SU1112081A1 - Способ приготовлени щелочного варочного раствора дл изготовлени полисульфидной целлюлозы - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЩЕЛОЧНОГО ВАРОЧНОГО РАСТВОРА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИСУЛЬФИДНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, включающей обработку белого или зеленого щелока, окислителем на основе окислов марганца и отделение осадка, отличающийс  тем, что, с целью повышени  концентрации полисульфидной серы в варочном растворе, обработку щелока окислителем провод т в две ступени с отделением осадка между ними, при этом на первой ступени обработке подвергают щелок в количестве 50-75% от общего его расхдда и процесс ведут при температуре 15-35°С и мол рном соотношении двуокиси марганца и сульфида натри  1:1 - 2,5:1, а на второй ступени обi работке подвергают остальное количество щелока и щелок обрабатывают (Л отделенным между ступен ми осадком при 60-100°С. 2. Способ по п. 1,отличающ и и с   тем, что в качестве окислител  используют пероксидные марганцево-рудные концентраты.

Description

ю

о

00 Изобретение относитс  к целлюлозно-бумажной промышленности и касаетс  приготовлени  и регенерации шелоч ных растворов, содержаищх едкий натр сульфид натри  и полисульфиды натри  используемых в производстве целлюло-зЬ1 дл  различных видов бумаги и картона . Известен способ приготовлени  щелочного варочного раствора дл  изготовлени  полисульфидной целлюлозы растворением злементарной серы в белом щелоке СП Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ приготовлени  щелочного варочного раствора дл  изготовлени  полисульфидной целлюлозы , включающий обработку белого или зеленого щелока окислителем - из мельченными окислами марганца (напри мер, MnOj , , 5 Mn.jOt и др.) при 40-120 С в течение 2-120 мин и концентрации сульфида натри  в исходном щелоке от 13 до 225 г/л. Под действи ем окислов марганца сульфьед щелоке окисл етс  до полисульфида. Расход окислител  составл ет примерно 1 мол на моль Na2S. От полученного варочно го (елока, состо щего в основном из NaOH, и , отдел ют осадок щелок направл ют на варку, а осадок отработанный окислитель, регенеркру-ют и затем повторно используют дл  обработки щелока . Недостатком известного способа .чЕ л етс  низка  концентраци  полисуль фидной серь в варочном растворе. Цель изобретени  - повышение кокцентрации полисульфндной серы в варочном растворе. Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу приготовлени  щелочного варочного раствора д   изготовлени  полисульфидной целлю.позы; включающему обработку белого или зе-леного щелока окислителем на основе окислов марганца и отделение осадка обработку щелока окислителем провод т в две ступени с отделением осад811 ка меходу ними, при этом на первой cTyneira обраб-отке .подвергают щелок в количестве 50-757, от- общего его расхода и процесс ведут при температ-уре 15-35°С и мол рном соотношении двуокиси марганца и сульфида натри  1:1 - 2,5: Is а на второй ступени обработке подвергают остальное количество щелока и щелок обрабатывают отделенным ме}кду ступен ми осадком при 60-100С. В качестве окислител  используют пероксидные марганцево-рудные концентраты . Пример 1. По предлагаемому способу исходный белый щелок сульфид-ностью 37 „б 5 концент-рацией активной щелочи 98J5 г/л ец, раздел ют на две части. Первую часть щелока (75%) об-рабатывашт окислителем (MnO.j ) при 20°С в течение 180 мин и oiKomeНИИ ,, равном 2 , 5 : 1.: При sroiпроисходит обессеривание щелока , сульфид натри  окисл етс  двуокисью марганца до элементарной серь, которую отдел ют вместе со шламом восстановленных марганцевых окислов, Содержание сульфида натри  в растворе сни-жаетс  от 37 до 3,9 г/л ед. Н , 0., т.е. на 89 .,5% (табл. 1) , Полученным щламом,, состо щим из элементарной серы и восстановленны окислов марганца эОбрабатызают при первмецгивапии остальную ча-лть исходного белого щелока (25%) при в течение 60 мин. В результате чего сульфид взаимодействует с алементарной серой 5 образу  полисульфиды; и параллельно сульфи,а реагчруЗ ;; ос-тавшимис  невосстановлеиьь -.и п ми марганца с образованием фидоз. В результате обработки аолучеп олисульфидный щелок3 содержащий 94 J 6 г/л ед активной |де:10чи8 11,2 г/л NagS и 1654 г/л полисульфидной серы,, Данные по режш--1а обработи и показател м качества представены в абл .. 1 ,

Таблица 1

Концентраци  полисульфидной серы , г/л ед. серы

Степень окислени  сульфида натри , %

Пример 2. Исходный белый щелок того же состава, что и в примере 1, окисл ют МпО согласно известному способу при мол рном отношении MnOj:Na2S 1:1 и температуре в течение 30 мин. В результате окислени  получают щелок, содержащий 97,5 г/л ед. Na20 активной щелочи; 9,7 г/л и 12,5 г/л полусильфидной серы.

