SU1491920A1 - Способ получени сульфатной целлюлозы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к производству сульфатной целлюлозы и позвол ет снизить жесткость целлюлозы и улучшить способность ее к отбелке при одновременном уменьшении загр зненности окружающей среды и сохранении выхода целлюлозы. Варочный сульфатный щелок и целлюлозосодержащее сырье - древесную щепу подают в варочный аппарат, поднимают температуру до конечной. При 100-140°С часть щелока в количестве 20-60% от объема, поданного в варочный аппарат щелока, отбирают и замен ют аликвотным объемом черного сульфатного щелока. Отобранную часть щелока окисл ют до степени конверсии сульфида натри  в тиосульфат 30-100%. На стадии варки при конечной температуре 165-170°С в момент, соответствующий 1/3 продолжительности стадии варки, часть щелока замен ют окисленной частью щелока, отобранной на стадии подъема температуры. После завершени  варки целлюлозу промывают и сортируют. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Description

Изобретение относитс  к целлюлозно-бумажной промьшшенности и может быть использовано при производстве сульфатной целлюлозы дл  различных видов бумаг.

Целью изобретени   вл етс  снижение жесткости целлюлозы и улучшение способности ее к отбелке при одновременном уменьшении загр зненности окружающей среды и сохранении выхода целлюлозы.

Предлагаемый способ осуществл ют путем подачи в варочный аппарат целлюл озосодержащего сырь  и белого сульфатного щелока, подъема температуры до конечной, заменой в стадии

подъема температуры части варочного щелока аликвотным объемом щелока от предьщущей варки и варки при конечной температуре, причем варочный щелок, отобранный в стадии подъема температуры , окисл ют до степени конверсии . сульфида натри  в тиосульфат натри  30-100%, при этом аликвотный объем щелока, дл  замены щелока, отобранного в стадии подъема температуры, берут после завершени  предьщущей варки и в момент, соответствующий 1/3 продолжительности стадии варки при конечной температуре, производ т замену отработанного черного щелока окисленным щелоком, отобранным

со

;о ю

n стадии ппд1,ема , Кроме Tor .i, n период под ы мл температуры от бирают варочный телок в количестве 20-60Z от первоиача. тьного задан- него объена.

При исно.ШтЗонании предлагаемого способа псшышаютс  выход и прочностные свойства щгллкл юзы за счет того, что геь&пи-члттюзы, перешедише в раст вор в стадии про1Н1тки, при подаче затем этого щелока в заключительной стадии варки адсорбируютс  волокном, улучшаетс  активность процесса за счет повышени  коннентрации гидрок- сильных ионов на закаючительной стадии варки и протектирующего воздействи  на целлкшозу гемицеллюлоз, содержащихс  в подаваемом щелоке.

Сульфид натри  в белом щелоке в процессе заварки, когда интенсивно раствор ютс  гемицеллюпозы, оказывает стабилизирующее действие на углеводную часть древесины. На стадии подъема температуры Щ€шок отбирают И окисл ют до перевода сульфида натри  в тиосульфат натри  30-100% и подают в момент, соответствующий 1/3 продолжительности стадии варки при конечной температуре, отобрав предварительно аликвотное количество черного щелока с высоким содержанием лиГнина. Это способствует снижению содержани  сернистых соединений в парогазовых выбросах, снижает жесткост конечного продукта и существенно улучщает его белимость.

Способ осуществл ют следующим образом .

Варочный сульфатный щелок и цел- люлозосодержащее сырье подают в варочный аппарат, поднимают теуперату- ру в интервале температур от 100 до 140°С, отбирают часть щелока в количестве 20-60% от объема поданной в аппарат варочной жидкости, окисл ют кислородосодержащим газом д степени конверсии сульфида натри  в тиосульфат натри  30-100%, подогревают до температуры, соответствующей температуре в варочном аппарате, и подают в момент, соответствующий 1/3 продолжнтельнос.ти стадии варки при конечной температуре, отобрав предварительно соответствующий объем варочного щелока с высоким содержанием лигнина, который направл ют на реге- неращ1ю.

5

0

5

0

Цл  сохранени  посто нным гидромодул  парки и снижени  нагрузки на вы11арку парочный щелок с высоким содержанием гемнцеллниоз, отобранньй на стадии подьема температуры при 100-140°С, замен ют таким же образом черного щелока, отделенного от выдуваемой из котла массы. Остальной чер- } ьй щелок направл ют на регенерацию.

