Способ варки лигноцеллюлозного материала

 

Сущность изобретения: измельченный лигноцеллюлозный материал обрабатывают водным раствором метилового или этилового спирта концентрацией 81-98 об.% в присутствии добавки - хлорида или нитрида магния, или кальция, или их смеси в количестве 0,003-0,050 моль/л водного раствора и 0,0001-0,0090 н раствора кислого реагента - неорганической или органической кислоты или хлорида алюминия, или олова при температуре 190-220°С, массовом соотношении варочной жидкости и лигноцеллюлозного материала по меньшей мере 4:1 и давлении 285-320 бар. В качестве неорганической кислоты используют соляную, серную или сернистую кислоту, а в качестве органической кислоты - салициловую, щавелевую или уксусную кислоту. После варки аппарат охлаждают , выгружают целлюлозную массу, промывают ее и сушат. 2 з.п.ф-лы, 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s D 21 С 3/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 3411783/12 (86) РСТI Е Р 81/00105 (24.07.81) (22) 24.03,82 (46) 23.07.93. Бюл. N. 27 (31) 359443 (32) 25.07.80 (33) СА (71) Бау-унд Форшунгсгеэельшафт Термоформ АГ (СН) (72) Ласло Паснер и Пей-Чинг Чанг (CA) (56) Выложенная заявка ФРГ М 2920731, кл.

0 21 С 3/20, опублик, 29,05.80. (54) СПОСОБ ВАРКИ ЛИГНОЦЕЛЛЮЛОЗНОГО МАТЕРИАЛА (57) Сущность изобретения: измельченный лигноцелл юлоэн ый материал обрабатывают водным раствором метилового или этиловоИзобретение относится к технологии варки лигноцеллюлозных материалов, например древесной стружки, с использованием органических растворителей и предназначено для использования в целлюлознобумажной промышленности при изготовлении целлюлозы для бумаги и картона.

Целью изобретения является повышение избирательности процесса делигнификации.

Поставленная цель достигается тем, что обработку лигноцеллюлозного материала проводят под давлением 285-320 бар, при этом используют водный раствор метилового или этилового спирта с концентрацией

81-98 об. 7ь. укаэанную варку проводят в присутствии добавки — хлорида или нитрата магния или кальция, или их смеси в количестве

0,003-0,050 моль/л водного раствора и Ы«, 1830091 АЗ го спирта концентрацией 81-98 o6. в присутствии добавки — хлорида или нитрида магния, или кальция, или их смеси в количестве 0,003-0,050 моль/л водного раствора и

0,0001-0,0090 н раствора кислого реагентанеорганической или органической кислоты или хлорида алюминия, или олова при температуре 190-220 С, массовом соотношении варочной жидкости и лигноцеллюлозного материала по меньшей мере 4:1 и давлении

285-320 бар. В качестве неорганической кислоты используют соляную, серную или сернистую кислоту, а в качестве органической кислоты — салициловую, щавелевую или уксусную кислоту. После варки аппарат охлаждают, выгружают целлюлозную массу, промывают ее и сушат. 2 з.п.ф-лы, 3 табл.

0,0001-0,0090 н раствора и раствора кислого реагента — неорганической или органической кислоты или хлорида алюминия, или олова при температуре 190-220 С и массовом соотношении варочной жидкости и лигноцеллюлозного материала по меньшей мере 4:1.

В качестве неорганической кислоты используют соляную, серную или сернистую кислоту, а в качестве органической кислоты салициловую, щавелевую или уксусную кислоту, В предлагаемом способе за счет сочетания использования спирта повышенной концентрации и высокого давления обеспечивается повышенная избирательность (селективность) делигнификации при более низкой степени разложения углеводов, характеризуемой более высокой вязкостью целлюлозной массы. Это в свою очередь способствует ускорению процесса делигни00 6д !

О С) )

3>

Сл) 1830091

Таблица 1 фикации лигноцеллюлоэного материала при переработке древесины различных пород и улучшению качества получаемой целлюлозы.

