Способ обработки целлюлозы после варки

 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и позволяет повысить производительность процесса за счет увеличения скорости фильтрации. Для этого в нейтральносульфитный щелок вводят сульфат или карбонат натрия в количестве 4- 10 мае.ч. или черный сульфатный щелок в количестве 10-18 мае.ч. на 100 . нейтрально-сульфитного щелока, подвергают расслаиванию и удаляют слой, содержащий 30-90% экстрактивных веществ. Затем на непромытую от черного щелока сульфатную целлюлозу воздействуют свободным на 30-90% от экстрактивных веществ нейтрально-сульфитным щелоком с последующей промывкой целлюлозы в фильтрацией. 1 з.п. ф-лы, 8 табл. с se

СОЮЗ С08ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И),Щ1) D 21 С 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ р1 д ц„ -;.(ч,, „,.:, Б,1ЬЛ Y(QTF лА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4472868/12 (22) 1 1. 08.88 (46) 15.01.91. Бюл, Ф 2 (71).Архангельский лесотехнический институт им. В.В.Куйбышева (72) О.M.Соколов, О.В.Гинтер, E,Â.Íîâîæèëîâ и Г,П,Суханова (53) 676.1,022.19(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11i 678113, кл. D 21 С 9/00, 1977. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

ПОСЛЕ ВАРКИ (57) Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промьппленности и позволяет повысить производительность

Изобретение относится к способу обработки целлюлозы после варки и может быть использовано в целлюлознобумажной промышленности.

Цель изобретения — повышение производительности процесса эа счет увеличения скорости фильтрации.

H p и м е р 1. Берут пробу нейтрально-сульфитного щелока (НСЩ) следующего состава: плотность 1060 кг/м

3. содержание сухих веществ 10,8%; рН 6,4; содержание экстрактивных веществ (ЭВ) 0,44% (экстракция эфиром); содержание гемицеллюлоз (пентоэанов).

2i0X.

В 300 ип вносят сульфат натрия в сухом виде из расчета 7 мас.ч. на .100 мас.ч, щелока,.перемешивают и о отстаивают при температуре 20 С в течение. 24 ч, при этом происходит расслаивание НСЩ. Отбирают верхний слой, процесса эа счет увеличения скорости фильтрации Для этого в нейтральносульфитный щелок вводят сульфат нли карбонат натрия в количестве 410 мас.ч. или черный сульфатный щелок в количестве 10-18 мас.ч. на

100 мас ч, нейтрально=сульфитного щелока, подвергают расслаиванию и удаляют слой, содержащий 30-90Х экстрактивных веществ. Затем на непромытую от черного щелока сульфатную целлюлозу воздействуют свободным на 30-90% от экстрактивных веществ нейтрально-сульфитным щелоком с последующей промывкой целлюлозы и фильтрацией. 1 з.п. ф-лы, 8 табл. содержащий 72% ЭВ щелока (по объему спой составляет 10Х от объема щелока), а нижний слой, освобожденный от большей части ЭВ, используют для обработки сульфатной небеленой целлюлозы, Пробу сульфатной целлюлозы отбирают из варочного котла без промывки от черного щелока. Условия обработки: температура 85 С; продолжительность

1,5 ч; расход НСЩ, освобожденного от ЭВ, 40%. (по сухому веществу) от целлюлозы; концентрация целлюлозы в суспензии 10Х. На обработку берут 40 F целлюлозы в пересчете на абс сухое вещество, Целлюлозу после обработки НСЩ делят на две части. Одну из них (10 r в пересчете на абс, сухую целлюлозу), не отделяя от смеси щелоков, разбивают на волокна в дезинтеграто1620517

55

1 ре и определяют скорость фильтрования воды через сло" волокна.

Скорость фильтрации 1,7 ° 10 м/с.

Другую часть (30 r) целлклозы промывают на воронке Бихнера от смеси

5 нейтрально-сульфитного и черного щелоков и определяют жесткость по перманганатному числу, содержание пентозанов, а после размола.на ЦРА до

60 IHP в отливках массой 75 г/м определяют разрывную длину и сопро-. тивление продавливанию (табл.l, строка }).

В другую пробу (200 мл) НСЦ1 добавляют полупаренный черный щелок сульфатно-целлюлозного производства со следующими показателями: рН

11,5; массовая доля сухих веществ

40%, содержание ЭВ 0,1% ° Расход черного щелока 14 мас.ч. на 100 мас.ч.

НС01. Смесь щелоков перемешивают и отстаивают при 20 С в течение 24 ч, о отделяют верхний слой, в котором находится 80% ЭВ НСЩ, а нижний слой (80% от объема НСЩ) используют для обработки сульфатной небеленой целлюлозы, которую проводят аналогично описанному. Полученные результаты представлены в табл.! в строке 2, Для сравнения проводят в тех же условиях и с той же целлюлозой обработку .НСЩ без выделения из него, ЭВ, т,е, по известному способу, Данные приведены в табл.1 в строке 3.

