СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБАМАТА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ Российский патент 2024 года по МПК C08B15/06 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу получения карбамата целлюлозы (CCA), который может быть дополнительно подвергнут обработке с образованием изделий из регенерированной целлюлозы, таких как волокна, пленки или губки, и т.д. Более конкретно, настоящее изобретение относится к общему способу получения CCA из микрокристаллической целлюлозы (MCC) таким образом, что системы завода для химической обработки целлюлозы, пар, воду, электроэнергию, отработанные газы, обработку сточных вод и побочных стоков как от получения CCA, так и от получения MCC, используют для улучшения общей эффективности каждого процесса, и регулируют выбросы азотсодержащих соединений при получении CCA.

Уровень техники

Карбамат целлюлозы (CCA) представляет собой растворимое в щелочи производное целлюлозы, созданное свыше 80 лет назад. Благодаря свойствам растворимости в щелочи, он представляет собой хороший исходный материал для изделий из регенерированной целлюлозы. Карбаматированную целлюлозу также называют в литературе аббревиатурой «CC» и наименованиями «мочевинное производное целлюлозы» и «аминометанат целлюлозы».

CCA получают реакцией целлюлозы с мочевиной или радикалом мочевины при повышенных температурах. Как правило, применяют мочевину, и она реагирует с целлюлозой согласно уравнениям (1) и (2) реакций. В реакции карбаматирования мочевина начинает разлагаться, когда температура превышает 133°С, и образуются промежуточные продукты изоциановая кислота и аммиак, согласно уравнению (1) реакции. Изоциановая кислота реагирует дальше с ОН-группами целлюлозы с образованием карбаматной группы на основной цепи целлюлозы (2).

Газообразный аммиак, который образуется во время карбаматирования целлюлозы, должен быть удален для предотвращения насыщения смеси на стороне продукта в уравнении реакции, и чтобы воспрепятствовать прекращению карбаматирования.

Вследствие повышенной температуры вода испаряется, и тем самым образуется CCA физически в твердой форме. Он представляет собой стабильный материал, который можно хранить и транспортировать. Эти свойства делают его практически ценным для промышленности продуктом.

CCA может быть получен из химической целлюлозы всех типов, таких как сульфатная целлюлоза, крафт-целлюлоза предварительного гидролиза, целлюлоза варки с содой и антрахиноном (AQ), сульфитная целлюлоза, целлюлоза нейтральной сульфитной варки, целлюлоза кислой сульфитной варки, или органосольвентная целлюлоза. Общие варианты исполнения существующих карбаматных способов начинаются с целлюлозы для химической переработки и предварительной обработки целлюлозы, чтобы активировать ее снижением DP (степени полимеризации). Обычно снижение DP выполняют мерсеризацией, с использованием ферментов, излучения, катализаторов, и/или механическими средствами, такими как размол. Активацию проводят для облегчения доступа химических реагентов внутрь макроволокнистой структуры целлюлозы и для интенсификации последующих технологических стадий.

Патентный документ US 2,134,825 раскрывает способ, в котором целлюлозу и мочевину вводят в реакцию при повышенной температуре с образованием растворимого в щелочи продукта. Патентный документ US4404369 (FI 62318) раскрывает способ, где применяют раствор аммиака, имеющий растворенную в нем мочевину, и целлюлозу и мочевину вводят в реакцию при повышенных температурах с образованием растворимого в щелочи продукта. Патентный документ WO03099872 раскрывает способ, где целлюлозу сначала активируют смесью мочевины и щелочи, после чего жидкость сжимают и проводят реакцию карбаматирования при повышенных температурах с использованием оборудования для реакционной экструзии с образованием растворимого в щелочи продукта. Патентный документ WO2003064476 раскрывает способ получения CCA, где используют оборудование для обработки с высокой согласованностью технологических стадий, целлюлозу предварительно размалывают перед смешением ее с мочевиной и небольшим количество пероксида, и смесь вводят в реакцию при повышенных температурах с образованием растворимого в щелочи продукта. Патентный документ DE4443547 раскрывает способ получения карбамата целлюлозы первоначальным гидролизом целлюлозы соляной кислотой перед реакцией карбаматирования, после чего ее вводят в реакцию с мочевиной при повышенных температурах с образованием растворимого в щелочи продукта.

