Сульфитный варочный раствор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е 1115в7тае

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61)дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлеио07.10.74 (21) 2084594/29-12 с присоединением заявки №(23) Приоритет (51) М. КгГ

Д 21С 11/С 0

Государственный номнтет

Совета Мнннстроа СССР по делам нэооретеннй и отнрытнй (43) Опубликовано15,03,78.Бюллетень №10 (53) УДК676.11 082 (088.8) (46) Дата опубликования описания17.о1.78

А, Н. Розенбергер, Я. В. Никитин и Н, А. Розенбергер изобретения

Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлознобумажной промышленности (71) Заявитель (54) СУЛЬФИТНЫЙ ВАРОЧНЫЙ РАСТВОР

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и предназначено для создания замкнутых систем водоиспользования.

Создание замкнутых систем водоисполь а зования, как части проблемы зашиты природы от загрязнения промьпиленности выбросами, цредставляет собой сложную задачу, так как при современной технике и технологии производства волокнистых полу- 10 фабрикатов образуются большие количества отработанных жидкостей.

При сульфитных способах варки к по-. добным жидкостям относятся; отработанный пропиточный раствор, слабый отработанный щепок, получаемый в заключительной стадии промывки сваренной волокнистой массы, барда последрожжевая бражка, Известен варочный раствор дпя сульфит ной варки целлюлозосодержашего сырья, который предусматривает применение отработанных супьфатных жидкостей: отработанный пропиточно-варочный раствор используют дпя последующих пропиток исходного цеп2 люлозосодержащего сырья - древесной щепы, причем совместно со свежим раствором. Использование слабых отработанных щелоков, барды и последрожжевой бражки осуществляют путем их выпаривания с последующей утилизацией сухих веществ сжиганием для регенерации химикатов и получения пара (1).

Известный состав имеет следующее количественное соотношение компонентов, в вес. %:

Активное основание 0,6-1,2

Сернистый ангидрид 2 4

Отработанный пропиточноварочньЩ раствор 56-57,5

Свежий пропиточноварочный раствор Ос тальное.

Применяя известный состав используют весь отработанный пропиточно-варочный раствор, для чего повышают начальную концентрацию свежего пропиточно-варочного раствора, например, с 4,5 до 7,0% всего

g p . Однако использование, .(помимо отработанного пропиточного рас BopB) сла3 ,39 бого отработанного щелока, хоти бы топь. ко в количестве 20% общего обьема, требует повышения начальной концентрации свежего раствора до 13 о всего & О

2 что является технически, нереальным.

В то же время выпаривание зна:итепьных объемов слабого щелока с поспедующим сжиганием дпя обезвреживания стоков сушественно ухудшает экономику главных процессов приготовления пропиточно-варочного раствора и верки волокнистого полуфабриката, Целью изобретения является сокращение сброса промышленных стоков при снижении расхода свежей воды.

Дпя этого в качестве обработанной сульфитной жидкости супьфитный варочный раствор содержит смесь отработанного про; питочного раствора и отработанного сульфитного щелока при их соотношении от

9:1 до 3:7, а компоненты варочного раствора взяты при следующем соотношении, вес. Ж:

Активное растворимое основаН ние 0,7-1,2

Сернисткй ангидрид 1,9-3,8

Отработанная сульфитная

Ос тапьное. жидкос ь

Варочный раствор для варки (сульфи ной) целлюлозосодержашего i сырья готовят следующим образом.

Согласно материальному балансу варочного процесса, составленному дпя бисупьфитной варки исходного целпюлозосодержашего сырья, на пропитку поступает (считая на 1 т варочного сырья попуцеппюпозы с выходом 70%) 6,7 м3 свежего пропиточноварочного раствора, кроме того, Ф

1 0 м воды со щепой поступает всего

7,7 мЗ жидкости.

По окончании п опитки из автоклава оттягивают 3,9 м отработанного супьфитного пропиточного раствора (остальные

38 м

3е8 м раствора ооставлянщт в автоклаве для завершения вщки.),.

