Способ получения полуцеллюлозы

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано в производстве волокнистых полуфабрикатов, в частности полуцеллюлозы для изготовления бумаги. В качестве исходного сырья для получения полуцеллюлозы используют древесные отходы - березовые опилки, образующиеся при получении из березового баланса кондиционной щепы - основного (традиционного) сырья для производства волокнистых полуфабрикатов целлюлозно-бумажного производства. Березовые опилки загружают в автоклав и заливают нейтрально-сульфитным варочным раствором, подогретым до температуры 70-75°С. В качестве буфера варочный раствор содержит NaOH. Далее проводят варку полуцеллюлозы периодическим способом при температуре 156-165°С и общей продолжительности 95-115 мин. Полученную полуцеллюлозу распускают в дезинтеграторе на волокна и пучки волокон, промывают холодной водой. Затем сортируют на лабораторной сцеже и размалывают на центробежном размалывающем аппарате до 27-32°ШР. Изобретение позволяет упростить и удешевить способ получения полуцеллюлозы, а также повысить экологичность процесса при одновременном сохранении показателей качества полуцеллюлозы, не уступающих показателям прототипа. 1 табл.

 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано в производстве волокнистых полуфабрикатов, в частности, полу целлюлозы для изготовления бумаги.

Известен способ получения полуцеллюлозы путем щелочной варки лиственной древесины с использованием варочной жидкости - растворенного плава от сжигания отработанного бисульфитного щелока на натриевом основании, содержащего 48-80% Na2S, 13-43% Na2CO3, 7-11% Na2SO3 в ед. Na2O. Варку ведут при температуре 170-180°С и давлении 0,7-0,9 МПа (см. А.С. №861442, кл. D21C 3/00, опубл. 07.09.81).

Недостатком известного способа является образование в процессе варки при высокой температуре в щелочной среде из сульфида натрия экологически опасных веществ - метилмеркаптана и сероводорода.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ получения полуцеллюлозы из лиственной древесины, согласно которому размолотую березовую щепу подвергают пропарке острым паром при температуре 95-100°С в течение 5 мин, пропитке варочным раствором сульфита и карбоната натрия в течение 5 мин при температуре 145°С и варке при температуре 175-180°С в течение 5-10 мин. Затем в варочный раствор после варки дополнительно добавляют сульфатный белый щелок и продолжают варку в течение 5-10 мин. (см. SU №1557227, кл. D21C 3/02, опубл. 15.04.90). Данный способ принят за прототип.

Признаки прототипа, являющиеся общими с заявляемым решением, - способ получения полуцеллюлозы путем варки древесного сырья с использованием нейтрально-сульфитного варочного раствора.

Недостатком известного способа, принятого за прототип, является сложность технологического процесса, так как получение полуцеллюлозы осуществляется в две ступени: 1-ая ступень моносульфитная (нейтрально-сульфитная) варка (растворами сульфита и карбоната натрия) и 2-ая ступень сульфатная варка с белым сульфатным щелоком. Использование на второй ступени варки сульфатного белого щелока приводит к образованию вредных серосодержащих газовых выбросов. Кроме того, в известном способе отсутствуют данные по основному показателю механической прочности бумаги - разрывной длине.

Одним из современных требований рационального природопользования и охраны окружающей среды является комплексное использование древесного сырья, один из путей решения которого - активизация работы лесоперерабатывающих отраслей в направлении ресурсосбережения путем максимальной утилизации отходов лесозаготовки и переработки древесного сырья. Особого внимания заслуживает использование опилок и стружки - отходов подготовки древесины в производстве целлюлозы.

Замена первичного сырья (стволовой древесины) древесными отходами имеет, наряду с экономическим, и экологическое значение за счет предотвращения ущерба, наносимого окружающей среде, неиспользуемыми отходами.

Важнейшим моментом ресурсосбережения, способствующим комплексному использованию древесного сырья, является сохранение от вырубок значительных лесных массивов, что позволяет также значительно улучшить экологическую составляющую лесной отрасли.

Наиболее идеальным считается стремление предприятий к безотходному производству, т.е. к возможно полному и рациональному использованию вовлекаемого в переработку древесного сырья и отсутствию вредного воздействия на окружающую среду.

Однако в России значительная часть древесных отходов вывозится на свалки. Наиболее очевидные негативные факторы накопления древесных отходов:

- отчуждение территорий под складирование древесных отходов;

- пожароопасность древесных отходов.

Древесные отходы, в частности, опилки, могут стать значительным источником древесного сырья для получения целлюлозы и полуцеллюлозы.

Задачей изобретения является упрощение и удешевление способа получения полуцеллюлозы, а также повышение экологичности процесса при одновременном сохранении показателей качества полуцеллюлозы, не уступающих показателям прототипа.