Микрокристаллическая целлюлоза (MCC) представляет собой универсальный продукт во многих вариантах промышленного применения, в том числе в фармацевтической и пищевой промышленности. Ее также используют, например, в красках, при нефтедобыче и в косметических изделиях. Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (The Food and Agriculture Organization of the United Nations) и Объединенный Экспертный Комитет по пищевым добавкам Всемирной Организации Здравоохранения (World Health Organization Expert Committee on Food Additives (JECFA)) опубликовали официальное определение MCC (http://www.fao.org/fileadmin/user_upload/jecfa_additives/docs/monograph7/additive-280-m7.pdf).

MCC представляет собой целлюлозный продукт в виде муки, который может быть получен из природных целлюлоз всех типов. Обычно ее получают с использованием кислотного гидролиза целлюлозы. Патентный документ WO 2011/154601 раскрывает способ, в котором волокнистый целлюлозный материал подвергают кислотному гидролизу для получения микрокристаллической целлюлозы. Температура составляет по меньшей мере 140°С, и плотность по меньшей мере 8% сухого веса целлюлозы. Количество кислоты является малым, от 0,2 до 2%, в расчете на сухой вес целлюлозы. Патентный документ WO2011/154600 раскрывает способ, в котором волокнистый целлюлозный материал подвергают гидролизу кислотой при повышенной температуре для получения микрокристаллической целлюлозы. В этом документе получение объединяют с действием целлюлозного завода так, что по меньшей мере часть химикатов, используемых при кислотном гидролизе, образуется интегрированным способом химической регенерации в целлюлозном заводе.

По экономическим соображениям, затраты на получение как CCA, так и MCC в автономных установках являются более высокими, чем в ситуации, когда способы получения интегрированы в завод для химической обработки целлюлозы, поскольку, в случае интегрирования, могут быть использованы все технологические и инженерные системы (пар, тепло, электроэнергия, вода). Кроме того, в системах целлюлозного предприятия может проводиться обработка потоков отходов. В автономной системе основные издержки приходятся на цену коммерческой целлюлозы для химической переработки. Автономное предприятие должно обрабатывать все побочные потоки и остатки после промывания, и нужно покупать всю энергию.

Одной причиной того, что способ получения карбамата целлюлозы не достиг промышленного успеха, являются большие затраты вследствие цены целлюлозы для химической переработки, вследствие капиталовложений, необходимых для ее получения, если это делают на современной установке для получения вискозного волокна, где также выполняют карбаматирование. И, наконец, с точки зрения производителей волокна, карбаматированная целлюлоза не была доступной на рынке.

Завод для химической обработки целлюлозы представляет собой замкнутую технологическую систему, где существует баланс определенных элементов, натрия и серы. Некоторые неорганические элементы, такие как хлор и калий, поступают в технологические циклы вместе с древесными сырьевыми материалами. Они удаляются, когда из технологического баланса выводят зольную пыль. Благодаря замкнутому циклу важно предотвращать или сводить к минимуму присутствие не участвующих в процессе элементов или вообще новых элементов в технологических циклах завода для химической обработки целлюлозы. Мочевина требуется, когда получают CCA, и тем самым азот является новым поступлением в технологический баланс, и тем самым количество азота должно сводиться к минимуму.

Львиная доля в 99 миллионов тонн (62%) глобального рынка волокон основана на невозобновляемом и небиоразлагаемом сырье, известная как синтетические текстильные волокна; 24,3% приходятся на хлопок, который не является экологичным; и 6,6% на вискозу, которую получают с использованием опасного химиката CS₂ (дисульфида углерода).

