SU1497316A1

SU1497316A1 - Способ получени целлюлозы

Info

Publication number: SU1497316A1
Application number: SU874181547A
Authority: SU
Inventors: Иосиф Соломонович Гелес
Original assignee: Институт леса Карельского филиала АН СССР
Priority date: 1987-01-14
Filing date: 1987-01-14
Publication date: 1989-07-30

Abstract

Изобретение относитс к технологии получени целлюлозы натронной и сульфатной варкой древесины лиственных и хвойных пород и позвол ет повысить выход целлюлозы и снизить непровар при одновременном упрощении технологического процесса. Древесную щепу из древесины лиственных или хвойных пород подвергают варке щелочным раствором - натронным или сульфатным щелоком в среде, в качестве которой используют последрожжевую бражку гидролизно-дрожжевого производства с содержанием сухих веществ 3,68-10,45 г/л. 6 табл.

Description

Изобретение относитс к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при получении целлюлозы натронной; и сульфатной варкой древесины лиственных или хвойных пород.

Цель изобретени - повышение выхода целлюлозы и снижение непровара при одновременном упрощении технологического процесса.

В предлагаемом способе в качестве среды, содержащей продукт химической переработки древесины, используют последрожжевую бражку (ПДБ ГДП) гидролизно-дрожжевого производства с содержанием сухих веществ 3,68- 10,45 г/л.

Используема КПДБ КДП содержит, г/л: зольные элементы 1,12-2,70; органические вещества (в основном лиг- ногуминовьй комплекс) 2,56-7,75;

оста точный азот 20-35; остаточный фосфор 70-100.

ХПК используемого продукта составл ет 6600-11600 мг 01./Л, содержание редуцирующих веществ (РВ) 0,09- 0,11%.

В качестве активного компонента щелочного реагента используют гидрок- сид натри (при натронной варке) или смесь его с сульфидом натри (при сульфатной варке).

Пример 1. Березовую щепу в количестве 70 г абсолютно сухой древесины (а.с.д.) загружают в автокла емкостью 400 мп, заливают 300 мп натронного варочного раствора (дл натронной варки) и помещают в автоклав в глицериновую баню. Варочный раствор готов т на ПДБ ГДП с содержанием 10,45 г/л сухих веществ.

Ф

4

СО

со

О5

Характеристика ПДБ представлена в табл. 1.

Расход активной щелочи составл ет 16% от общей массы органических веществ . Варку ведут в трех повторное- т х при в течение 1 ч 40 мин, гидромодуле 4,3:1.

Параллельно провод т натронную варку березовой щепы по указанному режиму с добавлением 0,75% от массы а.с.д, продукта щелочной термической обработки () концентрата сульфитно-дрожжевой бражки (известный способ).

После варки определ ют выход сортированной массы, непровара, общий выход, степень делигнификации и физико-механические показатели целлюлозы данные представлены в табл,2.

Пример 2. 60 га.с.д. ели загружают в автоклав емкостью 400 мл куда заливают 250 мл варочного раствора и помещают в глицериновую баню. Варочньш раствор готов т на ПДБ с со- держанием 10,45 г/л сухих веществ. Расход активной щелочи составл ет 18% от массы щепы и органических веществ . Варку ведут в трех повтор- ност х при в течение 110 мин, гидромодуле 4,3:1.

После варки определ ют выход сортированной массы, непровара, общий выход целлюлозы, степень делигнификации и физико-механические показа- тели целлюлозы, данные представлены в табл.2.

Пример 3. Березовую щепу в количестве 70 г а.с.д. загружают в автоклав емкостью 400 мл, заливают 300 мл варочного раствора дл сульфатной варки и помещают в глицериновую , баню. Варочный раствор готов т на ПДБ с с.одержанием 3,68 г/л сухих веществ. Характеристика ПДБ приведена в табл.3. Расход активной щелочи составл ет 14,5% от общей массы органических веществ, сульфид- ность варочного раствора 28,8%. Варку ведут в трех повторност х при в течение 1 ч, гидромодуле 4,3:1. В качестве контрол провод т сульфатную варку .на технической воде в трех повторност х по указанному режиму.

После варки определ ют вькод сортированной массы, непровара, общий выход целлюлозы, степень делигнификации и физико-механические показат ели

Q 5

0

5 0

Q

5

целлюлозы, данные представлены п табл.4.

Пример 4. 60 г щепы сосны в пересчете на а.с.д. загружают в автоклав емкостью 400 мл, куда заливают 245 мл варочного раствора. Автоклав помещают в глицериновую баню. Варочный раствор дл сульфатной варки готов т на ПДБ с содержанием 3,68 г/л сухих веществ. Характеристика 1ЩБ представлена в табл. 3. Расход активной щелочи составл ет 17,3% от общей массы органических веществ, сульфидность варочного раствора 28,8%. Варку ведут в трех повторност х при в течение 1 ч 20 мин при грщромодуле 4,3:1.

Параллельно провод т сульфатную варку сосновой щепы по вьшеуказанно- му режиму с добавлением 1,0% от массы а.с.д. продукта щелочной термической обработки () концентрата сульфитно-дрожжевой бражки (известный способ).