По окончании с поспеиукчцей промывки водой сваренной полушзп.пвлоэной массы на каждую тонну лолуцеппюпоэы попучают

6,8 м отработанного шепока, s том чис3 пе 1е5 м крепкого и 5,3 м слабого ше3 3 пока, При приготовлении состава свежего варочно-пропиточного раствор я дпя растворения активных химикатов используют отрабо4 тинный после пропитки супьфитный раствор (3г9 м ) и отработанный плотностью

9 3

1,040 г/см в количестве 2,,8 м -всего б,7 м (в данном примере) отработанной жидкости, т. етот обьем, который поступает в автоклав в виде свежега пропиточно-варочного рас вора, Серьезным препятствием дпя использования варочных растворов, содержащих отработанные супьфитные жидкости, является со,. ержание в составе последних веществ, вызывающих нестабипьность супьфитных растворов ипи вредновпияюших на варочный процесс и прочность получаемых волокнистых полуфабрикатов, например тиосупьфаты.

Содержание тиосупьфатов в отработанных супьфатных жидкостях, не превьпцаюшее дпя пропиточного раствора 8 г/и, дпя щелока - 5 г/п, не снижает прочностных . показателей волокнистых полуфабрикатов.

Вредное дейс твие таких в ешос тв, как тиосупьфаты может быть значитепьно ослабпено применением растворов, не содержащих растворенного 8 О, т. е. избытка g 0 сверх того., который находится в растворе в виде нейтральной (моносупьфита) та) ипи кислой (бисупьфита) сопи, например магния, при этом ослабление будет тем больше, чем выше концентрация супьфитных солей по отношению к концентрации тиосульфатов. В этих, случаях скорость реакции супьфонирования пигнина опережает скорость конкурирующей реакции пигнина с тиосупьфатом и подавляет последнюю.

Спедоватепьно, отработанные жидкости могут быть использованы в основном технологическом процессе — получении при рН 3-1 0 волокнистого попуфабриката без снижения его ка чес тва, ес пи пр> готовпе ние пропиточно«варочного раствора ведется в отсутствие растворенного & О, а отрвбс-танные пропиточный супьфитный раствор и слабый супьфитный щепок берут в гредпоженном соотношении, т. е. в пределах от

9:1 до 3:7 и их используют при приготовленин варочного раствора дпя растворения активных химикатов, В лабораторных условиях были проведены контрспьпые варки древесной жепы с предлагаемы. и известным варочным poc TBGpBMH.

Пример 1. Дпя проведения супьфитной варки приготовляют варочный раствор в следующем соотношении, вес„";: магниевое

0cnoeÿHèe 0,7 „сернистый ангидрид .,,В

У работанная сульфптная жидкость 97,ч, i!а-чапьпый РН варочног рис твсра 4 .5

597769

Таблица 1

N и/п

Показатели

1 Безвозвратный расход Ь 0

HB пропитку и варку в % от исходной а. с древесины 13,5

13,5

2. Гидромодуль при гидравлической пропи тке

6,1

6,1

Гидромодуль раствора, оттянутого после пропитки

311

3,0

3,0

Гидромодуль при варке

3, Температурный режим: о е) нагрев до 125 С о б) пропитка при 125 и давлении

4 ати

40 мин

40 мин

180" 180

35"

4, Отработанный шелок:

a.) рН

3,8

82,2 1 08,7

70,3

17,2

69,2

16,8 прочности картона:

a) сопротивление продавливанию, кг/см2

11,7

11,5

385

415 пропиточный раствор, отработанный сульфитный шелок соответственно следующее: 3,0: 7,1; 5,7: 4,0; 8,7; 1,0, Условия ивркы. енелогичны..как в примере 1, Показатели качества полученного полуфабриката приведены в тебл. 2.

5 при 20 С). Соотношение отработанных о сульфитных жидкостей (пропиточный раствор) сульфитный шелок составляет 5,7:4,0.