Сравнение предлагаемого и известного способов свидетельствует о высо кой эффективности предлагаемого про4 ,9 16,4

12,5

89,5 69,7 73,7

цесса: концентраци  полисульфидной

серы соответственно составл ет

16,4 г/л против 12,5 г/л в ед. серы,

ПримерЗ. Исходный белый щелок сульфидностью 30% и содержание активной щелочи 99,5 г/л окисл ют двуокисью марганца по услови м известного способа: температура ,

продолжительность 30 мин; отношение MnOj :Na2S 1:1 . Данные по режимам обработки и показател м.качества щелока представлены в табл. 2.

реак30

20:

106., О

96,7

86 ,.7 10,0 11,0

а, % 11,5

уль ,

9,8

суль69 ,0

Таблица

60

103,4106,9103,9

92,295,493,5

86,784,890,1

5,510,92,8

11,,2П , 2

5,911,33,0

14,6

6.011,02,3 81 „ О 7И тельности 120 мин (1 ступень обработ ки) . Отделенный от осадка щелок характеризуетс  следующим: активной щелочи 93э5 г/л; Na2S 2,8 г/л, полисульфидной серы 2,3 г/л. Степень окислени  Сульфида 90,5%. Полученный пчелок содержит очень мало остаточных сульфида и полисульфидов и может быть использован вместо раствора NaOH, например на второй ступени двухступенчатой полисульфидной варки, при щелочении целлюлозы после хлорировани  и Других обработках. Шлам от 1 ступени обработки; состо щий из частично отработанной марганцевой руды и выделившейс  элементарной серы, используют дл  обработки порций свежего щелока, составл ющего 2.5% от объема исходного щелока использованного ранее. Обработку про вод т при 60°С в течение 80 мин, В результате обработки получают 1,елок с концентрацией активной щелочи 95,3 г/л NajO; 8,2 г/л NagS и содержанием полисульфидной- серы 14,6 г/л в ед. S (см, табл, 2) , Этот щелок мо жет быть использован либо дл  одно ступенчатой полисульфи,цной Барки. либо дл  первой стгпени двухступенча той варки, Г1 р и м с р 6, Исходный бепый щелок состава; концентраци  общей (цело чи 110,7 г/л; активной 99з5 г/л ед, сульфида натри  29,8 г/л ед, NarjO гписл ют по пpeдлaгae lC iy способу пероксидной марганцевой рудой. На первой ступени обработки соотноше ние Mn0.j, составл ет 1:1 и ее в дут прч ). а вторую ступень обратечение 30 мин. ботки гл

Показатель

Отношекке МпО,. N3,5 Температура реакции,, °С

Зеленый щелок, окисленный по способу

1 :1

2,5 И 30

70

70 18 Данные представлены в табл. 3. Пример 7. Исходный зеленый щелок с концентрацией активной 32,2 г/л; общей щелочи 102,9 г/л и сульфида 32,2 г/л окисл ют по предлагаемому способу в две ступени. 1 ступень - обессеривание провод т марганцевой рудой при 30°С и мол рном соотношении МпОо:Na2S 2,5:1 в течение 180 мин при перемешивании реакционной смеси. Сравнение предла- гаемого способа и известного представлено в табл. 3. В результате окислени  получают раствор, содержашдта 98,7 г/л общей щелочи, 28,0 г/л активной щелочи, из них 26,9 г/л каустика и 1,1 г/л сульфида. Полисульфидной серы не было обнаружено. Содержание соды в растворе не изменилось. Полученный раствор после его каустизации может быть использован в качестве раствора каустика-непосредственно в производстве сульфатной целлюлозы. Отделенный от раствора шлам, содержащий непрореагировавший МпОо и элементарнул серу, подают на вторую ступень обработки, которую провод т с использованием свежего исходного зеленого щелока. Процесс провод т при в течеикг 30 мин и перемешивании суспензии, В результате получают раствор, содержащий 21s1 г/л активной щелочи, 9|;8 г/л общей; 14,9 г/л сульфида натри  в ед. Na,,0 и 10,9 г/л полисульфидной серы. Полученный раствор после каустизации можно использовать дл  полисульфидной варки целлюлозы. Данные по окислению щелока представлены в табл. 3. Таблица 3

