолютно сухой древесины при сле дующем соотношении компонентов, мас.%; Активное основание 0,90-1,18 Сернистый ангвдрид 4,86-8,20 Сточная вода от окорки хвойных пород .древесины с содержанием водоэкстрактивньк веществ коры 2-5% от массы абсолютно хой ;февесины Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (!9) ((3) 4(s») 1) 21 С 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGXOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ (21) 3616020/29-12 (22). 11.07.83 (46) 23.04.85. Бюл. У 15 (72) И.С.Гелес н Л.В.Голубева (71) Институт леса Карельского филиала АН СССР . (53) 676.1.022.1(088.8) (56) 1. Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы. Т. 1, М., 1976, с 418421.

2. Авторское свидетельство СССР

В 861444, кл. D 21 С 3/06, 1979 (прототип). (54)(57) ВАРОЧНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФИТНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, содержащий активное основание, сернистый ангидрид и водную среду, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода целлюлозы, он содержит в качестве водной среды сточную воду от окорки хвойных пород древесины с содержанием водоэкстрактнвных веществ коры 2-53 от массы абсолютно сухой древесины при сле дующем соотношении компонентов, мас.Х:.

Активное основание 0,90-1, 18

Сернистый ангидрид . 4,86-8,20

Сточная вода от окорки хвойных пород,древесины с содержанием водоэкстрактивных веществ коры 2-5Х от .массы абсолотно сухой древесины Остальное

1 11

Изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству, а именно к составам варочиых растворов для получения сульфитной небеленой целлюлозы.

Целью изобретения является повышение выхода целлюлозы.

В качестве водной среды в варочном растворе для получения сульфитной небеленой целлюлозы могут быть использованы сточные воды целлюлозно-бумажных предприятий, поступающие от узлов механической окорки . балансовой древесины хвойных пород и представляющие собой водные экстракты коры древесины. Сточные воды узлов окорки имеют следующие характеристики: общее содержание сухих веществ 0,47-4,0 г/л;- биологическое потребление кислорода БПК 11502190 мг/л и БПК 1640-2230 мг/л; редуцирующие вещества 0,4-3,34 г/л; бихроматная окисляемость 230—

617 мг/л; перманганатная окисляемость 94-2410 мг/л.

Водные растворы с содержанием

lэкстрактных веществ коры хвойных пород древесины в количестве 2,05,0 мас.l могут быть получены как непосредственно на целлюлозно-бумажных предприятиях путем использования вод узлов окорки, так и экстракцией.отходов окорки. Экстракцию проводят при 90-100 C и атмосферном давлении в течение 90-150 мии. При этом водный раствор имеет следующий состав, мас.Ж:

Дубильные вещества 25-70

Низкомолекулярные углероды 11 5-53,4

Смолистые вещества 1,6-18,5

Использование в качестве водной среды сточной воды от окорки хвойных пород древесины с содержанием водоэкстрактивных веществ коры 2-5Х от массы абсолютно сухой древесины приводит к повышению выхода целлюлозы за счет регулируемого процесса конденсации лигнина с дубильными веществами.

При более высоком содержании водозкстрактивных веществ коры в варочном растворе процесс варки становится трудно управляемым, при пониженном — эффект повышения выхода целлюлозы снижается.

Пример t Еловую щепу, приготовленную из окоренной древесины

51629

2 на УПЩ-34, влажностью 8,37 в количестве 50 r абсолютно сухой древесины загружают в актоклав емкостью

0,4 л. В автоклав заливают варочный раствор следующего состава, мас.7:

Активное основание 0,96

Сернистый ангидрид 4,86

Сточная вода от окорки хвойных пород

10 древесины Остальное

Количество водоэкстрактивных веществ коры сточной воды в варочном .растворе составляет 27 от массы абсолютно сухой древесины. При этом

tS они имеют следующий состав, мас.Ж:

Дубильные вещества 57,5

Низкомолекулярные углеводы 32, 45

Смолистые вещества 10,05

20 Варку проводят по следующему режиму: нагрев до 110 С 105 мин; стоянка при 110 Ñ 90 мин, подъем температуры до 135 С 100 мин.

Продолжительность варки при 135 С

25 60 мин.

Для сравнения проводят варку но известному способу с добавкой в в арочный рас твор с точи ой воды производства ДВП мокрого формования сле3п дующего состава: биологическое потребление кислорода БПК>о 400 мг/л и химическое потребление кислорода

ХПК 1200 мг/л.

Обе варки проводят s трех повтор1 ностях, Пример 2, Еловую щепу, приготовленную из окоренной древесины на УПЩ-ÇA, влажностью 8, 3Х в количестве 50 г абсолютно сухой древесины щ загружают в автоклав емкостью 0,4 л.

В автоклав загружают варочный раствор следующего состава, мас.X

Активное основание 0,9

Сернистый ангидрид 5,4 ц Сточная вода от окорки хвойных пород древесины Остальное. Содержание водоэкстрактивных веществ коры сточной воды в варочном растворе составляет ЗХ от массы абсолютно сухой древесины. Водоэкстрактивные вещества коры имеют следующий состав, мас.Х:

Дубильные вещества 45,0

Низкомолекулярные углеводы 53,4

Смолистые вещества 1,6

Сульфитную варку еловой щепы

П р и и е р 4. Березовую щепу, приготовленную из окоренной древеси- 55 ны на УПЩ-3, влажностью 9,6Х в количестве 50 г абсолютно сухой древесины загружают в актоклав емкостью проволят по режиму, описанному в примере 1.