Вискозу получают наиболее распространенным способом изготовления регенерированных волокон на основе целлюлозы, и вискозный способ, в котором используют CS₂, составляет более 90% всего объема регенерированных волокон. Существуют другие способы, которые применяют для таких продуктов, как Lyocell, получаемый с использованием ионных жидкостей, которые более благоприятны для окружающей среды, но представляют собой нишевые продукты вследствие их стоимости и проблем с химической регенерацией.

Кроме того, вследствие применения вредных химических реагентов и высоких затрат, бóльшая часть производства вискозы была выведена из Европы. Основным производителем вискозы в мире является Китай, но даже там промышленность изыскивает технические решения для более благоприятной для окружающей среды вискозы.

CCA представляет собой интересную альтернативу с точки зрения современных производителей вискозного волокна ввиду меньших изменений в производстве вискозы, когда переходят к карбаматному способу. Наибольшее преимущество состоит в том, что CS₂ как химикат, который является вредным и токсичным, больше не используют, и тем самым становятся гораздо менее важными проблемы гигиены труда. Система прядения может быть полностью открытой, не создающей выделения вредного и токсичного газообразного CS₂. Еще одним огромным преимуществом является более высокая производительность прядения на современном прядильном оборудовании благодаря высокой скорости осаждения сравнительно со скоростью коагуляции вискозы.

MCC является благоприятным исходным материалом для получения CCA-продуктов ввиду ее высокой чистоты и высокой реакционной способности. Высокая реакционная способность обусловливается чистотой и, в этой ситуации интегрирования, тем, что MCC никогда не находится в сухом состоянии перед карбаматированием. Следствиями этих характеристик являются высокая степень замещения и низкой расход мочевины в синтезе с карбаматированием.

С учетом известных способов, существует потребность в разработке общей технологической концепции, включающей завод для химической обработки целлюлозы, процессы получения MCC и получения CCA, для получения CCA, используемой в качестве исходного материала для изделий из регенерированной целлюлозы. Существует особенная потребность в создании экологически безопасного устройства для контроля вредных выбросов и азота как одного нового элемента в технологическом балансе окружающей завод для химической обработки целлюлозы среды.

Описание изобретения

CCA-установка, в которой получают CCA реакцией MCC с мочевиной при повышенной температуре, может представлять собой технологический участок завода для химической обработки целлюлозы. MCC-установка, в которой получают MCC кислотным гидролизом при повышенных давлении и температуре для использования в CCA-установке, также может составлять технологический участок завода для химической обработки целлюлозы. Тем самым обе MCC- и CCA-установки объединены с заводом для химической обработки целлюлозы.

CCA-установка, в которой получают CCA реакцией MCC с мочевиной при повышенной температуре, может действовать любым известным способом, которым получают карбамат целлюлозы, но предпочтительным является применение способа, в котором не используют органические растворители или другие химикаты, чуждые окружающей завод для химической обработки целлюлозы среде. Способы получения CCA, в которых применяют только мочевину, или мочевину и гидроксид натрия и/или пероксид, являются наиболее подходящими, поскольку все химические остатки или побочные продукты могут быть утилизированы в пределах завода для химической обработки целлюлозы.

Завод для химической обработки целлюлозы снабжает CCA-установку технологическими ресурсами, такими как пар, электроэнергия и вода, которые нужны для получения карбамата целлюлозы. MCC-установка, которая объединена с заводом для химической обработки целлюлозы, как описано в публикации WO2011/154600, подает исходный MCC-материал в CCA-установку.

CCA-установка может создавать потоки отходов из:

- реакции карбаматирования в CCA-процессе (аммиак)

- промывания в CCA-процессе, если требуется промывание продукта (от непрореагировавшей мочевины и побочных продуктов карбаматирования).

