Способ холодного облагораживания сульфатной предгидролизной целлюлозы
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
<л787521 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М, Кл. (22) Заявлено 310873 (21) 2657983/29-12 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 151280 Бюллетень Мо 46
Дата опубликования описания 181280
0 21 С 9/00
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 6 76. 1. О? 3 .. (088.8) (72) Авторы изобретения
H.Â. Кревцов, И.A. Фесенко, Г.П. Тихонов, С.B. Семилетко, В. М. Кондратюк, Т. П. Лугви цич, Н. A. Рыбалко, Л. А. Асаулюк и О.Д. Хлыбова (71) Заявитель
Байкальский целлюлозно-бумажный комбинат (54) СПОСОБ ХОЛОДНОГО ОБЛАГОРАЖИВАНИЯ СУЛЬФАТНОЛ
ПРЕДГИДРОЛИЗНОЛ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при производстве высокооблагороженной сульфатной целлюлозы для кордного волокна. 5
Известен способ холодного облагораживания целлюлозы раствором едкого натра и белым сульфатным щелоком концентрацией, соответственно, едкого натра и активной щелочи 160 г/л 10 ед. NAOH включающий перед введением щелочного раствора указанной концентрации отжим целлюлозной массы до концентрации 35-40% с помощью двухбарабанных обезвоживающих прессов (11.15
Недостатками этого способа являются довольно высокое набухание целлюлозы при использовании щелочных растворов концентрацией 160 г/л, химическая неоднородность облагороженной 2О целлюлозы из-за неравномерной пропитки щелочью сильно отжатой целлюлозной массы и необходимость закупки импортных дорогостоящих прессов.
Наиболее близким к предлагаемому 25 является способ получения беленой сульфатной предгидролизной кордной целлюлозы холодного облагораживания, согласно которому целлюлозу насыщают в две ступени белым сульфатным щелокомвп или раствором едкого натра, затем выдерживают в башне облагораживания 2040 мин при концентрации едкого натра в целлюлозной массе 65-90 г/л ед.
NaOH, температуре 22-35 С, концентрас ции массы 7-10% и ступенчато промывают (2). При этом первую ступень насыщения прс>водят на вакуум-фильтре оборотным щелоком от первой ступени промывки облагороженной целлюлозы, имеющим температуру 10-13 С, до содержания едкого натра в целлюлозной массе 30-50 г/л ед. NaOH и концентрации массы 9-13%, а вторую ступень осуществляют свежим сульфатным щелоком или раствором едкого натра концентрацией соответственно активной щелочи или едкого натра 220-300 г/л ед.NaOH при расходе едкого натра 460-800 кг на тонну абсолютно сухой целлюлозы.
Температура свежего белого сульфатного щелока или едкого натра — 40 С.
Недостатки этого способа заключаются в том, что при обработке целлюлозы щелочными растворами концентрацией 220-300 г/л ед. NaOH происходит сильное необратимое набухание и мерсеризация целлюлозы, в результате чего при последующей промывке, доГ>елке двуокисью хлора и сушке целлюлоза де787521 структируется и в целевом продукте имеет низкое содержание с(,-целлюлозы при высоком набухании. Неудовлетворительные листообраэующие свойства такой целлюлозы делают целлюлоэное полотно непрочным в мокром и сухом состоянии,.что является причиной снижения производительности вакуум-фильтров в отбельном цехе и пресспата.
Цель изобретения — повышение содержания а(.-целлюлозы в целевом продукте, снижение набухания целлюлозы iÎ и улучшение ее листообразующих свойств.
Поставленная цель достигается тем, что в способе холодного облагораживания сульфатной предгидролиэной целлюлозы, включающем двухступенчатое насыщение целлюлозы, первую ступень которого проводят на вакуум-фильтре оборотным щелоком от первой ступени промывки облагороженной целлюлозы до содержания едкого натра в целлюлозной массе 30-50 г/л ед. NaOH и концентрации массы 11-13Ъ, а вторую ступень осуществляют раствором на основе свежего белого сульфатного щелока или едкого натра, выдерживание насыщенной целлюлозы в башне облагораживания прк концентрации едкого натра в целлюлозной массе 65-90 г/л и температуре 22-35ОС и последующую ступенчатую промывку целлюлозы, вторую ЗО ступень насыщения проводят в присутствии оборотного щелока от первой ступени промывки облагороженной целлюлозы при концентрации активной щелочи в смеси 110-140 г/л ед. NaÎH, общем расходе едкого натра 9001400 кг на тонну абсолютно сухой цело люлозы и температуре 25-40 С.