Показатель

Продолжительность реакции, мин Содержание, г/л П р и м е р 8. Исходный зеленый щелок того же состава, что и в примере 6, обрабатывают марганцевой рудой по режиму известного способа: температура 70°С, продолжительность 30 мин соотношение MnO jNagO I:1. При этом получают раствор, содержащий 98,6 г/л общей щелочи, 27,9 г/л активной щелочи , 15,1 г/л Na.jS и 5,4 г/л полисульфидов в ед. полисульфидной серы. Следовательно, окисление сульфида зеленого щелока по известному способу значительно, менее эффективно, чем по предлагаемому (см. табл. 3). Представленные в табл. 1-3 сведени  показывают, что предлагаемый спо соб позвол ет повысить концентрацию полисульфидной серы в варочном растворе . Пример 9. С полисульфидным щелоком, полученным по предлагаемому способу (см, пример 1) вар т сосновую щепу. Расход активной щелочи на варку 17,0% , при этом расход

Зеленый щелок,окисленный по способу

известному (пример 8)

1 1 сту1 ступень пень

30

30

180 полисульфидной серы составл ет 3,2% от массы абсолютно сухой древесины, гидромодуль 4:1. График сульфатной варки следующий: подъем температуры от 70 до 170С - 2 ч 30 мин, варка при 170°С - 1 ч 30 мин. . В результате получают целлюлозу с массовой долей лигнина З//,, выходом отсортированной целлюлозы 53s1%-, общим выходом 53,9%. Пример 10, С полисупьфидным щелоком (полученньм в примере 2)по известному способу провод т полисуль фидную варку сосновой щепы с параметрами , тождественными прин тым в примере 9. Поскольку полисульфкцный щелок содержит 12,5 г/л полисульфидной серы , т.е, меньше, чем при варке в примере 9, расход полисульфидной серы в ней оказалс  ниже 2,2% от массы абсолютно древесины,, вследствие чего получают целлюлозу с вьпходом отсортированной 51.;5%5 об

11 1

щим выходом 51 5,8% и массовой долей лигнина 5,6%.

Пример 11. С полисульфидным щелоком, полученным в примере 5, провод т двухступенчатую полисульфидную варку сосновой щепы.

1 ступень осуществл ют при гидромодуле 4:1, расходе активной щелочи 14,9% и расходе полисульфидной серы 3,0%. Подъем температуры от 70 до 125°С продолжалс  АО мин, сто нка при 125°С 40 мин.

После 1 ступени обработки пропиточный щелок сливают и заливают варочный щелок, полученный на ступени обессеривани . Расход активной щелочи составл ет 5% , гидромодуль 4:1, Подъем температуры от 125 до 170°С 50 мин, сто нка при 170°С 1 ч 30 мин. В результате варки получают целлкшозную с выходом 51,2% и массовой долей лигнина 4,7%.

112

Эти варки показывают, что со щелоком , полученньсм по предлагаемому способу путем одноступенчатой варки, получают целлюлозу с более вькоким

выходом, чем. со щелоком, полученным по известному способу, вследствие более высокого содержани  полисульфидов в первом. Со щелоками, полученными по предлагаемому способу, можно

осуществить двухступенчатую полисульфидную варку, дл  которой используют на первой ступени полисульфидный щелок , а на второй - щелок после обессеривани , содержащий NaOH и небольШую примесь Na2S и полисульфидов.

Реализаци  предлагаемого способа в сравнении с известным методом обеспечит получение более концентрированного по полисульфиду щелок и тем самь1м будет способствовать увеличению на 2,0-2,5% выхода целлюлозы из древесины .

Claims (2)

1. СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЩЕЛОЧНОГО ВАРОЧНОГО РАСТВОРА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИСУЛЬФИДНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, включающей обработку белого или зеленого щелока, окислителем на основе окислов марганца и отделение осадка, отличающийся тем, что, с целью повышения концентрации полисульфидной серы в варочном растворе, обработку щелока окислителем проводят в две ступени с отделением осадка между ними, при этом на первой ступени обработке подвергают щелок в количестве 50-75% от общего его расхода и процесс ведут при температуре 15-35°С и молярном соотношении двуокиси марганца и сульфида натрия 1:1 - 2,5:1, а на второй ступени обработке подвергают остальное количество шелока и щелок обрабатывают отделенным между ступенями осадком при 60-100°С.

2, Способ поп. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве окислителя используют пероксидиые марганцево-рудные концентраты.

SU „η 1112081

1 π