Для контроля определяют показатели исходной сульфатной целлюлозы без обработки ее НСЩ (табл.1, строка 4), Как видно из данных табл.1, удаление ЭВ по предлагаемому способу, 40 приводит по сравнению с известным к увеличению скорости фильтрации на

78-89Х при сохранении хороших показателей механической прочности.

Пример 2. Берут НСЩ следующего состава: плотность 1058 кг/м

5, рН 5, 6; содержание сухих веществ составляет 10, 3%, 3B — О, 35%, гемицел люлоз — 2,0%. В пробы НСЩ по 300 мл вносят сульфат натрия в виде порошка в количестве 3-7% и изменяют рН НСЩ

50 от 5,6 до 13,2 добавлением 9,5%-ного раствора NaOH (табл.2) . Удаление ЭВ проводят в условиях примера 1 Степень выделения ЭВ представлена в табл.2 ° Обработку сульфатной небеленой целлюлозы с жесткостью по перманганатному числу 29,5 и содержание пентозанов 8 9Х проводят в условиях примера 1 ° Для образцов целлюлозы после обработки определяют скорость фильтрации воды в условиях примера 1, Полученные данные представлены в табл.2.

Как видно из данных табл.2„расход сульфата должен быть не ниже

4 мас.ч. на 100 мас,ч, НСЩ, рН щелока перед расслаиванием целесообразно повышать до !2. Без добавления химикатов степень выделения ЭВ равна 20%, этого недостаточно для улучшения скорости фильтрации. Необходимо удалить

30-90% ЭВ НСЩ для увеличения скорости фильтрации. Пример 3. Берут НСЩ следующего состава . плотность 1056 кг/м

3 ° рН 6 б; содержание сухих веществ составляет 9,8%, ЭВ - 0,51%, гемицеллюлоз — 1,8Х. В прсбы НСЩ по 100 мл вносят сульфат натрия (в виде порошка) в количестве 4-10 мас.ч. на

100 ма".÷, НСЩ. Удаление ЭВ проводят в условиях примера 1, продолжительность отстаивания 24 ч. Полученные данные представлены в табл.3.

Для удаления более 30% ЭВ необходима добавка сульфата натрия в количестве 4-10 мас.ч. на 100 мас.ч. НСЩ.

Пробу щелока после добавления сульфата натрия (? мас,ч. на. 100 мас,ч, НСЩ) и удаление верхнего слоя с содержанием 52Х ЭВ используют для обработки сульфитной небеленой целлюлозы до промывки, которая имеет следующие показатели: степень провара по перманганатному числу 70 ед.; содержание пентозанов 4,5Х. На обработку берут 15 г целлюлозы в пересчете на абс.сухое вещество. Условия обработки аналогичны примеру 1. Определение скорости фильтрации проводят по примеру 1. Скорость фильтрации при напоре 90 мм равна 2,4 10 м/с.

Дпя сравнения проводят опыт по определению скорости фильтрации целлюлозы, обработанной исходным НСЩ. При напоре 90 мм скорость фильтрации равна 1,8 10 м/с. Таким образом, после з удаления ЭВ из НСЩ скорость фильтрации увеличилась на 33%. Содержание пенто-анов в сульфитной целлюлозе после обработки НСЩ, освобожденном от большой части ЭВ, составляет 6,2%, после обработки исходным НСЩ - 6,1 „

Пример 4. Берут НСЩ следующего состава: плотность 1 060 кг/м > рН

6,0; содержание сухих веществ состав5

5

162 ляет 10,4Х, Э — 0,42X ° В пробы щелока по 100 мл вносят карбонат натрия (в сухом виде) в количестве 2"

12 мас.ч, на 100 мас.ч. HCItl. Удаление ЭВ проводят в условиях примера

1, верхний слой по объему составляет около )5X от объема НСЩ, Для сравнения проводят опыт беэ добавления карбоната, Данные представлены в табл,4 °

4-10 мас,ч. карбоната натрия берут на 100 мас.ч. НСЩ.

Пример 5. Берут НСЩ, анализы которого приведены в примере 3. В пробы НСЩ на 100 мл добавляют черный сульфатный щелок (анализы Ilo примеру 1) в количестве 7-20 мас.ч. на 100 мас,ч. НСЩ (см. табл.5). Удаление ЭВ проводят в условиях примера l.

Берут 10-18 мас.ч. черного щелока на 100 мас.ч. НСЩ.

П р н м е р 6. Берут НСЩ, анализы которого приведены в примере 3. Пробы

НСЩ по 100 мл подщелачивают до рН

8-12,5 (см. табл.6) белым щелоком сульфатно-целлюлозного производства, который имеет следующие показатели: плотность 1210 кг/м ; рН 12,9; содер3, жанне общей щелочи 128 г/л (в ед.

Na О), содержание активной щелочи

102 г/л (в ед. Na<0). Удаление ЭВ проводят в условиях примера 1. Для сравнения проводят опыт с исходным

НСЩ (без подщелачивания).

Из данных табл.6 видно, что подщелачивание НСЩ белым щелоком до рН 9-12 обеспечивает удаление ЭВ более 307..

