Способ получения целлюлозного полуфабриката

 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промьшшенности и позволяет сократить расход химикатов и снизить загрязнения окружающей среды при одновременном ускорении процесса и повышения выхода полуфабриката. Щепу заливают в автоклаве варочной жидкостью , состоящей из апротонного органического растворителя и воды, и подают кислород в количестве 12,6-23,2% от массы исходного абсолютно сухого целлюлозосодержащего сырья. Затем ведут подъем температуры до 130-160°С и стоянку при этой температуре. После варки автоклав быстро охлаждают, древесный остаток отделяют от варочной жидкости и разделяют на волокна промьшной водой на сетке. Сваренную целлюлозу сушат на воздухе. Соотношение апротонного органического растворителя и воды составляет (1 s 1) -

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Р 21 С 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2f) 4164688/31-12 (22) 22. 12. 86 (46) 23.05.88. Бюл. У 19 (71) Ленинградская лесотехническая академия им. С Л. Кирова (72) И.П. Дейнеко, Д.В. Евтюгин и М.Я. Зарубин (53) 676.1.022;1(088.8) (56) Патент США 9 3951734, кл. Р 2.1 С 3/20, 1976, Иванов М.А. и др. Эффективные способы варки целлюлозы. Обзорная информация ВНИПИЭИЛеспром. Целлюлоза, бумага и картон. — N. 1981, 9 2.

Патент США У, 2901389, кл. Р 21 С 3/20, 1959. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО

ПОЛУФАБРИКАТА (57) Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и позволяет сократить расход химикатов и снизить загрязнения окружакщей среды при

„„Я0„„1 97581 одновременном ускорении процесса и повышения выхода полуфабриката. Щепу заливают в автоклаве варочной жидкостью, состоящей из апротонного органического растворителя и воды, и подают кислород в количестве 12,6-23 2Х от массы исходного абсолютно сухого целлюлоэосодержащего сырья. Затем ведут подъем температуры до 130-160 С и стоянку при этой температуре. Пос" ле варки автоклав быстро охлаждают, древесный остаток отделяют от варочной жидкости и разделяют на волокна промывной водой на сетке. Сваренную целлюлозу сушат на воздухе. Соотношение апротонного органического растворителя и воды составляет (1:1)Ж (5,7:1), жидкостный модуль 5-10. Q)

В качестве апротонного растворителя используют ацетон или ацетонитрил, или диметилформамид, или диметилсульфоксид. 2 s.n. ф-лы, 1 табл.

1397581

Изобретение относится к способам пслучения волокнистых ц< люлозных полуфабрикатов и предназначено для использования в целлюлозно-бумажной

5 и смежных с ней отрасля х промышле н ности.

Цель изобретения — сокращение расхода химикатов и снижение загрязнения окружающей среды при одновремен- 10 нам ускорении процесса и повышении вь1хода полуфабриката.

Предлагаемый способ получения волокнистого полуфабриката осуществляют путем варки целлюлозосодержащего 15 сЫрья в среде апротонного органического растворителя в присутствии молекулярного кислорода, количество которого, задаваемое на варку, составляет 12,6-23, 27. 20

Варку осуществляют при объемном сОотношении растворителя и воды (1:1)— (5,7.1,0) при 130-1о0 С и жидкостном модуле 5-10.

В качестве апротонного органичес- 25 кого растворителя испояьзуют полярные органические растворители, смешивающИеся с водой, преимущественно диметнлсульфоксид (ДМСО), диметилформамид (ДМФА), ацетон,, ацетонитрил. Эти растворители могут регенерироваться после варки, а лигнин может быть осажден из варочной жидкости и далее использован для переработки.

Пример ы 1-7. 100 г щепы в пересчете на абсолютно сухую древесйну (а.с.д.) загружают в 2-литровый качающийся автоклав, заливают приготовленной варочной жидкостью и подают кислород. Автоклав вставляют в 40 рубашку с обогревом. Далее ведут подъем температуры до 130-160 С и осуществляют стоянку при этой температуре. После варки автоклав быстро схлаждают, древесный остаток отделяют от варочной жидкости и разделяют на волокна промывкой водой на сетке размером 1 мм. Остаток на сетке относят к непровару. Сваренную таким образом целлюлозу сушат на воздухе.

