Способ отбелки целлюлозы

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респу6лик

<»821618 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.06.79 (21) 2777306/29-12 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет — (51)М. Кд.

О 21 С 9/14

Гасударственный камитет

СССР ао делам изебретеннй и открытий

Опубликовано 15.04.81. Бюллетень М 14 (53) УДК 676.1. .023.1 (088.8) Дата опубликования описания 15,04.81 (72) Авторы изобретения

Л. В. Зырянова и В. И. Киселев

Камский целлюлозно-бумажный. комбинат и Ленинградский технологический институт цепль промышленности / (71) Заявители (54) СПОСОБ ОТБЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к способу отбелки целлюлозы и может быть. использовано в целлюлозно-бумажной промышленности.

Известен способ отбелки целлюлозы путем обработки ее двуокисью хлора и хлором с по- следующей промывкой водой и щелочью и последующими однократными или многократными обработками двуокисью хлора и/или гипохло- . ритом (11.

Однако -.àêîé способ, обеспечивая целевому продукту высокую белизну, приводит к эначито тельному загрязнению сточных вод.

Известен также способ отбелки целлюлозы, включающий обработку ее хлором, щелочью, гипохлоритом. Хлорирование целлюлозы в этом

15 способе ведут в присутствии сульфаминовой кислоты или мочевины (2(.

Однако при хлорировании с добавлением сульфаминовой кислоты или мочевиньт происходит незначительное повышение белизны цел- . люлозы и практически не обезвреживаются сточные воды после ступени хлорирования, Наиболее близким к предлагаемому является способ отбелки, включающий трехступенчатую обработку ее хлорсодержащими соединениями, первую из которых проводят смесью двуокиси хлора с хлором, вторую — хлором и третью — двуокисью хлора или гипохлоритом с проведением последовательных операций промывки и обработки щелочью между ступенями и последующую кисловку. Способ позволяет получить целлюлозу с высокой белизной и сохранить физико-механические показатели (33.

Однако данный способ не позволяет в goстаточной степени снизить загрязненность сточных вод, Ьбезвредить хлорсодержащие химичестсие и биологические продукты распада лигнина.

Цель изобретения — снижение загрязненности сточных вод при одновременном повышении физико-механических показателей и выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу отбелки целлюлозы, включающему трехступенчатую обработку ее хлорсодержащими соединениями, первую из которых проводят смесью двуокиси хлора с хлором, вторую — хлором и третью .— двуокисью хлора или гипохлоритом с проведением последо8216 I8

Таблица 1

Показатели беленой

Расход мочевины, % ебененая — целлюлоза целлюлозы

1 ll I I I IV Ч

89,6 89,4 89,4 89,1 87,9

Опыт

Белизна, %

264

276

242 246

7600

7440 7540 7580

1050 . 1170 1200 1300 1390

Число двойных перегибов

Сточные воды после второго хлорирования окисляемость, мг О /л

144,0

234,13

82,08

79,2

ХПК, мг О>/л

157,57

163,89

ХПК после второго щелочения

324,12

332,77

432,17

Выход беленой целлюлозы, %

93,7

95,2

94,9 вательных операций промывки и обработки щелочью между ступенями и последующую кисловку, обработку целлюлозы хлором на второй ступени проводят в присутствии мочевины в количестве 0,05 — 0,5% от массы абсолютно сухого волокна.

При этом обработку хлором на второй ступени проводят при 20 — 50 С и концентрации массы 3 — 5% 30 — 60 мин.

Пример 1. Берут сульфатную небеленую целлюлозу степенью делигнификации:

90 и, ед. с содержанием лиственной древесины

87% и хвойной — 13%, показателем вязкости

276 Мп медно-аммиачного раствора, разрывной длиной 7600 м, числом двойных перегибов

1270. Обрабатывают смесью двуокиси хлора и хлора с общим расходом активного хлора 5,15% к сухому волокну при концентрации массы

3,5%, при 25 С 45 мин, промывают водой и подвергают щелочной экстракции:c расходом

Вязкость 0,7%. медно-аммиачного раствора, Мп 223 . 241

Разрывная длина, м 7160 7370

Как видно из табл. 1, в полученной белеиой целлюлозе при добавлении мочевины

0,10 — 0,20% (опыты II — 1Ч) имеют место увеличение вязкости на 9 — 11%, разрывной длины на 10%, числа двойных перегибов на 13 — 20% по сравнению с опытом I, отбеленным по известному способу.

4 едкого натра 2,5 Л,. цри 70 (., концентрации массы 10%, 120 мин.