Пример 7. Берут НСЩ, анализы которого приведены в примере 3.. В пробы щелока по 100 мл вносят сульфат натрия из расчета 7 мас,ч. на

100 мас.ч. НСЩ и подщелачивают белым щелоком до рН 12. Пробы выдерживают при 30-95 С в течение 24 ч в термостатах для расслаивания, отбирают верхний слой (10X от объема НСЩ) и определяют степень удаления ЭВ (см. табл. 7) .

Из полученных данных видно, что в интервале температур 20-90 С степень удаления ЭВ превышает 303. В производственных условиях можно проводить расслаивание НСЩ без его охлаждения до 20 С.

Пример 8. Берут НСЩ следующего состава: плотность 1055 кг/м ;

0517 6 рН 6,5; содержание сухих веществ составляет 8,9Х, ЭВ - 0,43Х. В пробы щелока по 50 мл добавляют сульфат натрия из расчета 7 мас.ч, íà !00 мас.ч.

НСЩ. Расслаивание проводят на лабораторной центрифуге при 20 С, продолжи тельность центрифугирования 20 мин, скорость вращения ротора центрифуги

1000-4500 об/мин (см. табл 8). Для сравнения проводят опыт с исходным НСЩ (без добавления сульфата натрия). После центрифугнрования отбирают верхний слой ()07. по объему) и определяют степень удаления ЭВМ, Эти данные показывают, что после добавления сульфата степень удаления

ЭВ больше 303 может быть достигнута не только при отстаивании, но и при центрифугировании.

Как видно иэ приведенных примеров, введение в НСЩ перед воздействием на целлюлозу реагента, способствующего концентрированию экстрактивных веществ, а также удаление слоя, обогащенного экстрактивными веществами, позволяет улучшить процесс промывки эа счет увеличения скорости фильтрации на 78-892 при сохранении хороших показателей механической прочности.

Скорость фильтрации определяется степенью удаления ЭВ на НСЩ, Формула изобретения

1.Способ обработки целлюлозы после варки, включающий воздействие на непромытую от черного щелока сульфатную целлнин>зу нейтрально-сульфитным щелоком, промывку целлюлозы и фильтрацию, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса за счет увеличения скорости фильтрации, воздействие на непромытую от черного щелока сульфатную целлюлозу осуществляют свободным на

30-907 от экстрактинных веществ нейтрально-сульфитным щелоком, полученным введением в него сульфата или карбоната натрия в количестве 410 мас.ч. или черного сульфатного щелока в количестве 10-18 мас.ч ° на !

00 мас ч. нейтрально-сульфитного щелока с последующим расслаиванием и удалением слоя с экстрактивными веществамн.

2.Способ по п.l о т л и ч а юшийся тем, что нейтрально-суль-. фатный щелок используют с рН 9-12 за счет добавления в него щелочи.

I 620517

Способ обработк целлюлоз

СопротивлеСодержание рывкорос истр т-. ть а, ние продавливанию, кйа перra" ному лу пентозанов, 0 Эм/

1! l 00

730

30,2

650

11200

28,2

28,4 650

0,9 11,2 11400

1 3 8,7 10000

28,1

600

Таблица 2

Способ обработки целлюлозы

Скорость фильтрации целлюпо зы, 10 м/с

Расход сульфата натрия, мас.ч на

100 мас.ч

НСЩ

1,0

Таблица 3

6 7

46 -52

4 5

30 34

43,Предлагаемый

ЭВ удалены из ЕСЩ с добавлением сульфата натрия

ЭВ удалены из

НСЩ с добавлением черного щелока

Известный

НСЩ без удаления ЭВ без обработки НСЩ

Известный 0

Предлагае-. 4 мый 7

7

7

Добавлено сульфата натрия, мас.ч. на

100 мас,ч,. НСЩ

Степень удаления

ЭВ, re

1,7 11,9

1,6 11,6 рН Степень

НСЩ удале ни я

ЭБ, Х

5,6 .Без удаления

56 20

5,6 ° 30

5,6 37

7,5 44

8,2 63

9,0 82

10,3 90

11,4 84

12,0 60

Т аблица 1

l,0

1,1

1,4

1,6

1,7

1 7

1,8

1,7

l 6205 1 7

Таблица 4

Добавлено карбоната натрия, мас.ч на

lOO мас.ч, НСЩ

Степень удаления

ЭВ, Х

Таблица 5

Добавлено черного щелока, мас,ч. на

100 мас.ч. НСЩ .Степень удаления

ЭВ, Х

10 14 l8

33 53 53

Таблица 6 рН при выделении

ЭВ (исходный)

Степень удаления

ЭВ, 7, 9 il

30 47

Таблица 7

20 30 40 50 60 70 80 90

52 52 52 53 74 80 69 49

° У

Т аблица 8

1000 2000 3000 4000 . 4500

45 47

82

Составитель В,шиманская

Техрел М.Дидык Корректор М. Самборская

Редактор М.Петрова

Заказ 4222 ир а3к Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.У@город, ул. Гагарина,101

Температура ото стаивания, С

Степень удаления

ЭВ, 79

Число оборотов, об/мин

Степень удаления

ЭВ, 7

4 6 8 10

32 49 72 74