Способ получения полуцеллюлозы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ, (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 14.0380 {21) 2896176/29-12 (51) М. КЛ.

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Ресвублнк с присоединением заявки Йо

D 21 С 3/10

Государствеиный комитет

СССР ио дедам изобретеиий и открытий (23) ПриоритетЮ) ЩК 676. 1. 022., ; . 16 (088. 8) Опубликовано 07.10.816юллетеиь М 37

Дата опубликования описания 07.1081 (72) Авторы

М.Г.Мутовина, A.È.Áîáðîâ, Т.A.Foíäàðåâà, Н.Е.Самсонов, М Х Н (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛУЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и может быть использовано при производстве полуцеллюлоэы, преимущественно из лиственной древесины.

Известен способ варки целлюлозы с использованием отработанного бисульфитного щелока при получении би сульфитного варочного раствора (1) .

По этому способу варку ведут с растворами бисульфита натрия, магния или аммония, содержащими отработан- . ный бисульфитный щелок от предыдущей варки.

Недостатком этого способа является 15 низкая степень провара, пониженное качество целевого продукта, механическая прочность и белизна вследствие интенсивного разложения бисульфита вводимым с отработанным щелоком тио- 20 ,сульфатом.

Известен также способ варки полуцеллюлозы и целлюлозы на отработанном бисульфитном щелоке, предварительно донасыщенном двуокисью серы и осно-2 ванием, с содержанием тносульфата в варочном растворе 0,25-, 0,40 г/100 мл (2).

Недостатком этого сйособа является невозможность многократного исполь- ЗО зования отработанного щелока иэ-за накопления в нем тиосульфата. Количество последнего не должно превышать.

0,25-0,40 г/100 мп (в ед. ЗО ), в противном случае снижается выход и качество полуфабриката.

Ближайшим к изобретению является способ получения полуцеллюлозы, включающий ряд периодических варок лиственной древесины с варочным раствором, содержащим бисульфит магния и аьвииак (3). .Этот процесс осуществляют при рн варочного раствора 6-10, температуре 160-190 С, давлении 0,7-0,9 МПа с последующей сдувкой газов из варочного котла до остаточного давления

0,2-0,25 MQa и отбором щелока на регенерацию.

При этом способе благодаря высокому рН реакции разложения бисульфит-ионов протекают медленно и содержание тиосульфата в щелоке не превышает О,l-г/100 мл, достигается высокий выход и хорошая механическая прочность полуфабриката.

Однако этот способ недостаточно экономичен из-эа низкой плотности отработанных щелоков, идущих на регенерацию серы н основания. Для

870534 выпарки этих щелоков до концентрации сухих веществ, необходимой. для нормального сжигания, требуются значительные энергетические затраты.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса.

Цель достигается тем, что в способе получения полуцеллюлозы, включающем ряд варок лиственной древесины с варочным раствором, содержащим бисульфит магния и аммония, при повышенных температуре и давлении, сдувку газов и отбор отработанного щелока после каждой варки проводят в процессе сдувки при давлении 0,4-0,6 МПа и отработанный щелок подают на последующую варку в количестве 10-35% от общего объема варочной жидкости.

Варочный раствор, отобранный при давлении 0,4-0,6, содержит относительно большое количество остаточного 20

SO — 0,7-.1,0%,который может быть использован в последующей варке. Это приводит к экономии серы и основания на варку. При использовании отобранного варочного раствора, имеющего высокую температуру (165-190 С), в последующей варке повысится температура закачиваемого в котел бисульфитного раствора, в результате чего улучшится процесс пропитки щепы и сократится расход пара на варку. При этом возвращаемая в котел органическая часть варочного раствора приведет к повышению плотности и соответственно теплотворной способности щелока, направляемого в систему регене- З рации. Объем регенерируемого щелока уменьшается на 10-35%, вследствие, чего сокращаются энергетические затраты на выПарку щелоков. Кратность использования отработанного варочно- ф) го раствора не лимитируется и качественные показатели полуцеллюлозы остаются на прежнем уровне.

Пример 1. Проводят ряд периоди4 ческих варок лиственной древесины. а) Первую варку древесины осины проводят в производственных условиях с варочным раствором следующего состава : всего SOg — 2,56%, количество добавляемого аммиака — 30% от массы MgO (pH = 8,5) по следующему графику : подъем температуры до 170 С в течение 2,5 ч, варка при температуре 170 С в течение 1,5 ч. Давление при варке 0,85 МПа. Далее проводят спуск газа до давления 0,6 МПа в течение 10 мин. При давлении 0,6 МПа отбирают варочный раствор из котла в количестве 10% от общего объема жидкости в котле для использования в последующей варке. Характеристика отобранного варочного раствора температура — 165 С, всего БС 1,рН

7, 4, тиосульфата — 0,095%, плотность.

