SU429156A1 - Способ получения целлюлозы - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при производстве целлюлозы дл  бумаги, картона и дл  химической переработки из разнообразного растительного сырь .

Известен способ получени  целлюлозы, который заключаетс  в обработке измельченного сырь  в среде водного раствора гидроокиси аммони  кислородом при температуре 130-150°С и давлении 1,8-18 кг/см. Делигнификаци  растительного сырь  по известному способу (метод окислительного аммонолиза ) позвол ет использовать растворенные органические вещества дл  получени  органоминеральных удобрений длительного действи  и т. д. Однако целлюлоза, полученна  этим способом из древесного растительного сырь , имеет желтый цвет, что отрицательно сказываетс  на ее отбелке. Кроме того, вследствие окислительной деструкции в этом процессе трудно достичь высокой механической прочности полученного полуфабриката. Деструкци  целлюлозы особенно заметна на последних стад11 х делигнификации.

С целью улучшени  качества целевого продукта , предлагаетс  способ получени  целлюлозы путем обработки исходного целлюлбзосолержащего сырь  кислородсодержащим газом в щелочной среде ири повышенных тем;пературс и давлении, отличающийс  тем, что полученный в процессе продукт дополнительно обрабатывают кислородсодержащим окислителем в щелочной среде ири рН 8-13. Желательно в качестве кислородсодержащего окислител  использовать газообразный кислород и обработку вести при температуре 80- 30°С и давлении до 20 атм или примен ть перекись водорода и обработку в этом случае

осуществл ть при температуре 60-80°С, а первоначальную обработку кислородсодержащим газом вести при температуре 130-IGO G и давлении 20-40 атм.

Предлагаемый способ получени  целлюлозы из целлюлозосодержащего растительного сырь  осуществл ют следующим образом. Растительное целлюлозосодсржащее сырье (стружки, оиилки, сечка однолетних растений ) загружают в автоклав высокого давлени  и заливают водным раствором гидроокиси аммони . Автоклав закрывают и в него подают кислород до создани  давлени  20- 40 атм. При достижении указанного давлени  отключают линию и подачу кислорода

полностью прекращают.

Подъем температуры до конечного значени  осуществл ют за 0,5-1,0 час. Варочный процесс (провод т 1ири 130-160° С в течение 0,5-6,0 час. Конечна  температура варки и ее

продолжительность завис т от исходного растигельного сырь , концентрации раствора гидроокиси .аммони , давлени  кислорода. По истечении указаиного срока давление в котле снижают до нормального, полученный полуфабрикат выгружают, при необходимости размалывают и промывают, а затем направл ют на вторую ступень обработки кислородсодержащим окислителем, например газообразным кислородом или перекисью водорода , в щелочной среде. Дл  создани  щелочной среды можно примен ть водные растворы едкого натра, едкого кали, кальцинированной соды, гидроокиси аммони , гидроокиси магни  и подобных соединений или их смесей. При обработке во второй стзпени газообразным кислородом полуфабрикат загружают в автоклав, заливают щелочным раствором , например едкого натра с добавкой соединений магни , закрывают его и подают кислород до. давлени  5-20 атм. При достижении указанного давлени  подачу кислорода в автоклав прекращают. Подъем температуры до 80-130°С осуществл ют за 0,5-1,0 час. Продолжительность обработки на второй ступени при конечной температуре 0,5-3 час. По истечении указанного срока давление в котле снижают до нормального

Таблица 1 полученную целлюлозу выгружают, промывают , сортируют, сгущают н направл ют либо на последующую отбелку, либо используют в небеленом виде. При обработке во второй ступени перекисью водорода полуфабрикат загружают в аппарат, работающий при атмосферном давлении , заливают щелочной раствор, например едкого натра с добавкой перекиси водорода и силиката натри , нагревают за 0,5 час содержимое до 60-80°С и выдерживают при этой темиературе в течение час. Описанна  ступенчата  делегиифпкаци  растительного сырь  может быть проведена и в аппарате непрерывного действи . Полученную целлюлозу можно примен ть в полубеленом виде ргли направл ть на дальнейшую отбелку. Органические вещества, наход щиес  в растворе после второй стуиени обработки, могут быть использованы дл  получени  различных ценных органических продуктов, например кислот, или же утилизирован:ы по известной схеме регенерации химикатов натронного производства целлюлозы. Пример 1. 10 г осиновой стружки обрабатывают в первой ступени в автоклаве вы , сокого давлени  емкостью 1 л. Услови  обработки приведены в табл. 1.

Примечание. В. опытах 2 и 3 перва  ступень обработки бы.ча такой же, как н в опыте 1.

Полуфабрикат после первой ступени обрабатывают во второй ступени в том же автоклаве . Услови  обработок приведены в табл. 1 (опыты 1 и 2). В опыте 3 вторую ступень обработки полуфабриката провод т в стекл нном стакане перекисью водорода, услови  даны в табл. 1. Дл  сравнени  в этой же таблице приведены результаты делигнификации путе.ч применени  окислительного аммонолиза по известному способу (опыт 4).

Из данных табл. 1 следует, что целлюлоза , полученна  по предлагаемому ступенчатому способу, имеет выход из древесины 62,5- 64,1% вместо 62,0% по одноступенчатому, среднюю степень полимеризации 980-1050 вместо 920 и белизну 42,0-53,0% вместо

36,0%. Таким образом, применение предлагаемого способа вместо известного позвол ет повысить выход целлюлозы из древесины на 2%, среднюю степень полимеризации целлюлозы на 130 единиц и белизну на 18%.

Целлюлоза, полученна  в опыте 3, имеет высокие показатели механической прочности: разрывна  длина 8900 м, сопротивление излому 2400, сопротивление раздиранию 72 г.

Пример 2. 10 г еловой стружки обрабатывают в автоклаве высокого давлени  емкостью 1 л. Услови  обработки приведены в табл. 2. Полуфабрикат после первой ступени промывают и обрабатывают во второй ступени (опыт 1) в стекл нном стакане перекисью водорода при услови х, указанных в табл. 2.

Таблица 2