Первую ступень насыщения проводят прИ температуре оборотного щелока 2035 С.
Выдерживание в башне облагораживания ведут при концентрации целлюлозной массы 3,5-5,5% в,течение 306б мин.
При использовании на второй ступе. 45 ии насыщения целлюлозы едкого натра концентрацию его в смеси поддерживают в пределах 130-140 г/л, а выдерживание в башне облагораживания проводят при концентрации едкого натра в 5р целлюлозной массе 85-90 г/л и температуре 22-25 С.
Использование оборотного щелока от первой ступени промывки облагороженн .целлюлозы для разбавления крепких 55 растворов свежего белого сульфатного щелока или едкого натра позволяет осуществлять насыщение целлюлозы на второй ступени более слабыми растворами, чем по известному способу, при том же расходе свежего белого сульфатного 60 щелока или едкого натра, При этом уменьшается набухание и степень деструкции облагороженной целлюлозы при последующей обработке ее. Процесс облагораживания по предлагаемому спо- 65 собу осуществляют на вакуум-фильтрах и не требуется закупать импортные пресса.
Пример 1. В лабораторных условиях сульфатную предгидролизную целлюлозу после проведения хлорирования, горячей щелочной экстракции, гипохлоритной отбелки и промывки водой насыщают оборотным щелоком от первой ступени промывки облагороженной целлюлозы, имеющим температуру 35 С, до содержания едкого ветра .-. целлюлозной массе 40 г/л и концентрации массы 11%.
Затем в насыщенную целлюлозу приливают приготовленную смесь свежего белого сульфатного и оборотного щелоков с концентрацией активной щелочи
127,9 г/л ед. NaOH и температурой 0
33,з С иэ расчета общего расхода едкого натра 1361 кг на тонну абсолютно сухой целлюлозы. Выдерживание насыщенной целлюлозы ведут при концентрации едкого натра в целлюлозной массе 81,2 г/л ед..NaOH и температуре
32,5 С в течение 40 мин, при конценто рации целлюлозной массы 4,2Ъ.
Качественные показатели облагороженной целлюлОэы представлены в табл. 2.
П р е р ы 2-7. Постановку следующих шести опытов проводят аналогично примеру 1, но меняют условия насыщения на обеих ступенях и выдерживания насыщенной целлюлозы. Эти условия даны в табл. 1.
Показатели облагороженной целлюлозы представлены в табл. 2.
Пример ы 8-9. Постановку этих опытов проводят аналогично примеру 1, но меняют условия насыщения и выдерживания насыщенной целлюлозы и на второй ступени насыщения вместо белого сульфатного щелока применяют едкий натр. Условия насыщения и выдерживания насыщенной целлюлозы даны в табл. 1.
Показатели облагороженной целлюлозы представлены в табл. 2.
D. р и м е р 10. Целлюлозу сульфатную предгидролиэную после хлорирования, горячей щелочной экстракции и гипохлоритной отбелки подвергают хо; лодному облагораживанию в промышленных условиях. Первую ступень насыщения проводят на вакуум-фильтре оборотным щелоком от первой ступени промывки облагороженной целлюлозы до содержания едкого натра в целлюлозной массе 33,9 г/л ед. НаОН и концентрации массы 11,3%. Температура оборотного щелока при проведении первой ступени насыщения — 21 С. Вторую ступень насыщения осуществляют смесью свежего белого сульфатного и оборотного щелоков при концентрации активной щелочи в смеси 126,9 г/л ед. йаОН, температуре 28 С и общем расходе едкого нато ра 941 кг на тонну абсолютно сухой целлюлозы. Насыщенную целлюлозу в баш787521
Таблица 1
Условия насыщения и режимы в башне холодного облагораживания по предлагаемому и известному способам
Режим в башне облагораживания
Первая ступень насыщения
Вторая ступень насыщения
При
Смесь свежего и оборотного щелоков
Свежий белый сульфатный целок
1 н D
tlt Ю х 2L мер о и
О х н
0 а
О
О ° и Ц
О Ф
Ц :
Э
М ф Э о,и н Ф х 3
Э
N 6l
О Ю ха
О и Ц
Х
tf
Ф ъ х о хо Ю
Щ Я а н N
Э Ф
0 0 о Ф
М х
2 о о
Ф
X х х
ы
ld а н
Ф
«1 х
О
И о о
3 х
Ф а н
0 4
Ц
1 и с х
tC Р
R н н х с
Ф О и х ох х н
Ц
Ы и с х
Ы
Х О Ц
Ю Ф о,а н хх
Ф 0 ."1 х х
О Х м н
Ф
I Х
В 03
Фйхэ хно о -65 оаоk
Ф Нl0e айте а
С»С ж Ох 0
Яй х я
ООО»
Охно
Ц Ц
Э . и
tk х
N <б
Фа а н н Ф
Э
d О
О 0
Х м
0
М
Щ а
» н
Щ а
O ю
At а
» н
Ф а
O
М
<б
» н
Ф а
I х х
ы
Х
Ф
Ф а
»О нО
Ф ае
Ф Х ч Ц
1 2
11 12
14
70 24 40 5,0
76,8 30 30 4,9 не облагораживания выдерживают при концентрации едкого натра в целлюлозной массе 69 г/л ед. NaOH, температуре 23 С в течение 30-35 мин при концентрации целлюлоэной массы 5Ъ.