После варки определ ют выход сортированной массы, непровара, общий выход целлюлозы, степень делигнифи- кации и физико-механические показатели целлюлозы, данные представлены в табл.4.

Пример 5. Щепу березы в количестве 70 г а.с.д. загружают в автоклав емкостью 400 мп, заливают 307 мл варочного раствора дл сульфатной варки и помещают в глицериновую .баню. Варочный раствор готов т на ПДБ с содержанием 8,43 г/л сухих веществ, котора содержала 2,85% органических веществ от массы а.с.д. Характеристика ПДБ представлена в табл.5. Расход активной щелочи составл ет 14,5% от общей массы органических веществ, сульфидность варочного раствора 28,8%. Варку ведут в трех повторност х при 165°С в течение 1 ч, гидромодуле 4,3:1. Контрольную варку провод т аналогично примеру 3. Результаты варки представлены в табл.6.

Пример 6. 60 г щепы сосны в пересчете на а.с.д. загружают в автоклав емкостью 400 мп, куда заливают 245 МП варочного сульфатного раствора. Автоклав помещают в глицериновую баню. Варочный раствор Дл сульфатной варки готов т на ПДБ с содержанием 8,43 г/л сухих веществ. Характеристика ПДБ приведена в табл.5.

5149

Расход активной щелочи составл ет 17,3% от общей массы органических веществ, сульфидность варочного раствора 28,8%. Варку ведут в трех пов- торност х при в течение 1 ч 20 мин при гидромодуле 4,3:1.

Параллельно провод т сульфатную варку сосновой щепы по указанному режиму с добавлением 0,5% от массы

а.с.д. продукта щелочной термической обработки (300 С) концентрата сульфитно-дрожжевой бражки (известный способ).

После варки определ ют выход сортированной массы, непровара, общий выход целлюлозы, степень делигнифи- кации и физико-механические показатели целлюлозы, данные представлены в табл. 6.

Из приведенных в табл. 2, 4, 6 . данных видно, что использование ПДБ гидролизно-дрожжевого производства с содержанием сухих веществ 3,68- 10,45 г/л позвол ет повысить выход целлюлозы на 1,0-6,3%, снизить непровар в 2-3 раза по сравнению с известным способом. При этом физико- механические показатели целлюлозы сохран ютс на уровне показателей целлюлозы, полученной по известному способу, а в некоторых случа х несколько превьшают их.

66

При этом одновременно достигаетс упрощение технологического процесса, так как отпадает -необходимость в приготовлении специальных химических добавок, требующих специального обо- рудовс ни , расхода химикатов и высокотемпературных . Кроме того, данньш способ позвол ет утилизировать многотониажный отход, каким вл етс ПДБ ГДП, что позвол ет значительно снизить нагрузку на станции биапогической очистки, предотвратить загр знение окружающей среды и сократить потребление свежей воды.

Формула .изобретени

Способ получени целлюитозы путем варки древесной щепы щелочным реагентом в среде, содержащей продукт химической переработки древесины, отличающийс тем, что,

с целью повьшени выхода целлкшозы и снижени непровара при одновременном упрощении технологического процесса , в качестве среды, содержащей продукт химической переработки древасины , используют последрожжевую бражку гидролизно-дрожжевого производства с содержанием сухих веществ 3,68-10,45 г/л.

0,14 10,45

2,70

Таблица 1

7,75

7200

35

100

Показатели

Предлагаемьй по примерам

Использованна древесина Добавлено па объему ВДВ, % Добавлено с ПДБ органических веществ,

% от а.с.д. Выход сортированной массы, %

Выход непровара, % Общий выход целлюлозы , %

Увеличение выхода, % по отношению к контролю

Степень делигнифи- кации Физико-механические показатели (масса отливки 75 г/м, степень помола 60 ШР):

удлинение в момент разрыва, мм разрывна длина , м сопротивление: продавлива-

нию, кПа раздиранию, М излому, ч.д.п

Добавлен продукт щелочной термической обработки концентрата сульфитно- дрожжевой бражки.

99,6 3,68

1,12

2,56

Таблица

Способ

Известньш

IZZI

Береза Береза

Ель

0,75

3,85 7260

3,97 6770

334 854 1780

345 917 1500

Таблица 3

600

20

70

0,09

Содержание

99,2 8,43

1,.78 6,65

11600

30

85

0,11

Добавлено с ПДБ орнических веществ, а.с.д.

Выход сортированно массы, %

Выход непровара, % Общий выход целлюлозы , % от а.с,д. Увеличение выхода, % по отношению к контролю Степень делигни- фикации

Физико-механические показатели (масса отливки 75 г/м, степень помола 60 DIP) разрывна длина , м

сопротивление: продавлива

Составитель А.Моносов Редактор И.Сегл ник Техред М.Ходанич Корректор: С.Шекмар

Заказ 4416/34

Тираж 330

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35 Раушска наб., д. 4/5

Таблица

0. ,2

4,5

47,7

52,1 1,7

53,8

47,0 0,8

47,8

-.0,2 44,5

33,7

40,7

10400

10100

8800

9980

Подписное

Claims

Формула изобретения

0 Способ получения целлюлозы путем варки древесной щепы щелочным реагентом в среде, содержащей продукт химической переработки древесины, отличающийся тем, что, '5 с целью повышения выхода целлюлозы и снижения непровара при одновременном упрощении технологического процесса, в качестве среды, содержащей продукт химической переработки дре0 весины, используют последрожжевую бражку гидролизно-дрожжевого производства с содержанием сухих веществ 3,68-10,45 г/л.

