СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИСУЛЬФИТНОГО ВАРОЧНОГО РАСТВОРА НА МАГНИЕВОМ ОСНОВАНИИ ДЛЯ ВАРКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕГЕНЕРИРОВАННЫХ ХИМИКАТОВ Российский патент 2007 года по МПК D21C3/10 D21C11/02 

Изобретение относится к области целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано в производстве целлюлозы, изготовляемой из волокнистых полуфабрикатов путем обработки бисульфитным варочным раствором на магниевом основании с использованием регенерированных химикатов.

Для модифицированной бисульфитной варки целлюлозы в кислотном цехе требуется получать раствор, содержащий либо один бисульфит магния, либо бисульфит магния с небольшим количеством сернистой кислоты, много меньшим, чем при классической сульфитной варке. При использовании для этого регенерированных химикатов (до 80-85% от общего количества) имеются определенные трудности, связанные с тем, что из регенерированных химикатов можно получить только раствор, содержащий бисульфит магния с примесью моносульфита магния, который затем надо доводить до нужных параметров, насыщая его дополнительным количеством диоксида серы.

Известен способ получения бисульфитного варочного раствора на магниевом основании для варки целлюлозы с использованием регенерированных химикатов, включающий получение в системе регенерации из регенерированных химикатов раствора, содержащего бисульфит магния и моносульфит магния, с последующим доведением в отдельном аппарате его параметров до значений, необходимых для сульфитной варки, диоксидом серы, полученным при сжигании свежей серы в серной печи (Технология целлюлозы. В 3-х т. Т.1. Непенин Н.Н. Производство сульфитной целлюлозы. М.: Лесная промышленность. 1976. стр.591-593).

Для реализации этого способа необходимо, чтобы в работе были как система регенерации химикатов и тепла из отработанных варочных щелоков, так и кислотный цех, что связано с большими эксплуатационными затратами.

Этот способ мог бы использоваться и для получения растворов для модифицированной бисульфитной варки. Однако получение такого раствора из сульфит-бисульфитного раствора, полученного из регенерированных химикатов, требует небольшого количества диоксида серы, значительно меньшего, чем требуется свежего для восполнения потерь. Поэтому серная печь будет работать на 20-40% своей производительности.

Известен также способ получения бисульфитного варочного раствора на магниевом основании для варки целлюлозы с использованием регенерированных химикатов, включающий приготовление в системе регенерации из регенерированных химикатов раствора, содержащего бисульфит магния и моносульфит магния, с последующим доведением в отдельном аппарате его параметров до значений, необходимых для сульфитной варки, диоксидом серы, полученным при разложении части раствора бисульфита и моносульфита магния (Патент Германии №2808935). Однако этот способ энергоемок и требует дополнительного оборудования.

Известны также способы использования газовых выбросов и кислых конденсатов в системе регенерации химикатов и тепла из отработанных щелоков. Однако при этом получают раствор бисульфита и моносульфита магния (Целлюлоза. Бумага. Картон. 2003, №11-12, с.12-14).

Ближайшим аналогом настоящего изобретения является способ получения бисульфитного варочного раствора на магниевом основании для варки целлюлозы с использованием регенерированных химикатов, включающий приготовление в системе регенерации химикатов и тепла из отработанных щелоков при температуре 60-70°С раствора, содержащего бисульфит магния и моносульфит магния, и последующее насыщение полученного раствора диоксидом серы с образованием раствора бисульфита магния и сернистой кислоты, отличающийся тем, что полученный из регенерированных химикатов раствор бисульфита магния и сульфита магния насыщают диоксидом серы, полученным от сжигания серы в серной печи (Патент Германии №1953426). Данный способ требует постоянной работы серной печи и узла охлаждения и промывки печного газа.

Новым техническим результатом от использования настоящего изобретения является повышение технологичности способа за счет упрощения технологии получения раствора для варки целлюлозы с использованием регенерированных химикатов и сокращения эксплуатационных расходов.

Этот результат достигается тем, что в способе получения бисульфитного варочного раствора на магниевом основании для варки целлюлозы с использованием регенерированных химикатов, включающем получение в системе регенерации химикатов и тепла из отработанных щелоков при температуре 60-70°С раствора, содержащего бисульфит магния и моносульфит магния, и последующее насыщение полученного раствора диоксидом серы с образованием раствора бисульфита магния и сернистой кислоты, согласно изобретению, полученный из регенерированных химикатов раствор бисульфита магния и моносульфита магния насыщают диоксидом серы в виде газовых выбросов и/или конденсатов, образующихся при варке целлюлозы и упаривании отработанных щелоков, при этом приготовление раствора, содержащего бисульфит магния и моносульфит магния, осуществляют при конечном pH 4,5-5,0 и доле связанного диоксида серы 51-55%, а насыщение полученного раствора диоксидом серы проводят до pH 2.8-4,5 и доли связанного диоксида серы 47-51%.