Варочный щелок отбирают при 100- 140°С, Исход  из того, что он содержит максимальное количество перешедших в раствор недеструктированных гемицеллюлоз . При этом лигнин переходит в раствор в очень малоЛ степени и имеет сравнительно небольшую молекул рную массу.

В присутствии гемицеллюлоз и ниэ- комолекул рных фенольньк фракций лигнина сульфид натри  легко окисл етс  воздухом или другим кислродо- содержащим газом. Перевод сульфида натри  n тиосульфат натри  преп тствует образованию летучих вредньк сернистых соединений в процессе варки, при этом одновременно повышаетс  содержание свободного едкого натра, что положительно вли ет на скорость де- лигнификации.

Замена в момонт, соотве ствующий 1/3 продолжительности стадии варки при онечной температуре, варочного раствора с высоким содержанием лигнина на щелок с низким содержанием лигнина приводит к тому, что це.;1лю- лоза после завершени  варки имеет более низкое содержание адсорбиро- г анного лигнина и потому легче отбеливаетс  .

П р и м е-р 1. На лабораторной варочной yc-i-ановке с рециркул цией шелок( р, и с устройством дл  отбора и подачи щелоков в процессе делигнифи- кации провод т варки сосновой щепы до получени  обычней белимой целлюлозы (жесткость 30-35 перманганатных единиц ) и целлюлозы с низким содержанием лигнина (жесткость около 20 перманганатных единиц) , расход эффективной щелочи на варку (с учетом добавки черного щелока) составл ет в зависимости от жесткости целлюлозы соответственно 17-19% в ед. 5 . Гидромодуль варки составл ет

6:1. Температурный режим: подъем тем- перат фы до 170°С 120 мин.

По предлагаемому способу на стадии подьема температуры при достиже5

0

5

0

5

НИИ температуры 13U°C отбирают 35% всей варочной жидкости, возмеща  ее таким же объемом черного щелока, который был отобран в конце процесса предьадущей варки.

Отобранный гделок с содержанием гемицеллюлоз 8,1 г/л окисл ют воздухом на лабораторной окислительной установке при 90°С и расходе воздуха 50-100 объемов на один объем щелока до степени конверсии сульфида натри  в тиосульфат 30-100%. По истечении 30 мин стадии варки при конечной температуре производ т замену 35/5 отработанного черного щелока на окисленный щелок, отобранный на стадии подъема температуры. После завершени  варки целлюлозу промывают, сортируют, определ ют выход, жесткость и показатели механической прочности.

Варку щепы в соответствии с известным способом провод т по аналогичному температурно-временному режиму . Варочный щелок от предьщущей варки, отобранный на стадии подъема температуры при 30°С, добавл ют в количестве 35% от общего объема варочной жидкости к белому щелоку. При достижении температ фы в автоклаве отбирают 35% щелока от объема варочной жидкости, заданной на варку , и восполн ют таким же объемом воды или белым щелоком из расчета расхода эффективной щелочи на варку 17 и 19% в единицах .

В табл. 1 приведены результаты варок сосновой щепы по известному и предлагаемому сЬособам, при степени конверсии сульфида натри  в тиосульфат натри  30, 100 и 70% и расходе эффективной щелочи на варку 17 и 19% в единицах NajjO.

Из представленных данных видно, что при варках сосновой щепы по предлагаемому способу жесткость целлюлозы снижаетс  на 3,7-А,3 перманга- натных единиц при небольщом увеличении выхода полуфабриката, при этом повышаетс  показатель механической прочности за исключением показател  сопротивлени  раздиранию.

.Существенно снижаетс  содержание вредных сернистых соединений в паро- газах. При степени конверсии сульфид натри  в тиосульфат натри  30% их общее количество снижаетс  на 1/3, а при степени конверсии сульфида нат0

5

1

0

5

0

5

0

5

5

9206

ри  в тиосульфат натри  100% почти в 3 раза.

В табл. 2 представлены составы щелоков, отобранных на стадии подъема температуры при варке сосновой щепы в интервале температур 80-150 С. С увеличением теьтературы возрастает количество растворенных гемицел- люпоз, но одновременно возрастает содержание перешедшего в раствор лигнина. Поэтому целесообразно отбирать щелока при температуре, не превьш1ающей .

