Способ получения волокнистого целлюлозного полуфабриката

 

Изобретение относится к технологии изготовления волокнистых целлюлозных полуфабрикатов и позволяет повысить эффективность процесса делигнификации. Древесную щепу подвергают варке в водном растворе этанола при 180°С в присутствии алюмосодержащей добавки. В качестве последней используют термообработанный при 700-900°С продукт осаждения сульфатного лигнина сульфатом алюминия в количестве 10-40% от массы абсолютно сухой древесной щепы. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 D 21 С 3/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4843105/12 (22) 27.06.90 (46) 23.03.92. Бюл. М 11 э (71) Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности (72) А.А.Комиссэренков, P.Ã,Àëèåâ, А.В,6yров, В,В.Шарков и Л,Б.Луферова (53) 676.1.022.1 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

N 1086045, кл. 0 21 С 3/20, 1981.

2.Авторское свидетельство СССР

N 1608275, кл. О 21 С 3/20, 1988.

Изобретение относится к способам получения волокнистых полуфабрикатов и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве целлю.лозы, бумаги и картона.

Известен способ получения волокнистых полуфабрикатов путем варки древесной щепы органическим растворителем на основе этанола в водной среде при повышенной температуре в присутствии добавок кислотно-основного характера, в частности

$02 и ЙНз (1). Укаэанный способ приводит к безвозвратным потерям компонентов варочного раствора (ИНз и $02) и значительному загрязнению окружающей среды.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения волокнистого полуфабриката путем варки древесной щепы s водном растворе этанола при повышенной температуре в м Ы„„1721153 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТОГО ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО ПОЛУФАБРИКАТА (57) Изобретение относится к технологии изготовления волокнистых целлюлоэных полуфабрикатов и позволяет повысить эффективность и роцесса делигнификации.

Древесную щепу подвергают варке в водном растворе этанола при 180 С в присутствии алюмосодержащей добавки. В качестве последней используют термообработанный при 700-900"С продукт осаждения сульфатного лигнина сульфатом алюминия в количестве IO-40 от массы абсолютно сухой древесной щепы, .1 з.п. ф-лы, 1 табл. присутствии алюмосодержащей добавки.

Данным способом получают волокнистый полуфабрикат с высоким выходом, но при относительно высоком содержании остаточного лигнина при сокращенном расходе органического растворителя (2). При этом снижается загрязнение окружающей среды выбросами производства. В этом способе в качестве алюмосодержащей добавки используют у-оксид алюминия..

Целью изобретения является повышение эффективности процесса делигнификации.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения волокнистого целлюлозного полуфабриката. путем варки древесной щепы в водном растворе этанола при повышенной температуре в присутствии алюмосодержащей добавки, в качестве алюмосодержэщей добавки используют термообработанный при температуре 7001721153

ЩХРС.продукт осаждения сульфатного лиг-, нинвсульфвтом алюминия в количестве 1040% от массы абсолютно сухой древесной щепы. Продукт осаждения (шлам-лигнин) представляет собой органо-минеральную 5 композиционную систему, основным компонентом органической части которой являются лигнинсодержащие .. вещества, а . минеральная часть состоит из алюминийсодержащих соединений. Термообработкай 10 органическая часть удаляется; а минеральная часть переходит в оксид алюминия. При этом в текстуре оксида алюминия остаются

"отпечатки" от лигнинсодержащих: веществ, что создает повышенное сродство 15 полученного оксида алюминия к сорбции лигнина из варочного раствора. Кроме того, термообработка приводит к увеличению льюисовских кислотных центров, что также повышает сорбционную способность тер- 20 мообработанного шлем-лигнина в процессе варки древесного сырья.

Сущность предлагаемого способа иллюстрируется примерами.

П ри мер, Д:ювснуа щаг фсинф23 гф.сд) 25 поиа дотвлабарвторныйавщкяавизнеряаввющей стали и заливают вврочным раствором. —. 20 об.® раствором этанола в воде, содержащим в качестве добавки термаобработан-. ный продукт осаждения сульфатного 30 лигнинв сульфатом алюминия. Варку проводят при температуре 180 С, модуле 1-5, в течение 3 часов. проводят серию опытов по предлагаемому способу с применением шлем-лигни-. 35 нв. термообработвнного при 600-950 С, взятого.в количестве от 5 до 65$ от массы абсолютно сухой древесной щепы (а,с.д).

Параллельно проводят опыт по прото-, типу с использованием в качестве добавки 40 у-Д 2Оз., Варку проводят в тех же условиях, что и по предлагаемому способу. Содержание органического растворителя составляет во всех опытах 20 об., Расходы добавок и условия термообработки представлены в таблице, Из таблицы видно, что использование в качестве добавки термообработанного при

700-900 С продукта осаждения сульфатного лигнина сульфатом алюминия в количестве 10-40 в пересчете к массе абсолютно, сухой древесной щепы, позволяет увеличить выход волокнистого полуфабриката при одновременном снижении содержания остаточного лигнина, т.е. повышается эффективность варки.

При температуре термообработки ниже

700 С показатели выхода и остаточного лигнина уменьшаются в сравнении с термообработкой при 700 С, а при температуре термообработки выше 900 С указанные показатели не отличаются от обработки при.

900 С, т.е. повышение температуры термообработки до 950 С не приводит к улучшению процесса варки. Кроме того, эффективность способа состоит в возможности использовать в качестве добавки отходы производства.

Формула изобретения

1..Способ получения волокнистого целлюлозного полуфабриката, путем варки древесной щепы в водном растворе этанола при повышенной температуре в присутствии алюмосодержащей добавки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса делигнификации, в качестве алюмосодержащей добавки используют термообработанный при 700900ОС продукт осаждения сульфатного лигнина сульфатом алюминия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанную алюмосодержащую добавку берут в количестве 10 — 40 от массы абсолютно сухой древесной щепы.

1721153

° ВЮФ Ф ЮФЬаа

Способ получения полуфабриката

3 от массы а.с.д.

Расход добавки, to

По прототипу

54 56 57

55. 54

Выход, 3

Содержание остат. лигнина, 4. 11,1 10,0 7,0 8,5 8,9

Предложенный

55 . 50

50 55

12,0 9,0 9,0 8,5 9,0

55 55

56 57

70 65 70 7 0

58 57

58 58

Выход, ь

Содержание остат. лигнина,Ф

7,0 6,5 6,5 6,0 7,2

57 58

58 58

Выход,3

Содержание остат. лигнина,4

7 0 6,6 6 5 6 1 7,4

ЮЮ ЮФВ ФЮ

Составитель А. Комиссэренков

Редактор А,3poáo« Гехред М,Моргентал Корректор М.Демчик

Заказ 931 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r; Ужгород, ул.Гагарина, 101 а) .термообработка

600 С (контрольный опыт}

Выход, 3

Содержание остат. лигнина,3 б) термообработка 700 C

Выход, Ф 55

Содержание остат, лигнина,3 8,5 в) термообработка 900 С

r) термообработка

950 С (контрольный опыт) 4Ф ютОюююВВ ОФВю юя

20 40 65

I, еейвеааеее