RU2027813C1

RU2027813C1 - Method of bisulfite cellulose producing

Info

Publication number: RU2027813C1
Application number: RU93033494A
Authority: RU
Inventors: М.Г. Мутовина; Т.А. Бондарева; Н.Е. Самсонов; В.З. Просолова; Ю.В. Гранкин; Б.А. Фадеев; Б.В. Орехов; В.А. Кирсанов; В.В. Мусинский; В.Ф. Иванов; В.И. Татарчук; В.Н. Ефимова; Г.Ю. Тольман; Н.А. Дьяков; А.Н. Тимошевский; Ю.П. Дедик; К.М. Ершов; Р.И. Найдина; В.З. Лапухин; В.М. Коптев
Original assignee: Камский целлюлозно-бумажный комбинат
Priority date: 1993-06-29
Filing date: 1993-06-29
Publication date: 1995-01-27

Abstract

FIELD: cellulose industry. SUBSTANCE: method involves addition of wood chips and bisulfite solution prepared on the mixed base into boiling apparatus following by wood chips boiling at increased temperature. Mixture of MgO and Na₂O is used as a source of mixed base taken at the ratio (1:2)-(1: 3). Boiling is carried out at 152-160 C, pH 2.2-3.5 and at the content of total SO₂ 3.5-5.0%. EFFECT: improved method of bisulfite cellulose production. 1 tbl

Description

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при производстве бисульфитной целлюлозы. The invention relates to the pulp and paper industry and can be used in the production of bisulfite pulp.

Известен способ получения бисульфитной целлюлозы путем введения в варочный аппарат щепы и раствора бисульфита натрия и последующей варки древесной щепы при повышенной температуре [1]. A known method of producing bisulfite cellulose by introducing into the cooking apparatus of chips and a solution of sodium bisulfite and subsequent cooking of wood chips at elevated temperatures [1].

При этом варку осуществляют при рН 3,5-5,0. When this cooking is carried out at a pH of 3.5-5.0.

Полученная по известному способу целлюлоза обладает недостаточным качеством из-за высокой температуры варки. Obtained by a known method, the cellulose is of insufficient quality due to the high cooking temperature.

Ближайшим аналогом является способ получения бисульфитной целлюлозы на смешанном основании путем введения в варочный аппарат щепы и раствора бисульфита и последующей варки древесной щепы при повышенной температуре [2]. The closest analogue is a method for producing bisulfite cellulose on a mixed base by introducing chips and a solution of bisulfite into the cooking apparatus and then boiling wood chips at elevated temperature [2].

Известный способ - двухступенчатая варка, осуществляемая при температуре 135-150^оС, рН = 6-7 с использованием смеси оснований СаО и MgO. При этом в варочную сульфитную кислоту, характеризующуюся 7,5% всего SO₂ и 1,0% связанного SO₂, добавляют 5%-ный раствор NaOH, КОН или NН₄ОН. Полученный варочный раствор характеризуется следующим соотношением между MgO:CaO:Na₂O= 1,07:1:22.The known method is a two-stage cooking, carried out at a temperature of 135-150 ^about C, pH = 6-7 using a mixture of CaO and MgO bases. At the same time, a 5% solution of NaOH, KOH or NH ₄ OH is added to the cooking sulfite acid, characterized by 7.5% of all SO ₂ and 1.0% of bound SO ₂ . The resulting cooking solution is characterized by the following ratio between MgO: CaO: Na ₂ O = 1.07: 1: 22.

Общее время варки составляет 8,5 ч. The total cooking time is 8.5 hours.

Целлюлоза, полученная по известному способу имеет низкий выход и низкую белизну. Cellulose obtained by a known method has a low yield and low whiteness.

Результатом изобретения является повышение выхода и улучшение качества целевого продукта. The result of the invention is to increase the yield and improve the quality of the target product.

Данный технический результат достигается тем, что в способе получения бисульфитной целлюлозы на смешанном основании путем введения в варочный аппарат щепы, раствора бисульфита и последующей варки древесной щепы при повышенной температуре, в качестве смешанного основании используют смесь MgO и Na₂O в соотношении 1:2 - 1:3, а варку проводят при температуре 152-160^оС, рН=2,2-3,5 и содержании всего SO₂ 3,5-5,0%.This technical result is achieved by the fact that in the method of producing bisulfite cellulose on a mixed base by introducing wood chips into the cooking apparatus, a solution of bisulfite and subsequent boiling of wood chips at elevated temperature, a mixture of MgO and Na ₂ O in a ratio of 1: 2 is used as a mixed base 1: 3, and the cooking is carried out at a temperature of 152-160 ^{° C,} pH = 2,2-3,5 and a total content of 3.5-5.0% SO _2.

Установлено, что одновалентное натриевое основание быстрее двухвалентного магниевого проникает в щепу, создавая более благоприятные условия для сульфонирования лигнина, чем при использовании одного магниевого основания. Магниевое основание, в свою очередь, создает большую буферность, т.е. стабилизирует рН на границе раздела твердой (щепа) и жидкой (варочный раствор) фаз и в варочном растворе, чем при использовании одного натриевого основания. It has been established that a monovalent sodium base penetrates faster into the wood chips than divalent magnesium, creating more favorable conditions for sulfonation of lignin than when using a single magnesium base. The magnesium base, in turn, creates greater buffering, i.e. stabilizes the pH at the interface between solid (wood chips) and liquid (cooking solution) phases and in the cooking solution than when using a single sodium base.