Для сравнения были проведены варки с изв) негрев от 125 до 165 о г) варка при 165 б) концентрация сухого остатка,,,/мЗ

5, Полуцеллюлоза а) выход, % б) весь лигнин, %

6. Показатели механической б) сопротивление излому число двойн. перегибов

Пример 2. Приготовляют три варочньцс

S5 раствора на магниевом основании, содержашче следующие компоненты, вес. %: основание 0,8, сернистый ангидрид 2,6, отработаннви сульфитная жидкость 96,6. Со т60 ношение отработанных сульфитных жидкостей вестным варочным раствором в аналогичных условиях. Условия варки и показатели качества волокнистого целлюлозного полуфабриката приведены в табл. 1, 597769

Таблица 2

Таблица 3

69,1 15 0

70,8 16,2

67,4 15,1.3,0

53

9,4

6,8

4,0

1,0

369

472

70,3 17,2 11,7 385

69 8 17 5 11 400

«5

Пример 3. Для приготовления варочного раствора используют состав, состоящий из компонентов в с щдующем соотношении, вес, %: аммонневое основе лв ние 0,8 сернистый ангидрид 1,9, отработанная сульфитная жидкость 97,3 нри соотношении пропиточный раствор — щелок,.равном 5,7: 4,0. В результате варка получают полуфабрикат со следуюпими п жеза25

Как следует из приведенных таблиц, полуфабрикаты, полученные при сульфитной варке предложенным и известным составами, близки по выходу и показателям качества.

Предлагаемый состав на основе примене- 45 ния современной технологии производства полуфабрикатов облегчает использование отработанных жидкостей и улучшает технико-экономические показатели приготовления пропиточно варочного раствора, включая non M подготовку отработанных жидкостей, поскольку используется не только весь огработаиный пропиточный раствор, но и значительное количество слабого отработанного щелока без выпаривания последнего, огпадает необходимость повышения концентрации вырабатываемого свежего пропиточноварочного раствора, например, до 13% и выше, на 40% уменьшается расход пара

6О на выпаривание щелока и на столько же «,.". телями: выход 71,2%, содержание лигнина

1 7,0%, сопротивление продавляванию (200 г/м2, 25о Н1Р 10,2 кг/см2„-сопротивление излому — 350 число двойных перегибов.)

Пример 4. Для приготовления варочного раствора используют состав,состоящийиз компонентов вес. о; аммониевое основание 1„1 сернистый ангидрид 3,8, Отработанная сульфитная жидкость 95.1, при соотношении пропиточный раствор - щелок, равном 5,7; 4,0. Результвты контрольной варки: выход 67,8%, содержание лигнина

14,5%, сопротивление продавливаниФ

12,0 кr/ñì2, излому 440.

Для приготовления варочного раствора берут три состава, каждь«й из которых содержит следующие компоненты, вес, %: аммониевое основание 1,0, сернистый ан= гндрид 3,0. Соотношение отработанных сульфитных жидкостей и показа. тели качества полученного полуфабриката приведены в табл. 3. жет бь«ть снижена мощность выпарной станции; весовое количество сухого остатка в выпаренном щелоке полностью сОхраняется, а следовательно, не уменьшается количество регенерируемых химикатов и тепла.

К достоинствам предлагаемого состава следует также отнести и то, что добавка отработанного щелока уменьшает Опасность выпадания моносульфата магния при приготовлении магнийбисульфитных растворов, Формула изобретения

Сульфитный варочный раствор, содержаший активное растворимое основание, сернистый ангидрид и отработанную сульфитную жидкость, 0 r л и ч а ю ш и и с я Taì<, что, с целью сокрашения сбрсеа промь«шленных стоков при снижении расхода свежей воды, в качестве отработанной сульфитной жидкссти Ои содержит смесь ОтрабсTRHHo"î

Активное растворимое основание

Сернистый ангидрид

0,7-1,2

1,9-3,8 пропнточного раствора н отработанного сульфитного шелока прн нх соотношении от

9ll до 3:7, а компоненты варочного раствора ванты прн следуюшем соотношении, S8Cе %

Отработанная сульфнтнвя жидкость Остальное

Источники информации, принятые во вне

5 мание при экспертизе:

1. Бутко Ю. Г., Пелевин Ю. А., Современные методы нэготовлення сульфитнъас варочных растворов, Лесная промышленность, 1970, с, 228-280.

Составитель Н. Сер дюк

Редактор Т, Окунева Техред О, Андрейко Корректор С. Гарасиняк

Заказ 2297/23 Тиран 497 Подписное

IIHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,-д, 4/Б филиал ППП Патент", и. Узаород, ул, Проектная, 4