Поставленная задача была решена за счет того, что в известном способе получения полуцеллюлозы путем варки древесного сырья с использованием нейтрально-сульфитного варочного раствора, согласно изобретению в качестве древесного сырья используют древесные отходы - березовые опилки, образующиеся при получении из березового баланса кондиционной щепы - традиционного сырья для производства волокнистых полуфабрикатов целлюлозно-бумажного производства, варку проводят периодическим способом нейтрально-сульфитным варочным раствором по режиму: подъем температуры до 156-165°С в течение 65-95 мин, стоянка при температуре 156-165°С - 20-40 мин, а в качестве буфера в составе варочного раствора используют NaOH.

Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа, - используют в качестве древесного сырья древесные отходы - березовые опилки, образующиеся при получении из березового баланса кондиционной щепы - традиционного сырья для производства волокнистых полуфабрикатов целлюлозно-бумажного производства; варку проводят периодическим способом нейтрально-сульфитным варочным раствором по режиму: подъем температуры до 156-165°С в течение 65-95 мин, стоянка при температуре 156-165°С - 20-40 мин; используют в качестве буфера в составе варочного раствора NaOH.

Отличительные признаки в совокупности с известными позволят упростить и удешевить способ получения полуцеллюлозы, а также повысить экологичность процесса при одновременном сохранении показателей качества полуцеллюлозы, не уступающих соответствующим показателям полуцеллюлозы из кондиционной древесной щепы. Кроме того, решается проблема использования древесных отходов - опилок, образующихся на целлюлозно-бумажных предприятиях на стадии подготовки древесины.

Предлагаемый способ получения полуцеллюлозы осуществляется следующим образом.

В качестве исходного сырья для получения полуцеллюлозы используют древесные отходы - березовые опилки, образующиеся при получении из березового баланса кондиционной щепы - основного (традиционного) сырья для производства волокнистых полуфабрикатов целлюлозно-бумажного производства.

Березовые опилки загружают в автоклав и заливают нейтрально-сульфитным варочным раствором, подогретым до температуры 70-75°С. В качестве буфера варочный раствор содержит NaOH. Соотношение компонентов нейтрально-сульфитного варочного раствора Na2SO3:NaOH равно 5:1.

Далее проводят варку полуцеллюлозы периодическим способом при температуре 156-165°С и общей продолжительности 95-115 мин. Полученную полуцеллюлозу распускают в дезинтеграторе на волокна и пучки волокон, промывают холодной водой. Затем сортируют на лабораторной сцеже и размалывают на центробежном размалывающем аппарате до 27-32°ШР.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1. Березовые опилки размером 2-5 мм загружали в автоклав и заливали нейтрально-сульфитным варочным раствором, подогретым до температуры 70-75°С.

Далее проводили варку по следующему режиму:

- подъем температуры до 156°С - 85 мин;

- стоянка при температуре 156°С - 30 мин.

Гидромодуль варки 6.

После варки полученную полуцеллюлозу распускали на дезинтеграторе, промывали холодной водой и сортировали, затем подвергали холодному размолу в ЦРА в течение 5,5 мин.

Примеры 2-6. Березовые опилки размером 2-5 мм загружали в автоклав и заливали нейтрально-сульфитным варочным раствором, подогретым до температуры 70-75°С.

Далее проводили варку по режимам, указанным в таблице.

Гидромодуль варки 6.

После варки полученную полуцеллюлозу распускали на дезинтеграторе, промывали холодной водой и сортировали, затем подвергали холодному размолу в ЦРА. Продолжительность размола полуцеллюлозы - по примерам указана в таблице.

Из таблицы следует, что по данному способу по упрощенной технологии из древесных отходов (опилок) может быть получена полуцеллюлоза с показателями качества, не уступающими соответствующим показателям полуцеллюлозы из кондиционной древесной щепы при сравнимых показателях выхода полуфабриката в % от исходной древесины.

Использование предлагаемого способа по сравнению с прототипом обеспечивает повышение комплексности использования древесного сырья за счет утилизации древесных отходов (опилок), сохранению лесных ресурсов за счет сокращения вырубки лесов, улучшение экологической обстановки за счет исключения разложения других отходов на свалках с выделением в атмосферу экологически вредных продуктов разложения и ликвидации пожароопасности, снижение токсичности сточных вод за счет исключения из процесса получения полуцеллюлозы сульфида натрия, приводящего к выделению токсических соединений.

Способ получения полуцеллюлозы путем варки древесного сырья с использованием нейтрально-сульфитного варочного раствора, отличающийся тем, что в качестве древесного сырья используют древесные отходы - березовые опилки, образующиеся при получении из березового баланса кондиционной щепы - традиционного сырья для производства волокнистых полуфабрикатов целлюлозно-бумажного производства, варку проводят периодическим способом нейтрально-сульфитным варочным раствором по режиму: подъем температуры до 156-165°С в течение 65-95 мин, стоянка при температуре 156-165°С - 20-40 мин, а в качестве буфера в составе варочного раствора используют NaOH.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу снижения вязкости целлюлозы при производстве растворимой целлюлозы. Способ включает получение целлюлозной массы, причем полученная целлюлозная масса имеет содержание целлюлозы по меньшей мере 90%, и отбеливание полученной целлюлозной массы.