Пример 2. На варочной установке , описанной в примере 1, провод т варку березовой щепы. Гидромодуль составл ет 6:1. Расход эффективной щелочи на варку 17% в ед. . Подъем температуры до 168 С 120 мин, варка на конечной температуре 90 мин.

По предлагаемому способу при достижении температуры в автоклаве отбирают 20 и 60% всей варочной жидкости , возмеща  ее таким же объемом черного щелока, который отбирают в конце предыдущих варсГк. Отобранный щелок окисл ют аналогично описанному в примере 1 до степени конверсии сульфида натри  в тиосульфат натри  70%. По истечении 30 мин, стадии варки при конечной температуре производ т замену отработанного черного щелока на окисленньш, отобранный на

стадии подъема температуры. I

Варку березовой щепы в соответствии с известным способом провод т по аналогичному температурному графику. Отбор и добавку щелоков осуществл ют так же, как и в примере 1, отбира  соответственно 20 и 60% объема варочного щелока.

Результаты варок представлены в табл. 3.

Полученные данные свидетельствуют о том, что при варках по предлагаемому способу По сравнению с из-i вестным, при равном выходе полуфабриката и близких показател х механической прочности, жесткость целлюлозы снижаетс  на 2,9-3,8 перманганатных единиц и существенно снижаетс  содержание вредных сернистых соединений в парогазах.

Эффект повьш аетс  при увеличении объема окисл емого щелока, однако отбор его Bbmie 60% от общего объема варочной жидкости на практике вызывает трудности.

Отбелка полученной целлюлозы по схеме: хлорирование - щелочение обработка двуокисью хлора - щелочение - обработка двуокисью хлора - кисловка показала, что при равном расходе химикатов на отбелку белизна целлюлозы, полученной по предлагаемому способу, па 5-7% выше, чем цел14919208

сырь  и белого сульфатного щелока, стадию подъема температуры до конечной с отбором на ней части варочного щелока лри 100-140 С и заменой ее аликвотным объемом щелока и стадию варки на. конечной температуре, о т

личающийс  тем, что, с целью снижени  жесткости цел):юлозы

люпозы, отбеленной по известному и улучшени  способности ее к отбелкь собу при равном выходе после отбелки.

Дл  достижени  равной белизны в предлагаемом способе расход химикатов на 20-25% ниже и, следовательно, снижаетс  соответственно нагрузка ркружающую среду.

Способ легко осуществить в промышленных услови х, не требует замены имеющегос  оборудовани  дл  проведени  варок целлюлозы и регенерации 2о щелоков, Спосо б может быть успешно испальзован в процессе непрерывной варки.

при одновременном уменьшении загр зненности окружающей среды и сохранении выхода целлюлозы, отобранную на стадии подъема температуры часть варочного щелока окисл ют до степени конверсии сульфида натри  в тиосульфат натри  30-100%, замену отобранной части осуществл ют черным сульфатным щелоком, а в момент, соответствующий 1/3 продолжительности стадии варки на конечной температуре, часть щелока отбирают и замен ют аликвотным объемом окисленной части щелока, отобранного на стадии подъема температуры.

Claims (2)

1. Формула изобретени  25

   1р Способ получени  сульфатной целлюлозы, включающий подачу в варочный аппарат целлюпозосодержащего

   личающийс  тем, что, с целью снижени  жесткости цел):юлозы

   и улучшени  способности ее к отбелкь

   при одновременном уменьшении загр зненности окружающей среды и сохранении выхода целлюлозы, отобранную на стадии подъема температуры часть варочного щелока окисл ют до степени конверсии сульфида натри  в тиосульфат натри  30-100%, замену отобранной части осуществл ют черным сульфатным щелоком, а в момент, соответствующий 1/3 продолжительности стадии варки на конечной температуре, часть щелока отбирают и замен ют аликвотным объемом окисленной части щелока, отобранного на стадии подъема температуры.
2. 2. Способ ПОП.1, отличающийс  тем, что часть щелока отбирают в количестве 20-60% от объема поданного в аппарат щелока.

   Т о л ц I

   1491920

   (О Таблица