Показатели целлюлозы после облагораживания и в целевом продукте представлены в табл. 2.
Пример 11. Сульфатную предгидролиэную целлюлозу, подготовленную по примеру 1, насыщают оборотным щелоком от первой ступени промывки 10 облагороженной целлюлозы, имеющим температуру 13 С, до содержания едкого натра в целлюлозной массе 37 г/л ед.NaOH и концентрации массы 11%.За-. тем в насыщенную целлюлозу приливают 15 свежий белый сульфатный щелок с концентрацией активной щелочи 253,6 г/л ед. Na0H и температурой 40 С до содержания едкого натра в целлюлозной массе 75,6 г/л ед. йаОН. Выдерживание насыщенной целлюлозы ведут при
24,5 С в течение 35 мин при конценто рации целлюлозной массы 8,3Ъ.
Показатели облагороженной целлюлозы представлены в табл. 2.
Пример 12. Целлюлозу сульфатную предгидролизную после хлорирования, горячей щелочной экстракции и гипохлоритной отбелки подвергают холодному облагораживанию в промышленных условиях. Первую ступень насыще- 30 ния проводят на вакуум-фильтре оборотным щелоком от первой ступени промывки облагороженной целлюлозы до содержания едкого натра в целлюлозной массе 28 t./ e . NaOH H K0H eIITpa HH 35
2 11 40 21 117 — 26 924
3 13 50 28 118,2 — 35 1008 массы 11%. Температура оборотного ще-. лока при проведении первой ступени насыщения — 13 С. Вторую ступень насыщения осуществляют свежим белым сульфатным щелоком при концентрации активной щелочи 276,1 г/л ед. NaOH и температуре 40 С. Насыщенную цело люлозу в башне облагораживания выдерживают при концентрации е) кого натра в целлюлозной массе 75 г/л ед. КаОН, температуре 23 С в течение 25 мин, при концентрации целлюлозной массы
8,2Ъ.
Показатели целлюлозы после облагораживания и в целевом продукте представлены в табл.2
Как видно из табл. 2, более низкое набухание целлюлозы после холодного облагораживания по предлагаемому способу делает облагороженную целлюлозу устойчивей к деструкции при последующей промывке, добелке двуокисью хлора и сушке, что позволяет в целевом продукте получить целлюлозу с более высоким содержанием с(.-целлюлозы и низким набуханием.
С уменьшением набухания целлюлозы при холодном облагораживании по предлагаемому способу просвет целлюлозы при отливе становится равномерным вместо облачного по известному способу. В результате повышается прочность целлюлозного полотна, что позволяет увеличить скорость прессната с 43 до 48 м/мин, т.е. увеличить его производительность на 11,5%. Количество обрывов на пресспате сводится до минимума.
7 8 ), ? 1
1!11одолжение таблицы 1
Режим в башне облагораживания
Первая ступень насыщения
Вторая ст пень насыщения
При мер
I ф» о
П <Ц х z
Свежий Geлый сульфат ный щелок
Смесь свежего и оборотного щелоков
2 о о
О
2 о о
td а
» ь п
О
4 13 30 20 112,1 — 25 1014
5 13 40 33 138 — 38 1329
6 13 35 22 116 — 27 1058
7 13 50 32 139,6 — 40 1369
8 12 40 20 — 130,4 35 1170
9 12 30 25 — 140 25 1064
60 4,8
65,4 22
85,2 35
68,5 25
89 35
90,2 25
40 4,8
40 4,7
40 4,5
40 5,4
40 5,6
30 5,0
86 25
69 23
941
21 126,9
13
28
10 11,3 33,9
11 11 37
75,6 24,5 35 8,3
253,6 40
276,1 40
25 8,2
75 23
12 11 28
П р и м е ч а н и е . Примеры 11 и 12 иллюстрируют процесс холодного облагораживания целлюлозы по известному способу.