Настоящее изобретение представляет способ контроля выбросов азотсодержащих соединений в производстве карбамата целлюлозы (CCA), в каковом способе микрокристаллическую целлюлозу получают из химической целлюлозы, образованной на целлюлозном заводе, так, что химическую целлюлозу подвергают кислотному гидролизу при повышенной температуре с образованием микрокристаллической целлюлозы (MCC) и гидролизата, и MCC вводят в реакцию с мочевиной с образованием карбамата целлюлозы, в результате чего выделяется аммиак. Производство микрокристаллической целлюлозы и производство карбамата целлюлозы объединены с целлюлозным заводом, имеющим систему обработки отработанных газов так, что диоксид углерода из отработанных газов вводят в реакцию с аммиаком для получения мочевины, которую используют для получения карбамата.

Газообразный аммиак, образованный в реакции карбаматирования целлюлозы, преобразуют обратно в мочевину для использования опять в карбаматирования, чтобы минимизировать подачу химикатов в CCA-процесс, с использованием СО₂, уравнения (5) и (6). Поток СО₂ может быть отведен из системы отработанных газов завода для химической обработки целлюлозы, в частности, из печи для обжига известняка, и направлен в реактор карбаматирования CCA-установки, или в отдельный технологический процесс, где получают мочевину и повторно используют в CCA-процессе.

2NH₃+CO₂⇆NH₂COONH₄ (5)

NH₂COONH₄⇆NH₂CONH₂ (мочевина) (6)

Мочевину получают реакцией между аммиаком и диоксидом углерода (СО₂). Она представляет собой двухстадийный процесс, где аммиак и диоксид углерода реагируют с образованием карбамата аммония, который затем дегидратируют до мочевины. В процессе получения мочевины аммиак и СО₂ вводят в газообразной форме. Оба компонента сжижают в конденсаторе высокого давления и подают в реактор высокого давления, где образуется карбамат аммония при повышенной температуре, например, 180-190°С, уравнение (5) реакции. Эта реакция является быстрой и экзотермической.

Благоприятным источником диоксида углерода являются отработанные газы из печи для обжига известняка, в которой известковый шлам (СаСО₃) обжигают до извести (СаО). Парциальное давление СО₂ в отходящих газах печи для обжига известняка является более высоким, чем в отходящих газах кипятильников, таких как регенерационные котлы и энергетические котлы, в целлюлозном заводе, поскольку отходящие газы печи для обжига известняка включают СО₂, образованный сгоранием топлива, а также СО₂, образованный реакцией кальцинации.

Кроме того, если необходимо, азотный баланс может контролироваться с использованием дополнительных способов. Потоки отходов, включающие азотсодержащие соединения, такие как непрореагировавшая мочевина, образованный в реакции карбаматирования аммиак, тиомочевина, или другие побочные продукты из реакции карбаматирования, могут быть направлены полностью или частично в установку для обработки сточных вод завода для химической обработки целлюлозы, где они действуют как источник питательных веществ для микроорганизмов, или в систему анаэробного сбраживания, где получается биогаз. Еще один вариант представляет собой подачу потоков азотсодержащих отходов полностью или частично в установку для выпаривания, чтобы получать сухие удобрения. В особенности в случае промывного фильтрата из CCA, промывные воды благоприятным образом направляют в конечную ступень промывания MCC-процесса, откуда промытая MCC поступает в CCA-стадию. При такой организации процесса количество подаваемой в CCA-процесс мочевины может быть сведено к минимуму благодаря использованию непрореагировавших остатков.

Щелочные потоки отходов из CCA-установки, такие как сточные воды или газообразный аммиак, могут быть обработаны в MCC-установке и использованы там для нейтрализации

- кислотного гидролизата из MCC-реактора,

- кислотных промывных фильтратов из промывных установок,

- кислотных конденсатов из конденсационной системы, или

- прочих закисленных технологических стоков.

Эти нейтрализованные потоки отходов, содержащие азот, могут быть дополнительно направлены в установку для обработки сточных вод завода для химической обработки целлюлозы, где они действуют как источник питательных веществ для микроорганизмов, или на анаэробное сбраживание для получения биогаза. Такие же кислотные потоки из MCC-установки также могут быть поданы в CCA-установку, где проводятся такие же нейтрализация и обработка.