Пример. Способ варки лигноцеллюлозного материала осуществляют следующим образом. Древесные еловые стружки загружают в раствор, содержащий хлорид или нитрат магния или кальция или их смесь в качестве катализатора, а также кислотный реагент. В качестве кислотного реагента используют органическую или неорганическую кислоту или хлорид алюминия или хлорид олова. Плотный закрытый аппарат быстро доводят до температуры варки 190220 С, причем эту температуру поддерживают постоянной в течение варки.

В конце варки аппарат быстро охлаждают и декантируют варочный раствор. Затем пульпу промывают, сушат воздушной сушкой до постоянного веса, после чего определяют выход, число Каппа и вязкость по TAPPI.

Конкретные значения технологических параметров варки, а также характеристики полученной пульпы приведены в табл.1.

8 табл.2 представлены данные, характеризующие показатели целлюлозы при использовании растворов кислых реагентов и добавок, взятых при различной их концентрации.

В табл.3 представлены данные, характеризующие влияние концентрации спирта и избыточного давления на процесс варки и качественные показатели целлюлозы.

Из приведенных в табл.1-3 данных видно, что предлагаемый способ при выбранных значениях параметров позволяет повысить избирательность делигнификации лигноцеллюлозного материала, тем самым сократив длительность процесса получения целлюлозы и улучшить показатели ее качества, Формула изобретения

1. Способ варки лигноцеллюлоэного ма"0 териала путем обработки указанного измельченного материала водным раствором метилового или этилового спирта в присутствии добавки — хлорида или нитрата магния или кальция, или их смеси в количестве

15 0,003-0,050 моль/л водного раствора и

0,0001-0,009 н. раствора кислого реагента— неорганической или органической кислоты или хлорида алюминия, или олова при 190220 С, массовом соотношении варочной

20 жидкости и лигноцеллюлозного материала по меньшей мере 4:1 и повышенном давлении, отличающийся тем, что. с целью повышения избирательности процесса делигнификации, обработку лигноцеллюлоэ-. ного материала проводят под давлением

285-320 бар, при этом используют водный раствор метилового или этилового спирта с концентрацией 81-98 об,, 2. Способ по п,1, отличающийся

30 тем, что в качестве неорганической кислоты используют соляную. серную или сернистую кислоту.

3. Способ по п,1, отличающийся тем, что в качестве органической кислоты используют салициловую, щавелевую или уксусную кислоту.

1830091

Таблица 2

Вяэкость по TAPP (0,5 %)

Па. с

Число

Каппа

Время варки, мин

Добавка

Кислый агент

IVlg CIz

0,01М

HzSO4

0.0038Н

HZSO4

0,001Н

48 39 3,7

Отделение волокон отсутствует

200

MgCl2

0,0038 М

CaClz

Отделение волокон отсутствует

63 77 22

53 67 24

200

0,010М

CaClz

0,01М

ЯпО2

0,0002 H

А! С!3

Отделение волокон отсутствует

60 67 24

200

0,005Н

CaClz

AlCl3

0,01М

0,0003Н

H2SO3

0,005Н

Н2503

0,009Н

Отделение волокон отсутствует

67 93 22

200

О,ООЗН

HCI

Отделение волокон отсутствует

59 56 27

200

0,0025

CaCl

НО

0,025Н

Отделение волокон отсутствует

200

М9С!2

0,005Н

200

60

Отделение волокон отсутствует

61 78 27

210

67

CaClz

0,005М

63

0,0001 H

СНЗСООН

0.005 H

30

Отделение волокон отсутствует

200

СаС12

0,005М

0,0001 H

200

34

0.002 Н

Салициловая кислота

0,005Н

Салициловая кислота

0,0001 Н

Щавелевая кислота

0,005

Щавелевая кислота

CaClz 65

Температу- Выход пульра варки. С пы.

38 19 f830091

Таблица 3

Время, мин

Давление, бар

Соотношение метаТемпература

Выход пульпы %

Индекс Каппа

Вязкость, МПа с я ва очнойж пени и кости

80:20

81;19

85:15

B aKa no избыточным авлением

210

210

210

210

210

210

210

Составитель А. Моносов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Андрушенко

Редактор Н. Козлова

Заказ 2491 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

292

292

320

61

59

62

56

59

57

61

59

62

59

63

63

56

59

67

100

41

53

62

24

57

47

49

48

43