После промывки водой массу делят на пять частей, каждую из которых обрабатывают хлором в количестве 2% к сухому волокну с добавлением различных количеств мочевины (опыты — 0; II — 0,)0%; III — О, I5%; IV — 0,20%;

Ч вЂ” 0,50% к сухому волокну) при 30 С, концентрации массы 5%,45 мин. Затем после npoi0 мывки водой массу обраоатывают едким натром с расходом 0,5% к волокну лри 70 С, концентрации массы 10%, 120 мин. Добелку двуокисью хлора проводят после промывки водой с расходом CIO> 0,8% к волокну при

is 75 С, концентрации 10%, 210 мин. Кисловку проводят без предварительной промывки водой с расходом СО2 1% к волокну 30 мин. при концентрации массы 5%.

В табл. 1 приведены результаты испытаний (по примеру 1).

Окисляемость и ХПК фильтрата, полученного от образцов целлюлозы с добавлением мочевины в количестве 0,15 и 0,5% к волокну, уменьшается соответственно на 43 — 45%, 30 — 32%, ХПК фильтратов этих же образцов после второго щелочения после обработки хлором уменьшается на 25% по сравнению с фильтратом, 82l(18

Небеленая целлюлоза

Показатели беленой целлюлозы

Расход мочевины, %

0 0,05 0,10 0,15 . 0,50

91,5 91;5 91,3 91,3 89,4 . Белизна, %

Вязкость 0,7% медно-аммиачного раствора, Мп

274 290 302 314 327

7120 7360 7601 7590 7670

7744

Разрывная длина, м

1320 1420 1584 1574 1690

Число двойных перегибов

1970

Окисляемость сточных вод мг О /и после второго хлорирования

124 — 57,1 52,4 37,9

5 отобранным от образца. обработанного по известному способу. Выход целлюлозы полученной с добавлением мочевины 0;15 — 0,5%, увеличивается на 1,4-- I,(i ;ñ по сравнению с обработ-, кой хлором по известному способу, Причем добавление мочевины к образцам

lI — lV в количестве 0,1--0,2%. к сухому волокну практически не приводит к уменьшению белизны по отношению к образцу I, обработанному по. известному способу.

При взаимодействиии хлора с целлюлозой мочевина, очевидно, выполняет функции активатора окисления продуктов распада, образовав.шихся при взаимодействии спутников целлюлозы с хлором, содержащих хромоформные группы лигнина.

Таким образом, при отбелке целлюлозы по схеме смесь двуокиси хлора + хлор - хлор -+ двуокись хлора, обработка хлором во второй ступени с добавлением мочевины увеличивает выход целлюлозы, вязкость, физико-механическиепокаэатели, практически нс снижая белизну. При

Данные, приведенные в табл. 2, подтверждают результаты опытов, приведенных в табл. 1.

Формула изобретения

1. Способ отбелки целлюлозы, включающий трехступенчатую обработку ее хлорсодержащими соединениями, первую из которых проводят смесью двуокиси хлора с хлором, вторую— хлором и третью — двуокисью хлора или гипохлоритом, с проведением последовательных операций промывки и обработки щелочью межэтом происходит значительное обезвреживание сточных вод после отбелки целлючоэы, что позволяет сократить расход свежей воды иа отбелку.

Пример 2. Сульфитную небеленую ttenлюлозу степенью делигнификации 94. л. ед., по-. казателем вязкости 336 Мп медно-щелочного раствора, разрывной длиной 7744 м и числом двойных перегибов 1970 обрабатывают смесью двуокиси хлора и хлора, а затем едким нат-

t(I ром при параметрах, приведенных в примере 1О

Обработка хлором совместно с мочевиной во второй ступени проводится с расходом последней в опытах I — 0; ll-0,05%; III — 0,10%; !

Ч вЂ” 0,15%; Ч вЂ” 0,50% к массе сухого волокна при 25 С, концентрации массы 5% 50 мин.

Затем проводят обработку едким натром при

50 С, После промывки водой массу добеливают двуокисью хлора 210 мин. Кисловку сернистой кислотой проводят без промежуточной водной промывки.

В табл. 2 приведены результаты испытаний (по примеру 2).

:Таблица 2 ду ступенями1 указанной трехступенчатой обработки и последующую кисловку, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью снижения заЫ грязненности сточных вод при одновременном повышении физико-механических показателей и выхода целевого продукта, обработку целлю. лозы хлором на второй ступени проводят в присутствии мочевины в количестве 0,05 — 0,5% от массы абсолютно сухого волокна.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что обработку целлюлозы хлором на второй ступени проводят при 20 — 50 С и при концентрации массы 3 — 5% 30 — 60 мин.

821618

Составитель А. Моносов

Редактор В, Романенко Техред М. Федорнак Корректор E. Рошко

Заказ 1739/47 Тираж 407 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Источники информаций, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СССР М 196679, кл. 0 21 С 9/10, 1965.

2. Гудивака М. P., Амираиу В. Р. Ингибиторы при отбелке целлюлозы. — "Индиан пали энд папер", 1973, 27,9.

3. Авторское свидетельство СССР Р 583226, кл. D 21 С 9/14, 1976 (прототип).