SU617505A1 - Варочный раствор дл получени волокнистого целлюлозусодержащего полуфабриката высокого выхода - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к варочным растворам дл  получени  волокнистого целлюлозосодержащего полуфабриката высокого выхода и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности,

Известен варочный раствор дл  получени  полуцеллюлозы по иейтрально-сульфитному способу варки, состо щий из Na2SO3-+-NaHSO3 или Na2SO3+NaOH, или NaSOs-Ь Na2CO3 + NazS. Величина рН варочиого раствора 8-10. Основным веществом в растворе  вл етс  моносульфит натри  (Na2SO3). Добавл емые к нему реагенты - Ма2СОз, NaHCOs, Na2S и NaOH служат буфером, позвол ющим окончить варку в нейтральной или слабощелочной среде. Расход моносульфита натри  при получении полуцеллюлозы составл ет В-16% (в ед. Ма25Оз) к весу исходной древесины. Нейтрально-сульфитный варочный раствор готов т путем насыщени  соды сернистым газом, который получают сжиганнем серосодержащих материалов 1.

Основными недостатками известного нейтрально-сульфитного варочного раствора  вл ютс  сложность технологии и его аппаратурного оформлени , периодичность процесса, что затрудн ет регулировку посто нства состава и требует установок дополнительных емкостей и насосов. Высока  стоимость моносульфита натри  и большой расход его на варку значительно иовышают себестоимость полуцеллюлозы.

Известен также способ варочного раствора дл  получени  целлюлозы, при котором на сульфитную варку исиользуют отработанный щелок нейтрально-сульфитно варки взамен черного 2.

Основна  цель, которую преследуют в этом способе, - разбавление белого щелока в котле. Обычное соотношение щелоков в этом случае составл ет в среднем 50:50.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  варочный раствор дл  получени  волокнистого целлюлозосодержащего полуфабриката высокого выхода, содержащий отработанный щелок от нейтрально-сульфитной варки полуцеллюлозы н белый сульфатный щелок 3.

Недостатком этого варочного раствора  вл етс  низкий выход полуфабриката н сложность технологии приготовлени  раствора .

Цель изобретени  - увеличить выход полуфабриката и упростить технологию приготовлени  раствора.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что компоненты раствора вз ты нри следующем их соотношении, мол. %: Отработанный щелок от нейтрально-сульфитной варки полуцеллюлозы 80-90 Белый сульфитный щелок 10-20

Варочный раствор приготавливают следЗЮщим образом.

Смешивают 80-90% щелока от варки полуцеллюлозы нейтрально-сульфитным способом (красный щелок) с 10-20% белого сульфатного щелока.

Высокие технологические показатели полуфабриката , получаемые при использовании предлагаемого варочного раствора, в значительной степени обусловлены пнгибирующей способностью органических компонентов , содержащихс  в отработанном растворе .

Благодар  высокому уровню паромагнитнойвосприимчивости (10 -

- Ю спин/см) эти органнческие комноненты подавл ют нежелательные процессы термоокислительной деструкции углеводной части древесины в ходе варки, обеспечива  тем самым более высокий выход и механич-ские показатели получаемого полуфабриката .

Добавка белого сульфатного щелока в композицию варочного раствора обеспечивает сохранение высокого значени  рН варочного раствора (8,5-9,2) на прот жении всей варки, что необходимо дл  удержани  в нужной фазе высокомолекул рной фракции органических веществ, ингнбирующих варку.

Кроме того, эта добавка обеспечивает более эффективное проведение процесса делигнификации за счет ввода активной щелочи.

Приме р. Дл  опытов используют растворы , состо щие из смеси отработанного щелока, полученного от варки полуцеллюлозы по нейтрально-сульфитному способу с содержанием сульфита натри  12,4 г/л в ед. NajO, величиной рН 6,8, и белого сульфатного щелока со следующими параметрами, г/л в ед. NagO:

Обща  щелочность121,5

Активна  щелочность105,2

Содержание23,3

Соотношение компонентов - нейтральносульфитного отработанного щелока и белого щелока - 80:20. С этим раствором получают волокнистый целлюлозосодержащий полуфабрикат. Опыты провод т в лабораторных автоклавах из кислотостойкой стали емкостью 0,5 л, гидромодуль варки 1 :4.

Автоклавы с раствором и щепой из березовой древесины помещают в предварительно нагретую глицериновую баню. Те.мпература варки 175°С, продоллсительность 25 мин. Варку ведут без подъема температуры (моделирование непрерывного процесса ). После варки определ ют рН щелоков, выход и физико-механические показатели полуфабриката. Сопоставление параметров варки с использованием предлагаемого раствора и прототипа, а также показатели качества полученпых образцов полуфабриката приведены в таблице.

Таблица

Соотношение компонентов: отработанный щелок НСПЦ-бельп ще.г1ок

) режим варок одинаковый

Расчет соотнощени  компонентов в известном варочном растворе представлен ниже, где в качестве отработанного раствора используют отработанный щелок от варки полуцеллюлозы нейтрально-сульфитным способом.

Расчет. Варочный раствор состоит из 80 мл предварительно унаренного белого щелока с содержанием активной щелочи 187 г/л в ед. Na2O и 135 мл моносульфитного щелока Архангельского ЦБК. На варку расходуетс  80 мл- 187 г/л в ед. X - 120 г/л в ед. NaaO х 140 мл белого щелока со средней концентрацией 120 г/л, обычно используемой на варку сульфатной целлюлозы.

Всего расходуетс  275 мл щелока (140 мл белого, 135 мл отработанного моносульфитиого ). Это составл ет 51% белого и 49% отработанного.

Расход химикатов на варочный раствор - 50 кг Na2O на 1 т абсолютно сухой древесины, что в 2-5 раз меньше количества химикатов, идущих на способ приготовлени  варочного раствора дл  пол)чени  сульфатной целлюлозы по известному способу, где расход химикатов - 100- 240 кг NazO на 1 т абсолютно сухой древесины .

Показатели качества и выход полуфабриката , полученного с использованием предлагаемого варочного раствора значительно выше, чем в известном, так как предлагаемый варочный раствор используют на варку полуфабриката высокого выхода, а не на варку сульфатной целлюлозы.

Опытно-промышленна  выработка полуцеллюлозы с использованием предлагаемого варочного раствора позволила вдвое сократить количество отработанных щелоков: до 2,0-2,5 м с 1 т полуцеллюлозы против 5,0-5,5 м от нейтрально-сульфитной варки.

Экономический эффект от внедрени  варочного раствора на Архангельском ЦБК при годовом выпуске полуцеллюлозы 106400 т составит 642 тыс. руб.

Claims (3)

1.Бутко Ю. Г. и Пелевин Ю. А. Современные методы приготовлени  сульфитных варочных растворов. М., 1970, с. 153.

2.«Tappi, 1969, 52, № И, с. 2105-2108.

3. Авторское свидетельство СССР

№ 539113, кл. D 21С 11/100, 1975.