Газообразный аммиак, образованный (уравнение (1) реакции) в реакции карбаматирования целлюлозы, может быть утилизирован в системах обработки отработанных газов целлюлозного завода, чтобы сократить выбросы NOx, уравнение (3) и (4) реакции. Аммиак при утилизации может быть в газообразной форме или растворенным в растворе.

Выбросы диоксида углерода считаются основной причиной глобального потепления. Следовательно, является полезным улавливание СО₂ из отработанных газов целлюлозного завода и использование его в качестве сырья для мочевины.

Завод для химической обработки целлюлозы производит отбеленный волокнистый целлюлозный материал для MCC-установки, где получают MCC. Волокнистый целлюлозный материал может быть образован из растительного материала древесных пород, таких как хвойная древесина или твердая древесина. Целлюлозное волокно из химической целлюлозы может представлять собой сульфатную целлюлозу, крафт-целлюлозу предварительного гидролиза, целлюлозу варки с содой и антрахиноном (AQ), сульфитную целлюлозу, целлюлозу нейтральной сульфитной варки, целлюлозу кислой сульфитной варки, или органосольвентную целлюлозу. Также возможно применение волокнистого целлюлозного материала, полученного из недревесных лигноцеллюлозных растительных материалов, таких как хлопок, трава, жмых, солома зерновых культур, лен, конопля, сизаль, манильская пенька или бамбук.

Пример получения CCA

Полученную из химической целлюлозы MCC согласно способу, раскрытому в патентных документах WO 2011/154600 и WO 2011/154601, подвергли карбаматированию согласно способу, раскрытому в патентном документе WO2003064476, до различных уровней содержания азота (0,6%-1,3%) с использованием различных концентраций мочевины.

В порядке обобщения, отбеленную сульфатную целлюлозу из древесины мягких пород гидролизовали в реакторе действием серной кислоты (H₂SO₄). Условиями гидролиза были добавление 1,5% кислоты, 10%-ное содержание целлюлозы в суспензии, продолжительность реакции 30 минут, и температура 160°С. Полученную MCC трижды промывали с использованием разбавленной промывной жидкости с загустителем, и затем центрифугировали до 45%-ной плотности суспензии. Карбаматирование начинали добавлением мочевины к влажной MCC, имеющей 45%-ное содержание сухого материала. Дозировки мочевины составляли 4-10% в расчете на содержание сухой MCC. Затем материал гомогенизировали в сетчатом уплотнителе. Реакцию завершали в печи, в которой время выдерживания и температуры составляли 3,5 часа и 135°С. Полученный CCA промыли и высушили. Уровни содержания азота и степени полимеризации (DP) полученных карбаматов целлюлозы показаны в Таблице 1. Присутствие карбаматных групп, по полосе с волновым числом 1713 см^-1, в различных образцах показано в картинах ИК-спектров с Фурье-преобразованием (FTIR), представленных в Фигуре 1.

Таблица 1. Содержание азота и степень полимеризации полученных карбаматов целлюлозы.

Содержание азота (%) Степень полимеризации Испытание 1 0,6 210 Испытание 2 0,9 210 Испытание 3 1,0 220 Испытание 4 1,3 216

Изобретение более подробно описывается со ссылкой на сопроводительные чертежи, в которых

Фигура 1 показывает FTIR-спектры полученных карбаматов целлюлозы. Полоса при 1713 см^-1 указывает на присутствие карбаматной группы в структуре целлюлозы.

Фигура 2 представляет схематическую иллюстрацию получения CCA из MCC объединением обоих процессов с заводом для химической обработки целлюлозы.