Предлагаемый способ более технологичен по сравнению с прототипом и требует меньших эксплуатационных расходов, поскольку не возникает необходимость постоянной работы серной печи и системы охлаждения печного газа в кислотном цехе.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами его осуществления.

Пример 1. Способ получения бисульфитного варочного раствора на магниевом основании осуществляют следующим образом. В системе регенерации химикатов и тепла из отработанных щелоков из регенерированных химикатов получают 40 м³/ч сульфит-бисульфитного раствора с содержанием общего SO₂ 4,5%, в том числе в виде бисульфита - 4,32% и в виде моносульфита 0,18%, что соответствует доле связанного диоксида серы 52% и pH 4,7. Для получения раствора для модифицированной бисульфитной варки сульфит-бисульфитный раствор направляется в абсорбер, куда подается 300 нм³/ч газовых выбросов выпарной станции с содержанием SO₂ 14% (410 г/нм³). В контур орошения абсорбера дополнительно поступает 5 м³/ч конденсата с вакуум-насоса выпарной станции с концентрацией SO₂ 0,8% (8 кг/м³). Степень улавливания SO₂ в абсорбере составила 80%, а газ после абсорбера отводился в систему абсорбции регенерации химикатов и тепла из отработанных щелоков. Из абсорбера выходит 45 м³/ч готового раствора с содержанием общего SO₂=4,31%, в том числе в виде бисульфита 4,16% и в виде сернистой кислоты 0,15% (рН 3,1).

Примеры 2, 3. Аналогично примеру 1 осуществляют получение бисульфитных варочных растворов при нижеследующих параметрах процесса (см. таблицу). Пример, воспроизводящий процесс по ближайшему аналогу, представлен в таблице.

Таким образом, согласно таблице, предлагаемый способ обеспечивает получение бисульфитного варочного раствора необходимого качества.

Таблица№ примераСульфит-бисульфитный раствор из регенерацииДобавляетсяГотовый бисульфитный растворКол-во
м³/чSO₂ общ.%SO₂ бисульфит,%SO₂ моносульфит, %pHГазовые выбросыКонденсатыПечной газКол-во,
м³/чSO₂ общ. %SO₂ бисульфит. %SO₂
сернистая кислота (моносульфит). %pHКол-во, нм³/чКонц. SO₂, %Кол-во,
м³/чКонц. SO₂, %Кол-во,
нм³/чКонц. SO₂, %1404,54,320.184,730014,050,8--454,314,160,153,12454,24,100,104,511001,2----454,534,300,232,835014,53454,64,140,465,0--72,2--524,284,20(0,08)4,54 (по прот.)454,33,960,344,9----75015454,894,640,252,9

Способ относится к области целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использован в производстве целлюлозы, изготовляемой из волокнистых полуфабрикатов путем обработки бисульфитным варочным раствором на магниевом основании с использованием регенерированных химикатов. Способ осуществляют следующим образом: в системе регенерации химикатов и тепла из отработанных щелоков при температуре 60-70°С готовят раствор, содержащий бисульфит магния и моносульфит магния. Затем полученный раствор насыщают диоксидом серы в виде газовых выбросов и/или конденсатов, образующихся при варке целлюлозы и упаривании отработанных щелоков с образованием раствора бисульфита магния и сернистой кислоты. Получение данного раствора осуществляют при концентрации 4,5-5,0 и доле связанного диоксида серы 51,0-55,0%, а насыщение полученного раствора диоксидом серы проводят до pH 2,8-4,5 и доли связанного диоксида серы 47,0-51,0%, а насыщение полученного раствора диоксидом серы проводят до pH 2,8-4,5 и доли связанного диоксида серы 47-51%. Способ позволяет повысить его технологичность за счет упрощения технологии получения раствора для варки целлюлозы с использованием регенерированных химикатов и сокращения эксплуатационных расходов. 1 табл.

Способ получения бисульфитного варочного раствора на магниевом основании для варки целлюлозы с использованием регенерированных химикатов, включающий приготовление в системе регенерации химикатов и тепла из отработанных щелоков при температуре 60-70°С раствора, содержащего бисульфит магния и моносульфит магния, и последующее насыщение полученного раствора диоксидом серы с образованием раствора бисульфита магния и сернистой кислоты, отличающийся тем, что полученный из регенерированных химикатов раствор бисульфита магния и моносульфита магния насыщают диоксидом серы в виде газовых выбросов и/или конденсатов, образующихся при варке целлюлозы и упаривании отработанных щелоков, при этом приготовление раствора, содержащего бисульфит магния и моносульфит магния, осуществляют при конечном pH=4,5-5,0 и доле связанного диоксида серы 51-55%, а насыщение полученного раствора диоксидом серы проводят до pH 2,8-4,5 и доли связанного диоксида серы 47-51%.