1,003 г/см . Выход полуцеллюлозы 65 составляет 74%. Показатели полуцеллюлозы приведены в таблице. б) Следующую варку проводят аналогично первой, но к варочной жидкости добавляют 10% отработанного щелока, отобранного при укаэанных условиях первой варки.

Состав варочного раствора : SO

2,75, количество добавляемого аммиака — 20Ъ от массы ИдО (рН = 6,0), тиосульфат — 0,09%.

Варку осуществляют при 165оС в течение 0,75 ч по тому же графику, что и в примере la, После спуска газа в течение 15 мин до давления 0,4 ИПа отбирают варочный раствор в количестве 20% от объема жидкости в котле.

Характеристика отобранного ва рочного раствора : температура

160 С; всего SOg — 0,8%, рН вЂ” 5,5, тиосульфат — 0,1Ъ, плотность

1,041 г/см, Получают полуцеллюлоэу с выходом

76%. Показатели полуцеллюлозы приведены в таблице. в) Параллельно проводят варку древесины осины по известному способу (прототипу) с варочным раствором следующего состава : всего SOg

2,56%, количество добавляемого аммиака — 30% от массы MgO,, рН 8,5 по следующему графику : подъем температуры до 170 С в течение 2,5 ч, варо ка при 170 С в течение 1,5 ч, давление при варке 8,5 ати, спуск газа до давления 0,25 МПа в течение 15 мин.

При .достижении этого давления в котел подают слабый щелок и отбирают вытесненный крепкий щелок на регенерацию. Характеристика отбираемого крепкого щелока при 90-100 C : всего SO@. — 0,6%, рН вЂ” 7,8, тиосульфа-, та — 0,095%, плотность — 1,033 г/см

Выход полуцеллюлозы составляет 74%.

Показатели целлюлозы приведены в таблице.

Пример 2 Варку древесины осины проводят в производственных условиях, как в примере lб с добавлением 20% варочного раствора, отобранного в процессе варки lб. Состав варочного раствора, как в примере lб; спуск газа после варки и отбор варочного раствора в количестве

35% от объема жидкости в котле, как в примере lб при давлении 0 55 МПа.

Плотность отработанного варочного раствора — 1,047 г/см, содержание тиосульфата - 0,15%. Получают полуцеллюлозу с выходом 77%. Показатели полуцеллюлозы приведены в таблице.

Пример 3. Варку древесины осины проводят в производственных условиях. Варочный раствор имеет .следующий состав : всего SO - 1,39%, количество добавляемого аммиака—

60% от массы МдО, рН вЂ” 10,0, тиосульфат — 0,1%.

870534!

По примеру По предлагаемому способу

1 в Пример Пример 2 Пример 3

1б

Показатели

76 77 80

96 97 5 98

Выход, %

Число Каппа

Механическая прочность при степени помола

25-30 ЫР, при массЕ отливок 150 г/м разрывная длина,м 8300

8350 8320 8400

1240 1250 1255

Сопротивление излому,ч.д.п.

1250 продавливанию гкс/см

7.,2, 7,5 7,2

7,3 плоскостному сжатию,кг

33 33

Формула изобретения

Составитель Л.Лукашевич

Редактор A.Áàãèðîâà Техред A.Ñàâêà Корректор С. Шекмар

Заказ 8830/42 Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,, 4

Варку осуществляют по тому же графику, что и в примере lб при температуре 180 С и давлении 0,9 МПа с добавлением 35% отобранного в процессе варки по примеру 2 варочногс раствора. Спуск газа и отбор варочного раствора производят, как в примере lб, в количестве 35%. Плотность его 1,052 г/см . Получают полуцелЭ люлозу с выходом 80%. Показатели полуцеллюлозы приведены в таблице.

После десятикратного использования отобранного варочного раствора

Способ получения полуцеллюлоэы, включающий ряд периодических варок лиственной древесины с варочным раствором, содержащим бисульфит магния и аммиак, при повышенных температуре 45 и давлении, сдувку газов и отбор отработанного щелока, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, отбор отработанного щелока после каждой Я варки проводят в процессе сдувки плотность отработанного щелока повышается до 1,057 г/см, а содержание тиосульфата в нем не превыаает

0,2% ед. SO t,â то время как плот ность отработанного щелока по прототипу составляет 1,033 г/смэ, а содержание тиосульфата 0,07-0,1%.

При этом показатели качества полуцеллюлоэы остаются на прежнем. уровне, как видно из таблицы.

Экономия химикатов на варку— серы и окиси магния составляет

8-15%. при давлении 0,4-0,6 МПа и отработанный щелок подают на последующую варку в количестве 10-35% от общего объема варочной жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 1692830, кл. D 21 С. 3/10, 1976.

2 ° Авторское свидетельство СССР

9 558995, кл. D 21 С 3/06, 1973

3. Авторское свидетельство СССР

В 555189,, кл. D 21 С 3/10, 1975 (прототип).