Числа и буквы в ФИГ. 2 обозначают следующие потоки и технологические стадии:

А. Завод для химической обработки целлюлозы

В. Установка для получения микрокристаллической целлюлозы (MCC)

С. Установка для получения карбамата целлюлозы (CCA)

1. Исходные материалы, химические реагенты и технологические ресурсы, необходимые для получения химической целлюлозы

2. Химическая целлюлоза, химические реагенты, такие как серная кислота, вода, пар, электроэнергия

3. Микрокристаллическая целлюлоза (MCC), кислотный поток (гидролизат или фильтрат) на нейтрализацию

4. Карбамат целлюлозы

5. Мочевина

6. Щелочные сточные воды/пар для нейтрализации, или в конечную стадию промывания в MCC-установке

7. Гидролизат, кислотные фильтраты, конденсат, чистый конденсат, азотсодержащий нейтрализованный фильтрат из MCC-установки в установку для обработки сточных вод, или в установку для анаэробного сбраживания для получения биогаза на заводе для химической обработки целлюлозы

8. Пар, вода, электроэнергия и СО₂ (регенерация мочевины) из целлюлозного завода для получения CCA

9. Азотсодержащие сточные воды в установку для обработки сточных вод, или в установку для анаэробного сбраживания, аммиак в системы отработанных газов для сокращения выбросов NOx

10. Свежая кислота, обычно серная кислота, если необходимо

Исходный материал, такой как древесная щепа, и химикаты, обычно химикаты для варки, а также технологические ресурсы, вводят (трубопровод 1) в завод А для химической обработки целлюлозы, где общеизвестным способом получают химическую целлюлозу, обычно сульфатную целлюлозу.

Установка для получения микрокристаллической целлюлозы (MCC) объединена с целлюлозным заводом. Химическую целлюлозу (трубопровод 2), обычно отбеленную сульфатную целлюлозу, подают в MCC-установку, где ее гидролизуют в кислотной среде при повышенной температуре. Кислота, обычно серная кислота, необходимая для гидролиза, может быть получена с использованием сернистых соединений, выделенных из газов после производства целлюлозы. Таким образом, может быть снижена потребность в свежей серной кислоте. Полученную гидролизом микрокристаллическую целлюлозу промывают, и кислотный гидролиз отделяют от MCC.

Установка для получения карбамата целлюлозы (CCA) объединена с MCC-установкой и с целлюлозным заводом. CCA получают реакцией MCC с мочевиной при повышенной температуре. Содержание сухого вещества MCC составляет около 40-70%, и ее тщательно смешивают с мочевиной (из трубопровода 5). Затем окончательную реакцию карбаматирования проводят в нагреваемом паром смесительном реакторе при температуре 130-160°С. В реакции выделяется аммиак. Небольшая часть мочевины остается непрореагировавшей, и она может быть удалена из CCA-продукта промыванием. CCA-продукт охлаждают, промывают и высушивают, и затем направляют на дальнейшую обработку (трубопровод 4).

Выделившийся в процессе карбаматирования аммиак отмывают из реактора паром и используют для получения мочевины, которую повторно применяют для процесса карбаматирования. В результате получения мочевины внутри установки может быть сокращено количество мочевины, подводимой из внешнего источника по трубопроводу 5. Это выполняют введением аммиака в реакцию с диоксидом углерода из отработанных газов целлюлозного завода. Важнейшим источником диоксида углерода являются отходящие газы из печи для обжига известняка, в которой известковый шлам (СаСО₃) обжигают до извести (СаО). Установка для регенерации мочевины предпочтительно является частью CCA-установки.

Диоксид углерода предпочтительно улавливают из отработанных газов. Это может быть выполнено с использованием стандартных общеизвестных способов, таких как способ поглощения моноэтаноламином (MEA) и способом адсорбции при переменном давлении (PSA).

Получение мочевины представляет собой двухстадийный процесс, где аммиак и диоксид углерода реагируют с образованием карбамата аммония, который затем дегидратируют до мочевины. Аммиак и СО₂ вводят в газообразной форме. Оба компонента сжижают в конденсаторе высокого давления и подают в реактор высокого давления, где образуется карбамат аммония при повышенной температуре, например, 180-190°С, уравнение (5) реакции. Эта реакция является быстрой и экзотермической. Вторая реакция (6) является эндотермической, и не протекает до конца. Получают раствор, включающий мочевину и карбамат аммония. Присутствующий в растворе карбамат аммония разлагают на CO₂ и NH₃ в регенерационной установке и вовлекают в рециркуляцию в реактор для синтеза мочевины. Технологический раствор мочевины подают в реактор для карбаматирования.