Изобретение относится к тонкому целлюлозному волокну, которое может быть использовано в разнообразных композитных материалах и покровных агентах, и также может быть применено для формирования листа или пленки.
Настоящим изобретением создан способ предотвращения или уменьшения образования накипи на технологических поверхностях в процессе производства бумаги, картона и т.п., согласно которому используют пермуравьиную кислоту в качестве агента, препятствующего образованию накипи.

В заявке описан способ борьбы с отложениями липких веществ в технологиях варки целлюлозы и изготовления бумаги, включающий добавление к волокнистой целлюлозе или массе добавки, содержащей органомодифицированный силоксан, содержащий звенья формулы: [R1aZbSiO(4-a-b)/2]n, в которой каждый R1 независимо выбран из группы, включающей атом водорода, алкил, арил, алкенил, арилалкил, алкиларил, алкоксигруппу, алканоилоксигруппу, гидроксигруппу, сложноэфирную или простую эфирную группу и каждый Z независимо выбран из группы, включающей алкильную группу, замещенную аминогруппой, амидной группой, карбоксигруппой, сложноэфирной или эпоксигруппой, или, предпочтительно, по меньшей мере одну или большее количество групп -R2-(OCpH2p)q(OCrH2r)s-R3; где n является целым числом, равным более 1; а и b независимо равны 0, 1, 2 или 3; R2 обозначает алкиленовую группу или непосредственную связь; R3 обозначает группу, определенную выше для R1 или Z; р и r независимо являются целыми числами, равными от 1 до 6; q и s независимо равны 0 или являются целыми числами, такими что 1<q+s<400; и в котором каждая молекула органомодифицированного силоксана содержит по меньшей мере одну группу Z.
Изобретение относится к области изготовления облагороженной целлюлозы, предназначенной для получения искусственных волокон, и может быть использовано в химический промышленности, косметической и фармацевтической промышленности, технике, для модифицирования целлюлозных и лигноцеллюлозных материалов и при получении их производных для специальных целей.

Изобретение относится к области целлюлозно-бумажного производства, может быть использовано при получении целлюлозы из недревесного однолетнего растительного сырья.

Изобретение относится к области целлюлозно-бумажного производства, может быть использовано при получении целлюлозы из недревесного однолетнего растительного сырья.

Изобретение относится к области целлюлозно-бумажного производства, может быть использовано при получении целлюлозы из недревесного однолетнего растительного сырья.

Настоящее изобретение относится к способу (100) делигнификации, который применяется для удаления лигнина из смеси биоматериалов, уложенных в форме кучи, и по сути включает этапы: укладывание (101) биоматериалов в кучу, обработка (102) кучи орошающим раствором, содержащим воду или водный раствор, который содержит химические материалы, перемещение (103) орошающего раствора, который достигает основания кучи и содержит выщелоченные вещества, по дренажной системе в пруд-накопитель или в хранилище, повторная подача (104) упомянутого орошающего раствора, перемещенного в пруд-накопитель или в хранилище, на орошение после выполнения проверки и оптимизации свойств, получение (105) выщелоченной кучи после прекращения орошения, когда процесс делигнификации завершен.

Изобретение относится к способу получения сульфатной целлюлозы (крафт-целлюлозы) с повышенным выходом целлюлозы из лигнинсодержащего целлюлозного материала с применением полисульфидного варочного щелока.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано в производстве волокнистых полуфабрикатов, в частности полуцеллюлозы для изготовления бумаги. В качестве исходного сырья для получения полуцеллюлозы используют древесные отходы - березовые опилки, образующиеся при получении из березового баланса кондиционной щепы - основного сырья для производства волокнистых полуфабрикатов целлюлозно-бумажного производства. Березовые опилки загружают в автоклав и заливают нейтрально-сульфитным варочным раствором, подогретым до температуры 70-75°С. В качестве буфера варочный раствор содержит NaOH. Далее проводят варку полуцеллюлозы периодическим способом при температуре 156-165°С и общей продолжительности 95-115 мин. Полученную полуцеллюлозу распускают в дезинтеграторе на волокна и пучки волокон, промывают холодной водой. Затем сортируют на лабораторной сцеже и размалывают на центробежном размалывающем аппарате до 27-32°ШР. Изобретение позволяет упростить и удешевить способ получения полуцеллюлозы, а также повысить экологичность процесса при одновременном сохранении показателей качества полуцеллюлозы, не уступающих показателям прототипа. 1 табл.

Наверх