Т а б л и ц а 2
Качество целлюлозы, полученной в лабораторных и промышленных условиях по предлагаемому и известному способам
Качество целлюло. зы в целевом продукте
A ои
О
Ы я cd х
fQ Я
12
95 2 630 41
95, 2 630 41
95,4 646 47
97,4, 754 35
97 3 750 35
97,5 686 46
2,2 19,7
2,1 19,0
2,1 х х
1 п
0 н
«1
О
О °
4 Ц
0 О
М ° ч ц
О -.
4 х
Ц О
О и
0 О п х X
ftl
О
Х 0
О (ч
0 (л
О а
О
Щ а
»О
Ь- 9
О аО
О Ы
Ц О
2 ц
О О
H И
Ц
1 хГ цц
6$ О х О, C х О х
Гц 5Ф
ОО Оа аи а (-(Ь- О хя хх
О 0 О
«1х 0
ХХ ZI
0 Х О О х н х х
О
Ц х 0
О х m
4 О цхыц
О Ц Я
Х ОО,ОЦ Н 0О амee х к» х х 0 z 0 g 5 z 000», OXI O ц Ы ф z х 0 ц ц О О, g х z 0 х д К Р О 0, » ь(О О Е Е О «-(О гл и О х ц О О х о х о Г О Е а Е» Я О О N 0 z (- О О М и х а » н О а dJ Е О Р) Х О х ц % ац О О ц ц 0 (Vy » О О О В О 0 х o z О Ф Kl Х х х О а н О «1 0 787521 Продолже ние таблицы 2 I Качество целлюлозы в целевом продукте х х х я @ х а Ц о о ф Я Я о 2 х4х щ Я Я х ц цэо вао m1 е » -Д.Ю 1 ф Х » lO Ф х 2 Э х 1 х (D ф н х х о ц о щах В хе х о Пример 4 95,2 630 5 95,2 630 б 95,2 630 2,0 16,8 2,1 14,4 2,0 17,5 2,2 20,9 2,0 21,6 2,0 24,5 2,9 47,8 97,2 736 37 97,3 721 37 97,2 740 39 97,4 762 37 97,4 758 35 97,4 776 35 98,1 931 34 41 7 96,2 8 95,4 9 95,4 630 623 623 10 95, 2 630 97,6 712 97,5 853 2,1 — 96,9 б /5 2, 2 — 96,2 722 18 11 95,5 12 95,3 П р и м е ч а н и е . Примеры 11 и 12 иллюстрируют процесс холодного облагораживания целлюлозы по известному способу. ВНИИПИ Заказ 8293/28 Тираж 430 Подписное Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, Формула изобретения 1. Способ холодного облагораживания сульфатной предгидролизной целлюлозы, включающий двухступенчатое насыщение целлюлозы, первую ступень которого проводят на вакуум-фильтре оборотным щелоком от первой ступени промывки облагороженной целлюлозы до 4О содержания едкого натра в целлюлозной массе 30-50 г/л и концентрации массы 11-13%, а вторую ступень осуществляют раствором на основе свежего белого сульфатного щелока или едкого 45 натра, выдерживание насыщенной целлюлозы в башне облагораживания при концентрации едкого натра в целлюлозной массе 65-90 г/л и температуре 2235 С .и последующую ступенчатую промывку целлюлозы, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения содержания Ц-целлюлозы в целевом продукте, снижения набухания целлюлоэф и улучшения ее листообразующих свойств, вторую ступень насыщения проводят в присутствии оборотного щелока от первой ступени промываю Облагороженной целлюлозы при концентрации активной щелочи в смеси 110140 г/л, общем расходе едкого натра dO 900-1400 кг на тонну абсолютно суО хой целлюлозы и температуре 25-40 С. 2. Способ по и. 1, о т л и ч а þ шийся тем, что первую ступень насыщения проводят при температуре оборотного щелока 20-35 С. 3. Способ по п. 1, отличаю— шийся тем, что выдерживание в башне облагораживания ведут при концентрации целлюлозной массы 3,5-5,5% в течение 30-60 мин. 4. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что при использовании на второй ступени насыщения целлюлозы едкого натра концентрацию его в смеси поддерживают в пределах 130 140 г/л, и выдерживание в башне облагораживания проводят при концентрации едкого натра в целлюлозной массе 85-90 г/л и температуре 2225оС Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Бумажная промыаленность, Р 8, опублик. 21.07..78, с. 4-6. 2. Технологический режим производства кордной целлюлозы холодного. облагораживания Байкальского ЦБК, Байкальск, 1976 (прототип).