В результате совместного положительного влияния этих оснований при соотношении их 2:1 - 3:1 улучшается как процесс сульфонирования, так и растворения лигнина, повышается в целом избирательность делигнификации и уменьшается гидролитическое воздействие варочного раствора на волокна. Соответственно повышается выход и качество целлюлозы. As a result of the joint positive effect of these bases at a ratio of 2: 1 - 3: 1, both the process of sulfonation and dissolution of lignin improves, the selectivity of delignification increases in general, and the hydrolytic effect of the cooking solution on the fibers decreases. Accordingly, the yield and quality of cellulose is increased.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.

П р и м е р 1. Способ получения бисульфитной целлюлозы на смешанном основании осуществляют следующим образом: 1000 г абс. сухой еловой щепы загружают в автоклав, снабженный циркуляционным устройством, и заливают бисульфитным раствором на магниевом основании с соотношением MgO:Na₂O 1:2, концентрацией всего SO₂ 3,5% и рН= 2,2. Варку проводят при температуре 152^оС в течение 2 ч 40 мин. Показатели качества целлюлозы приведены в таблице.PRI me R 1. The method of producing bisulfite cellulose on a mixed base is as follows: 1000 g abs. dry spruce chips are loaded into an autoclave equipped with a circulation device, and poured with a bisulfite solution on a magnesium base with a ratio of MgO: Na ₂ O 1: 2, the concentration of total SO _{2 is} 3.5% and pH = 2.2. Cooking is carried out at a temperature of 152 ^about C for 2 hours 40 minutes Pulp quality indicators are given in the table.

П р и м е р 2. Способ получения бисульфитной целлюлозы на смешанном основании осуществляют аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что используют бисульфитный раствор с соотношением MgO:Na₂O 1:3, концентрацией всего SO₂ 5,0% и рН 3,5. Варку проводят при температуре 160^оС в течение 3 ч.PRI me R 2. The method of producing bisulfite cellulose on a mixed base is carried out analogously to example 1, with the only difference that they use a bisulfite solution with a ratio of MgO: Na ₂ O 1: 3, the concentration of all SO ₂ 5.0% and pH 3,5. Cooking is carried out at a temperature of 160 ^about C for 3 hours

Показатели качества целлюлозы приведены в таблице. Pulp quality indicators are given in the table.

П р и м е р 3 (по прототипу). Способ получения бисульфитной целлюлозы на смешанном основании осуществляют аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что щепу заливают сульфитным варочным раствором, содержащим 7,5% SO₂, 1% связанной SO₂ на кальциевомагниевом основании в соотношении СаО:MgO - 3:2 с добавлением к 1,3 этого варочного раствора 2 мас.ч. 5%-ного раствора NaOH и 1,7 мас.ч. воды. Варку проводят при температуре 145^оС в течение 3 ч.PRI me R 3 (according to the prototype). The method of producing bisulfite cellulose on a mixed base is carried out analogously to example 1, with the only difference that the chips are poured with a sulfite cooking solution containing 7.5% SO ₂ , 1% bound SO ₂ on a calcium-magnesium base in a ratio of CaO: MgO - 3: 2 s adding to 1.3 of this cooking solution 2 wt.h. 5% NaOH solution and 1.7 wt.h. water. Cooking is carried out at a temperature of 145 ^about C for 3 hours

П р и м е р 4. Способ получения бисульфитной целлюлозы на смешанном основании осуществляют аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что используют бисульфитный раствор при соотношении MgO:Na₂O - 1:3,5, рН-3,7, концентрации всего SO₂ =3,4%, температуре 162^оС в течение 3 ч.PRI me R 4. The method of producing bisulfite cellulose on a mixed base is carried out analogously to example 1, with the only difference that they use a bisulfite solution at a ratio of MgO: Na ₂ O - 1: 3,5, pH-3.7, concentration total SO ₂ = 3.4%, a temperature of 162 ^{° C} for 3 hours.

Результаты качества приведены в таблице 1. Quality results are shown in table 1.

П р и м е р 5. Способ получения бисульфитной целлюлозы на смешанном основании осуществляют аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что используют бисульфитный раствор при соотношении MgO:Na₂O 1:1,8, рН-2,1, концентрации всего SO₂ 5,2%, температуре 151^оС в течение 2 ч 20 мин.PRI me R 5. The method of producing bisulfite cellulose on a mixed base is carried out analogously to example 1, with the only difference that they use a bisulfite solution at a ratio of MgO: Na ₂ O 1: 1.8, pH-2.1, the concentration of all SO ₂ 5.2%, a temperature of 151 ^{° C} for 2 h 20 min.

Показатели качества приведены в таблице. Quality indicators are given in the table.

Анализ таблицы показывает, что выход целлюлозы, полученной по предлагаемому способу, выше на 4-8% (по сравнению с прототипом), а также повышается качество целевого продукта за счет повышения белизны на 2-3 ед., разрывной длины на 25% и сопротивления излому на 50%. Analysis of the table shows that the yield of cellulose obtained by the proposed method is 4-8% higher (compared with the prototype), and the quality of the target product is also improved by increasing the brightness by 2-3 units, breaking length by 25% and resistance 50% fracture.

Claims

METHOD FOR PRODUCING BISULPHITE CELLULOSE by introducing into the cooking apparatus wood chips and a solution of bisulfite on a mixed base and subsequent boiling of wood chips at elevated temperature, characterized in that a mixture of MgO and Na ₂ O in a ratio of 1: 2 - 1: 3 is used, and cooking is carried out at a temperature of 152 - 160 ^o C, a pH of 2.2 - 3.5 and a total SO ₂ content _of 3.5 - 5.0%.