Потоки (трубопровод 9) отходов, включающие азотсодержащие соединения, такие как непрореагировавшая мочевина, могут быть полностью или частично направлены в установку для обработки сточных вод завода для химической обработки целлюлозы. Эти потоки отходов, необязательно или альтернативно, могут быть направлены в установку для выпаривания и получения сухих удобрений.

Щелочные потоки (трубопровод 6) отходов из CCA-установки, такие как сточные воды, могут быть обработаны в MCC-установке и использованы там для нейтрализации

- кислотного гидролизата из MCC-реактора,

- кислотных промывных фильтратов из промывных установок,

- кислотных конденсатов из конденсационной системы, или

- прочих закисленных технологических стоков

Эти нейтрализованные содержащие азот потоки (трубопровод 7) отходов могут быть дополнительно направлены в установку для обработки сточных вод завода для химической обработки целлюлозы, где они действуют как источник питательных веществ для микроорганизмов, или на анаэробное сбраживание для получения биогаза. Такие же кислотные потоки (трубопровод 3) из MCC-установки также могут быть поданы в CCA-установку, где проводятся такие же нейтрализация и обработка.

Новый способ представляет эффективный путь использования доступных аммиака и диоксида углерода, и тем самым контроля их выбросов из объединенных CCA-, MCC-установки и целлюлозного завода.

Настоящее изобретение относится к способу контроля выбросов азотсодержащих соединений в производстве карбамата целлюлозы (CCA). Микрокристаллическую целлюлозу получают из химической целлюлозы, образованной на целлюлозном заводе, путем кислотного гидролиза химической целлюлозуъы при повышенной температуре с образованием микрокристаллической целлюлозы (MCC) и гидролизата, и MCC вводят в реакцию с мочевиной с образованием карбамата целлюлозы, в результате чего выделяется аммиак, и где производство микрокристаллической целлюлозы и производство карбамата целлюлозы объединено с целлюлозным заводом, имеющим систему обработки отработанных газов таким образом, что диоксид углерода из отработанных газов вводят в реакцию с аммиаком для получения мочевины, которую используют для получения карбамата. Технический результат - контроль вредных выбросов и азота. 5 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1. Способ контроля выбросов азотсодержащих соединений в производстве карбамата целлюлозы (CCA), в указанном способе

микрокристаллическую целлюлозу получают из химической целлюлозы, образованной на целлюлозном заводе, путем кислотного гидролиза химической целлюлозуъы при повышенной температуре с образованием микрокристаллической целлюлозы (MCC) и гидролизата, и

MCC вводят в реакцию с мочевиной с образованием карбамата целлюлозы, в результате чего выделяется аммиак, и

где производство микрокристаллической целлюлозы и производство карбамата целлюлозы объединено с целлюлозным заводом, имеющим систему обработки отработанных газов таким образом, что диоксид углерода из отработанных газов вводят в реакцию с аммиаком для получения мочевины, которую используют для получения карбамата.

2. Способ по п. 1, в котором диоксид углерода получают из отходящих газов печи для обжига известняка.

3. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап использования выделившегося аммиака или содержащих аммиак сточных вод из производства карбамата для нейтрализации гидролизата и/или кислотных сточных вод из производства MCC.

4. Способ по п. 1 или 2, дополнительно содержащий этап использования по меньшей мере части азотсодержащих сточных вод из производства CCA путем подачи в установку для выпаривания и концентрирования для получения сухих азотных удобрений.

5. Способ по п. 1 или 2, дополнительно содержащий этап использования азотсодержащих сточных вод из производства CCA путем направления азотсодержащих сточных вод из производства CCA в установку для обработки сточных вод целлюлозного завода для использования в качестве питательного вещества.

6. Способ по любому из пп. 1-5, дополнительно содержащий этап нейтрализации сточных вод из производства CCA с помощью гидролизата или кислотных сточных вод из производства MCC .