SU1043213A1 - Способ концентрировани суспензии целлюлозного волокнистого материала - Google Patents

Description

о

4;:

и

ND

и Изобретение относитс  к целлюлоз но-бумажной промьЕштенности. Известен способ концентрировани  суспензии целлюлозных волокон из сточнЕзГХ вод целлюлозно-бумажного производства, включающий фракционир вание суспензии, улавливание и сгущ ние волокна. Улавливание мелкого волокна осуществл ют отстаиванием суспензии в отстойнике при скорости восход щего потока не более 1 мм/с, а сгущение - центрифугированием до концентрации суспензии 15. В резул тате концентрировани  суспензии целлюлозных волокон по известному способу получаетс  скоп мелких воло кон различной длины совместно с рс13 личными добавками целлюлозно-бумажного производства 1 . Однако известный способ не обеспечивает возможность концентрировани  суспензии низкомолекул рной целлкхпозы, пригодной дл  получени  биологической массы. Цель изобретени  - обеспечение возможности концентрировани  суспен зии низкомолекул рной целлюлозы и использование целевого продукта дл  получени  биомассы. Эта цель достигаетс  тем, что со ласно способу концентрировани  суспензии целлюлозного волокнистого ма териала, включающему фракционирован суспензии, улавливание и сгушение волокна, улавливание волокна осущ€ с вл ют в осветлителе со взвешенныь1 слоем осадка при скорости дЬижеки  суспензии 1,2-1,5 мм/с. Кроме того, сгущение суспензии про вод т флотацией волокна при расходе во духа 3-6% от массы воды, давлении 3-4 г/см в течение 30-60 мин. Причем сгущение провод т центриф гированием. В результате концентрировани  суспензии целлюлозного волокннстохо получают низкомолекул рную целлюлоз имеющую показатели качества представленные в таблице. Пример 1. Беленую целлюлоз ную массу средней степени полимеризации 800, с массовой долей альфацеллюлозы - 92,3%, концентрацией 0,82% фракционируют под давлением 0,6 кг/см, .отход щую после фракцио нировани  суспензию направл ют на улавливание в ответлитель со взвешенным слоем осадка при скорости восход щего потока поступающей жидкости 1,2 гим/с. Затем полученную суспензию направл ют дл  сгущени  .. на флотационное устройство. Флотаци осуществл ют при расходе воздуха 3% от поступающей жидкости, врем  уплотнени  30 мин. Сгущение ведут до концентрации 3%. Уплотненный слой непрерывно удал ют, а отход щую жидкость направл ют на осветлитель со взвещенным :лоем осадка. Полученна  низкомолекул рна  целлюлоз имеет следующие показатели качества: массова  дол  альфа-целлюлозы - 91,4%, Средн   длина волокна 0,35 iviM, средн   степень полимеризации - 300. Далее целевой продукт концентрировани  - низкомолекул рную целлюлозу подают в аппарат дл  фермента .тивного гидролиза. Гидролиз ведут при температуре реакционной среды 45-48°С, рН 4,0-4,5, который поддерживают с помощью 1 н. сол ной кислоты . Расход фермента соста зл ет 5% от массы абсолютно сухого волокна. Процесс гидролиза провод т до достижени  концентрации редуцирующих веществ в гидролизате 0,5%, Гидролиз ат с оставшимс  волокном используют дл  выращивани  кормовых дрожжей . Содержание сырого протеина в белковой массе - 19%. Пример 2. Суспензию беленой цел:аюлозы со степенью полимеризации 1500, содержанием альфа-целлюлозы 95,8%, концентрацией 0,65%, фракционируют под давлением 0,6 кг/см. Отход щую после фракционировани  суспензию низкомолекул рной целлюлозы с содержанием взвещенных веществ 500 мг/л направл ют на улавливание в освет;;итель со взвешенн11 М слоем осадка при восход щей скорости движени  жидкости 1,5 мм/с. Перед осветлителем устанавливают специальный воздухоочиститель, в котором воздушные пузырьки полностью выдел ютс  из воды. Наличие воздухоочистител  повьоиает эффект улавливани  волокна, снижает содержание волокна в отход щей воде до 20 мг/л. Осадок концентрацией 30 г/л направл ют на сгущение, часть осадка сгущают флотацией, другую часть - центрифугированием . Флотацию провод т в две ступени. Первую ступень флотации осуществл ют при расходе воздуха 6% от поступающей жидкости, давлении 4 кг/см, продолжительности 30 мин. Уплотненный флотослой , содержащий 50 г/л волокна, направл ют на вторую ступень которую ведут в течение 60 мин при расходе воздуха 6% и давлении 4 кг/см. Суспензию сгущают до 15% (150 г/л). Уплотненный слой непрерывно отбирают, а отход щую жидкость, содержащую 0,0050 г/л, направл ют на осветлитель со взвешенным слоем осадка. Центрифугирование другой части провод т в горизонтальной осадите гькой центрифуге с непрерывной выгрузкой Осадка типа СПИ (фактор разд(5лени  2000-2500, отношение длины ротора к его диаметру 1,5-1,7).

Центрифугат концентрацией волокна 5-10 г/л смешивают с суспензией, поступающей на осветлитель со взвешенным слоем.