РВ, %

Таблица 1

Содержание

Сухие ве- Зольные ве- Органичес- ХПК, -—η Остаточный Остаточный щества, г/л щества, г/л кие вещества, г/л мг Oj/л азот (N*)_?мг/л фосфор (Р₂0₅), мг/л

0,14 10,45

2,70

7,75 7200

35 100

Ί

Таблица

Показатели Способ Предлагаемый по примерам Известный 1 ]__!_________ 1 ]² ³ Использованная древесина Береза Ель Береза Береза Ель Добавлено по объему ПДБ, % 100 100 — — — Добавлено с ПДБ органических веществ, % от а.с.д. 3,32 3,23 0,75* Выход сортированной массы, % 51,0 51,3 46,6 50,1 49,6 Выход непровара, % 1,0 2,1 4,2 1,0 1,3 Общий выход целлюлозы, % 52,0 53,4 50,8 51,1 51,3 Увеличение выхода, % по отношению к контролю 1,8 4,1 -0,6 - . - Степень делигнификации 40,3 82,3 32,4 28,4 84,8 Физико-механические показатели (масса отливки 75 г/м², степень помола 60° ШР): удлинение в момент разрыва, мм 3,95 3,83 3,83 3,85 3,97 разрывная дли- на, м 7520 6540 7100 7260 6770 сопротивление: продавливанию, кПа 358 340 346 334 345 раздиранию, МН 846 900 910 854 917 излому, ч.д.п . 1750 1480 1600 1780 1500 *Добавлен продукт щелочной термической обработки концентрата сульфитно-

дрожжевой бражки.

Таблица 3

Содержание Сухие ве- Зольные Органичес- ХПК, Остаточный Остаточный щества, г/л вещества, г/л кие вещества, г/л мг 0₄/л азот (Ν₄) , мг/л ___________ фосфор (Pio ₅), мг/л

99,6 3,68

1,12

2,56

-6600

0,09

Таблица 4

Показатели Способ Предлагаемый по примерам Известный ³ 1 ’ 4 1 L³_ Использованная древесина Береза Сосна Сосна Береза Сосна Добавлено по объему ПДБ 100 100 - - - Добавлено с ПДБ органических веществ, % от а.с.д. 1,1 1,07 1,0* Выход сортированной массы, % 54,3 47,1 43,0о 52,5 46,3 Выход непровара, % 1,6 1,1 4,6 2,0 1,5 Общий выход целлюлозы, % 55,9 48,2 47,6 54,5 47,8 Увеличение выхода по отношению к контролю, % 2,5 0,8 -0,4 Степень делигнификации 40,0 37,7 36,4 28,5 40,7 Физико-механические показатели (масса отливки 75 г/м², степень помола 60° ИГР) разрывная длина, м 8770 10680 9680 8750 9022 Сопротивление: продавливанию, кгс/см² 4,85 5,36 5,30 4,24 5,2 раздиранию, гс 64,0 63,0 62,8 60,0 61,3 излому, ч.д.п. . 1982 2994 2350 2164 2055

*Добавлен продукт щелочной термической обработки концентрата сульфитно· дрожжевой бражки.

Содержание

Таблица 5

Сухие ве- Зольные Органичес- ХПК, Остаточный Остаточный РВ, Z щества, г/л вещест- ва, г/л кие вещества, г/л мг 0^/л азот (N^) , мг/л фосфор (р^), мг/л

99,2

8,43

1,78

6,65

11600

0, 11

1 1

1 2

Таблица

Показатели Способ Предлагаемый по примерам Известный ⁵ 1 6 1 ² 3— Использованная древе- сипа Береза Сосна Сосна Береза Сосна Добавлено по объе- му ПДБ 100 100 - - — Добавлено с ПДБ орга- нических веществ, % от а.с.д. 2,85 2,73 0,5* ' - Выход сортированной массы, % 55,3 48,1 43,2 52,1 47,0 Выход непровара, % 1,7 1,2 4,5 1,7 0,8 Общий выход целлю- лозы, % от а.с.д. 57,0 49,3 47,7 53,8 47,8 Увеличение выхода, % по отношению к контролю 6,0 3,0 -0,2 - - Степень делигни- фикации 52,5 48,2 44,5 33,7 40,7 Физико-механичес- кие показатели (масса отливки 75 г/м², степень помола 60° ШР) разрывная дли- на, м 8900 10400 10100 8800 9980 сопротивление: продавлива- нию, кгс/см² 4,73 5,43 . 5,39 4,50 5,40 раздиранию, гс 65,0 68,0 68,0 62,0 66,0 излому, ч.д.п. 1890 2540 2250 1950 2300