Способ получения целлюлозы

 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и позволяет повысить выход целлюлозы и улучшить ее качество за счет увеличения белизны и снижения сорности при одновременном уменьшении загрязненности окружающей среды. Варку предварительно пропаренной щепы из целлюлозосодержащего сырья проводят в две ступени. На первой ступени сырье обрабатывают сульфитным раствором на любом основании, содержапим 1,5-4,0% SOi, при рН 4-8 и температуре 120-170°С. После первой ступени варки отработанный раствор удаляют . Вторую ступень варки проводят в водном растворе фосфорной кислоты с концентрахщей 0,2-2,0% при температуре 140-170°С в течение 1-2,5 ч. Раствор фосфорной кислоты берут в количестве , равном количеству удаленного сульфитного раствора после первой ступени варки. 1 з.п. ф-лы, 3 табл. (/)

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

15)) 4 D 21 С 3/04, 3/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (2) ) 4266951/29-) 2 (22) 22.06.87 (46) 30.01,89, Бюп. W 4 (71) Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (72) )O.Н.Ефремов, P.Е.Смирнов, П.К,Бурба и С.А.Пузырев (53) 676.1,022.1 (088,8) . (56) Непенин Н.H. Технология целлюлозы, т.1, М.: Лесная промьпшленность, с. 524.

Патент СИА В 3576709, кл. 162-16, 1971.

Авторское свидетельство СССР

Ф 376507, кл. D 21 С 3/06, 1971 ° (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦРЛЛН)ЛОВЫ (57) Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и позволяет повысить выход целлюлозы и

Изобретение относится к способам получения небеленой целлюлозы и пред- назначено для использования на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности, 5

Целью изобретения является повм-.. шение выхода целлюлозы и улучшение ее качества за счет увеличения белизны и снижения сорности при одновременном уменьшении загрязненности окружающей среды.

Способ осуществляют следующим об раэом.Варку предварительно пропаренной . щепы из целлюлозосодержащего сырья

I5 проводят в варочных котлах, оборудо„,Я0„„1454892 А 1 улучшить ее качество за счет увеличения белизны и снижения сорности при одновременном уменьшении загрязненности окружающей среды. Варку предварительно пропаренной щепы из целлюлозосодержащего сырья проводят в две ступени. На первой ступени сырье обрабатывают сульфитным раствором на любом основании, содержащим 1,5-4,0Х 80, при рН 4-8 и температуре ) 20-170ОС, После первой ступени варки отработанный раствор удаляют. Вторую ступень варки проводят в водном растворе фосфорной кислоты с концентрацией 0,2-2,0Х при температуре 140-170 С в течение )-2 5 ч.

j °

Раствор фосфорной кислоты берут в количестве, равном количеству удаленного сульфитного раствора после первой ступени варки. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

2 ванных насосами для циркуляции. На первой ступени сырье обрабатывают сульфитным раствором на любом основа. нии, содержащим 1,5-4,0Х SO<, при рН 4-8 по режиму: подъем температуры до 120-170 С в течение 0,5-2,0 ч ° о стоянка при 120-170 С 0,5-2,0 ч,После проведения первой ступени отработанный раствор оттягивают в другую емкость или перепускают из котла в котел до возможно полного его удаления иэ варочного аппарата (70K и более от первоначально залитого объема жидкости), который после доукрепления используют для последующих варок на первой ступени. Чатем в ко1454892 тел закачивают раствор фосфорной кислоты в количестве, равном количеству удаленного из котла сульфитного раствора с первой ступени варки.

Поднимают температуру до 140-170 С в течение 1,0-2,5 ч, Выдержка при конечной температуре варки 0,5-3,0 ч.

После окончания второй ступени варки отработанный щелок направляют на биохимическую переработку для получения спирта и кормовых дрожжей, Лигносульфоновый комплекс после упа-. ривания последрожжевой бражки может быть использован для получения товарных концентратов или органомияеральных удобрений, содержащих фосфорные соединения.

П р и м е,р 1. В варочном котле емкостью 2 мэ, снабженном системой принудительной циркуляции и непрямым обогревом, древесную щепу после пред варительной пропарки обрабатывают в первой ступени раствором бисульфита аммония, содержащего 3,0% всего

SO с рН 5,6.

Температурный режим варки в первой ступени: повышение температуры до 160 С 40 мин; выдержка при 160 С

90 мин.

Затем из котла оттягивают 75% жидкости (весь свободностекающий объем жидкости) и в котел заливают

0,2 -ный водный раствор фосфорной кислоты, Гидромодуль во второй ступени 1:4, Температурный режим варки второй ступени: повышение температуры до

150 0 90 мин; выдержка при 150 С

70 мин, Результаты .варки и данные прототипа приведены в табл,1.

Данные табл.1 показывают, что предлагаемый способ обеспечивает повышение выхода целлюлозы и ее белизны, снижение сорности целлюлозы при одинаковой степени провара, а также уменьшение загрязнений окружающей среды (снижение содержания ЯО в воздушном бассейне и на очистных сооружениях).

В результате варки получают небеленую целлюлозу для производства бумаги.