Для сравнения проводят варку по известному способу с варочным раствором, содержащим водную среду на основе сточной воды производства древесно-волокнистых плит мокрого формования следующего состава: биологическое потребление кислорода

БНК 600 мг/л, химическое потребление кислорода ХПК 1900 мг/л.

Обе варки проводят в трех повторностях.

Пример 3. Еловую щепу, полученную из окоренной древесины на УПЩ-ЗА влажностью 8,37 в количестве 60 г абсолютно сухой древесины загружают в автоклав емкостью

0,4 л. В автоклав заливают варочный раствор следующего состава, мас.Х:

Активное основание 1,0

Сернистый ангидрид 8,2

Водный раствор экстрактивных веществ коры ели Остальное

Водный раствор экстрактивных ве-. ществ коры ели получают на опытнопромьпвленной установке путем экстрак ции водой отходов окорки при 95 С и атмосферном давлении, в течение

150 мин. В результате его упаривання раствор имеет следующий состав: общее содержание сухих веществ 32Х, среди них дубильные вещества 49Х.

Содержание водозкстрактивных веществ коры ели в варочном растворе составляет 5,07 от массы абсолютно сухой древесины.

Сульфитную варку еловой щепы проводят по режиму, описанному в примере 1. !

Для сравнения проводят варку по известному способу с варочным раствором, содержащим водную среду на

1 основе сточной воды производства древесно-волокнистых плит мокрого формования следующего состава: биологическое потребление кислорода БПК

1745 мг/л, химическое потребление кислорода ХПК 5903 мг/л.

Обе варки проводят в трех повторностях.

51629 4

0,4 л. В актоклав заливают варочный раствор следующего состава, мас.7:

Активное основание 1,17

Сернистый ангидрид 5,5

Водный раствор экстрактивных веществ отходов окорки ели Остальное

Водный раствор экстрактивных веществ коры ели получают путем экст10 рагирования отходов окорки ели сточными водами узла окорки при 94 С в течение 120 мин и гидромодуле 1:8.

Концентрация сухих веществ в растворе 3,5Х, при этом дубильные вещества составляют 40Х, углеводы 32Х, а смолистые вещества 28Х.

Содержание экстрактивных веществ коры ели в варочном растворе составляет 5Х от массы абсолютно .сухой

20 древесины.

Сульфитную варку березовой щепы проводят по следующему режиму: подъем температуры до 105 С 110 мин стоянка при 105 С 60 мин, подъем

25 температуры до 132 С 100 мин, стоян- ка при 132 С 55 мин.

Для сравнения проводят варку по известному способу с добавкой в варочный раствор сточной воды производства ДВН мокрого формования следующего состава: биологическое потребле-. ние кислорода БПК 500 мг/л и химическое потребление кислорода ХПК

1300 мг/л.

Пример 5. Березовую щепу, приготовленную из окорениой древесины на УПЩ-ÇA, влажностью 9,67 в количестве 60 г абсолютно сухой древеси40 ны загружают в автоклав емкостью

0,4 л. В автоклав заливают нарочный раствор следующего состава, мас.Х:

Активное основание 1, 8

Сернистйй ангицрид 5,5

45 Сточная вода от окорки хвойных пород Остальное

Содержание экстрактивных веществ коры сточной воды в варочном растворе составляет 2Х от массы абсолютно

50 сухой древесины, при этом они имеют следующий состав, мас.Х:

Дубильные вещества - 70

Низкомолекулярные углеводы 11,5

Смолистые вещества 18 5

Сульфитную варку березовой щепы

:.проводят по режиму, описанному в примере 4.

1151629

Для сравнения проводят варку по известному способу с добавкой н нарочный раствор сточной воды производства ДВП мокрого формования следующего состава: биологическое потребление кислорода БПК 480 мг/л, химическое потребление кислорода

ХПК 1700-мг/л.

Варки проводят в трех повторностях.

В таблице представлены средние данные по выходу, степени делигнификации и механическим показателям полученной целлюлозы.

Из приведенных в таблице данных видно, что использование в качестве

Показатели Состав нарочн

Предлагае стный. 51,9

Выход целлюлозы,X

49,4

50,5

47,8

31,1

Степень делигнификации (ГОСТ 1.0070-74) 53,0

46,7

9630

20,1

8200

Разрывная длина, м

Излом, число двойных перегибов

9600

9400

2920

3130

3290

2210

Сопротивление проданливанию, КПА

Сопротивление раздиранню, мН

440

450

480

490

480

Продолжение таблицы

° Ф

Показатели

Известный

Предлагаемый

Предлагае- Иэвестмый ный

Предлага- Извеемый стный

Выход целлюлозы, Х

Степень делигнификации ГОСТ 10070-74

53,4

19 б

22,4

34,4

19,6

9520

8900

Разрывная длина, м

2400 1 960 2150

1900

1960

Сопротивление продавливанию, КПА

490

470

340

340

460

340

Сопротивление раздиранию, мН

6 10 470 570

600

520

570

ВНИИПИ Заказ 2271/21 Тираж 361 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,. 4

Излом, число двойных перегибов 2210 водной среды сточной воды от окорки хвойных пород древесины с содержанием нодоэкстрактивных веществ коры хвойных пород в количестве 2-5Х от массы абсолютно сухой древесины позволяет повысить выход целлюлозы:, при варке еловой щепы на 2,0 — 2,7Х, при варке березовой щепы на 0,72,4Х. При этом сокращается расход свежей воды на варку и расширяется сырьевая база для получения дешевых и эффективных добавок к сульфитным нарочным растворам. Одновременно решается задача утилизации сточных вод узлов окорки, загрязняющих окружающую среду.

oro раствора, мас.7, по примеру

540 490 470

52,2 49,8 50,5 49,8

7300 7680 7070 7680