Данные по режимам варок, видам

50 сырья, составу варочной жидкости, жидкостном модуле, количеству задаваемого кислорода, а также выходу, содержанию лигнина в целлюлозе и непровару представлены в таблице.

5S

Пример ы 8-11. Варку и анализ целлюлозного полуфабриката ведут так же, как и в примерах 1-7, но в качестве растворителя берут соответственно ацетонитрил, ДМФА, ДМСО.

Условия обработки и показатели целевого продукта представлены в таблице.

Пример 12 (известный). 100 г еловой щепы (в пересчете на абсолютно сухую древесину) загружают в

2-литровый качающийся автоклав, заливают варочной жидкостью, состоящей из 150 мл воды и 850 мл ДМСО, добавляют 2,0 r серной кислоты. Варку проводят без добавления кислорода.

Режим варки, жидкостный модуль и данные по выходу, содержанию лигнина в целлюлозе и непровару представлены в таблице.

Исключение ввода катализатора (сильных минеральных кислот) позволяI ет исключить расход этих химикатов на варку, поскольку катализаторами являются органические кислоты, образующиеся в ходе самой варки. Отсутствие каких-либо варочных агентов, кроме кислорода, позволяет снять проблему их регенерации, их пагубного влияния на окружающую среду. При этом одновременно, как видно из приведенных данных, имеет место ускорение процесса и повышение выхода полуфабриката.

Кроме того, относительно низкая удельная теплота испарения ацетона и ацетонитрила позволяет легко их регенерировать после варки.

Формула изобретения

1. Способ получения целлюлозного полуфабриката, путем варки исходного целлюлозосодержащего сырья в среде апротонного органического растворителя и воды при 130-160 С, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью сокращения расхода химикатов и снижения загрязнения окружающей среды при одновременном ускорении процесса и повышении выхода полуфабриката, варку проводят в присутствии кислорода, который берут в количестве

12,6-23,2 от массы исходного абсолютно сухого целлюлозосодержащего сырья.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что варку проводят при соотношении апротонного органического растворителя и воды (1:1)— (5,7:1) и жидкостном модуле 5-10.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве апро139 7581 тонного органического растворителя используют ацетон или ацетонитрил, или диметилформамид, или диметилсульфоксид.

ЛигВыНеПример

Условия обработки нин проход, Х от

ТемпеЖидкостной моВремя стоянОбъемное Вид соотноше- сырья вар, Х от а,с.д. цела ° с.д. люлоэе,Х дуль перату ры, ч ого темкислорастворителя рода, Х от перату ре, ч.с.д.

624 70 5 7

7 12,6

Щепа 7 осины

130

4 17,8

4 22,8

135

150

Щепа ели

160 2 21,9

10 °

155

4,5 21,0 Вода: ацетон

1:2,3

4 17,5

1 22,5

1 150

1 140

0 5 145

8 1 150

5,5

4,5 21,5

41,6 9,2 3,2

34,7 10,5 29,9

5 21,3

9 1

150

140 f0 1

44,0 3,4

1 23,2

145

2 19,5

150

11 1

150

П р и м е ч а н и е. Исходное содержание лигнина в щепе. ели 27,8Х, в щепе осины 20,7Х.

ВШП1ПИ Заказ 2574/31 Тираж 348 Подписное

Произв.- ;олигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Время подъема тем12 1 (известный) ратура, С ки при конечной

Количество подаваение воды и органического

Вода: ацетон

1:1,5

Вода: ацетонитрил

1:1,5

Вода:

ДМФА

1:1

Вода:

ДМСО

1:5,7

576 62. 121

4206702

46,3 5,8 0,2

36,7 3,7 0,5

36,2 9,5 20,3

43,6 6,4 0,3

49,5 13,6 2,4

31,3 14,5 26,5