Пример 2 ° Ступенчатую варку проводят в биметаллических варочных котлах объемом 320 м . Древесную щепу загружают в котел с помощью па . ра. Раствор первой ступени состоит

55 из свежего сульфитного раствора из кислотного цеха и перепускного бисульфита от предыдущей варки (в котле содержание всего ЯО 2 5 ., рН,.

5,3). Начальная температура в котле 110 С. Затем поднимают температуо ру до 152 С в течение 100 мин. По достижении 152 С котел выдерживают

120 мин и перепускают раствор в другой котел. После этого в котел закачивают водный раствор фосфорной кислоты с концентрацией 2 ., Начальная температура на второй ступени 90 .С, Температуру поднимают до 142 С в течение 90 мин и выдерживают при этой температуре 120 мин. В результате варки получают небеленую сульфитную целлюлозу, которую используют в производстве различных видов бумаги (перфокарточная, для каталогов, бумага для упаковки пищевых продуктов, обойная и др.)»»

Результаты варки и сравнение с прототипом представлены в табл.2.

Из табл.2 следует, что предлагаемый способ позволяет повысить выход, улучшить качество целлюлозы и снизить загрязнение окружающей среды.

Пример 3 (контрольный ).

В лабораторных условиях в 1-литровых автоклавах древесную щепу обрабатывают в одних и тех же условиях в первой ступени 3,0 всей SO, рН 5„0, основание натриевае (I серия опытов) и магниевое (II серия опытов). Подъем температуры до 165 С в обоих сериях выдерживали ?,0 ч. Стоянка 1 ч 30 мин. Затем из автоклава сливали весь невпитавшийся в щепу раствор и вместо него . заливали раствор фосфорной кислоты концентрацией

0,1 в одном случае и 3,0 в другом.

Температуру до 145 С поднимали за

1 ч 30 мин и выдерживали при этой температуре 2 ч 20 мин.

Результаты варок приведены в табл.3.

Из табл.3 следует, что использование на второй ступени фосфорной кислоты с концентрацией менее 0,2 уменьшает выход целлюлозы из древесины, снижает механическую прочность целлапозы и значительно уменьшает содержание сахаров в отработанном щелоке. При этом возрастает продолжительность варки, Увеличение концентрации Фосфорной кислоты приводит при всех положительТаблица

Предла- Способгаемый прототип способ

Показ ат ели

Выход целлюлозы .иэ древесины, 7.

56,2 . 54,0

25, О 26,0

80 70

112 220

Жесткость, ед, Каппа

Белизна, Ж

Сорность, число сор./м

Редуцирующие вещества (сахара) в отработанном щелоке, 7

1,9 2,0

9800 9900

Разрывная длина, м

2 ° 100 2.180

75 86

P аздир ание, r

0,003 5,0.

5 1454 ных результатах к увеличению остаточного содержания фосфора в отработанном щелоке, что отрицательно может сказаться на биохимической переработ- ке щелоков (допустимое количество

5 фосфорной кислоты в дрожжевом сусле

0,87. Н РО ), и возрастанию расхода химических коагулянтов (FeCl > или

N. ($0„) 3) на осаждение ионов — РО 10 на очистных сооружениях. При концентрации водного раствора фосфорной кислоты с верхним пределом 2;ОХ можно полностью исключить подачу фосфорных соединений в производстве дрожжей и 15 для питания активного ила на очист ных сооружениях.

Таким образом, предлагаемый способ получения целлюлозы обеспечивает повьппение ее выхода и улучшение каСопротивление излому, число дв.перегибов

Содержание 80 в воздушном бассейне завода, мг/м

892 6 чества, а также уменьшение загрязненности окружающей среды. формула изобретения

1. Способ получения целлюлозы путем варки целлюлоз осодержащего сырья в две ступени, первую иэ которых проводят сульфитным варочным раствором, отличающийся тем, что, с целью повьппения выхода целлюлозы и улучшения ее качества за счет увеличения белизны и снижения сорности при одновременном уменьшении загрязненностй окружающей среди, вторую ступень варки проводят водным раствором фосфорной кислоты.

2 ° Способ по п,1, о т л н ч а юшийся тем, что водный раствор фосфорной кислоты берут с концентрацией 0,2-2,03.

1454892

Т аблиц а ?

Пок аэ ат ели

Выход целлюлозы из древеCH Hb3 %

58,5, 53,8

30

Белизна, %

Сорность, число сор./м

68, 76

180 220

Рфдуцирующие вещества, . (сахара), %

Раэдирание, г

Содержание 80 в воздушном бассейне на территории завода, мг/мз

0,001 7,0

Т а б л и ц а 3

ХХ ступень ХХ ступень

0,1% Н РО 3,0% НэРО+

Показ ат ели

57,8

49,0

38 18

160

Редуцирующие вещества (сахара), % 0,9

2,2

7100

9600

1800

Излом, число дв. перегибов 900

Раздирание, г

0,02

Жесткость целлюлозы, ед. Каппа

Разрывная длина, м

Сопротивление излому, число дв. перегибов

Выход целлюлозы иэ древесины, %

Жесткость, ед. Каппа

Продолжительность во второй ступени, мин

Разрывная длина, м

Остаточное содержание фосфорной кислоты в щелоке, %

Предла- Способгаемый прототип способ

1,7 2,4

9200 8360

1600 1560

71 76