{изкомолекул рную целлюлозу концентрацией 130-180 г/л с содержанием альфа-целлюлозы 91,0%, степенью полимеризации 450, длиной волокна, равной 0,23 мм, используют дл  ферментативного гидролиза с последующим получением кормовых дрожжей.

Ферментативный гидролиз провод т при 45°С и рН 4,5 с посто нным перемешиванием массы дл  получени  концентрации редуцирующих веществ вгидролиаате 0,6%. Расход фермента 10% от массы абсолютно сухого волокна . Непрореагировавшую часть волоко отдел ют, гидролизат используют дл  получени  белкового корма с выходом сырого Протеина до 51%.

Пример 3. Небеленую целлюлозу степенью полимеризации 1100, массовой долей альфа-целлюлозы 87%, концентрацией 0,65% фракционируют при давлении 0,6 кг/см. Отход щую после фракционировани  суспензию с содержанием взвешенных веществ 400 мг/л (0,40%) направл ют на улавливание в осветлитель со взвешеным слоем осадка при восход щей скорости движени  жидкости 1,4 мм/с.: Концентраци  суспензии составл ет 10 г/л (ia%), а осветленной воды 25 мг/л.

Суспензию направл ют на сгущение путем флотации, а оответленную воду возвращает в производство.

Флатацию провод т в две ступени, расход воздуха на каждую ступень составл ет 5% от массы поступающей жидкости, первую ступень ведут при давлении 3,0 кг/см в течение 30 мин, а вторую - при давлении 4 кг/см в течение 60 мин. Сгущение провод т до концентрации 100 г/л (10%). В результате концентрировани  получгиот низкомолекул рную целлюлозу с массовой долей альфацеллюлозы 82%, степенью полимери- зации 480. Ферментативный гидролиз провод т до содержани  редуцирующих веществ 0,92%. На гидролизате после отделени  непрореагировавших волокон выращивают кормовые дрожжи с содержанием сырого протеина в белковой массе 50%.

Осуществить процесс концентрировани  суспензии с получением целевого продукта, пригодного л.п  получени  биомассы, по известному способу не удаетс  из-за низкой исходной концентрации суспензии и длительности осаждени  в отстойниках.

Пример 4. Небеленую целлюлозу степенью полимеризации 1100, массовой долей альфа-целлюлозы 87% фракционируют и улавливают аналогично , как в примере 3.

Низкомолекул рную целлюлозу непрерывно подают на центрифугирование. Центрифугирование провод т горизональнрй декантационной центрифуге, типа ОГШ с непрерывной выгрузкой осадка (фактор разделени  1000-1200, отношение длины ротора к диаметру 35-40 центрифугируют с концентрацией мелкого волокна 2-5 г/л, смешивают с суспензией целлюлозы, поступающей на осветлитель со взвешенным слоем. Обезвоженную низкомолекул рную целлюлозу концентрацией 80-100 г/л с массовой долей альфа-целлюлозы 82%, степенью полимеризации 500 подвергают ферментативному гидролизу и выращиванию дрожжей на гидролизате аналогично примеру 2.

Пример 5. Суспензию беленой целлюлозы концентрацией 60 г/л, степенью полимеризации 1400, массовой долей альфа-целлюлозы 94,5% фракционируют , отход щие от фракционаторов воды концентрацией 400 мг/л направл ют , как в примере 3, дл  улавливани  целлюлозных волокон в осветлитель , со взвешенным слоем осадка, где суспензию концентрируют до 12 г/л. Полученную суспензию (рН 4,5) нейтрализуют аммиачной водой до рН 6,5-7,0 в башне емкостью 140 м и затем сгущают путем центрифугировани  до 75% влажности. В результате получают низкомолекул рную целлюлозу степенью полимеризации 550 с массовой долей альфа-целлюлозы 91,5, смолы - 0,15%, зольностью 0,5%, пригодную дл  использовани  в качестве корма жвачным Животным.

0

Предлагаемый способ концентрировани  суспензии целлюлозного волокнистого материала обеспечивает получение суспензии низкомолекул рной целлюлозы, пригодной дл  получени  биомассы.

Массова  дол  альфа-целлюлозы,

%

Массова  дол  смол и жиров, % Зольность; %

Средн   степень полимеризации Средн   длина волокна, мм

75-80

91,0-92,5 12-20 0,5-2,0

,50-1,5

0,7-1,0 480-530 300-550 0,25 0,40

Claims (3)

1. СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ СУСПЕНЗИИ ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО ВОЛОКНИСТОГО ’ МАТЕРИАЛА, включающий фракционирование суспензии, улавливание и сгущение волокна, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности концентрирования суспензии низкомолекулярной целлюлозы и использования целевого продукта концентрирования для получения биологической массы, улавливание, волокна осуществляют в отсветлителе со взвешенным слоем осадка при скорости движения суспензии 1,2-1,-5 мм/с.

2. Способ по п. ^отлича ющийся тем, что сгущение про водят флотацией волокна при расходе, воздуха 3-6% от массы воды, давлении, 3-4 кг/см^ в течение 30-60 мин.

3. Способ поп. 1, отличающийся тем, что сгущение проводят центрифугированием.

w (Л >