Способ приготовления щелочного варочного раствора для получения целлюлозосодержащего волокнистого полуфабриката Советский патент 1983 года по МПК D21C11/04 

Изобретение относится к целлюло но-бумажной промьшленности и пркме; няется в производстве целлюлозосод жащих волокнистых полуфабрикатов-. Известен способ приготовления щелочного варочного раствора путем регенерации отработанного черного щелока после сульфатной варки с получением белого щелока заключающийся в его сжигании, растворении полученного при этом плава, содерж 1:;его сульфид натрия, с получением зеленого щелока, каустизации посл€ него, и введении в полученный белый щелок сульфида натрия -р.} . Известен также способ получения целлюлозы, включающ.ий предварит: льнугс биологическую обработку ьолным раствором активного ила концентрацией 0,5-3,5 г/л из сисц--- биологической очистки промышло1-ных стоков целлюлозно-бумажной г.ромышленностк, в течение 5-10 дне iдaлeниe избыточной жидкости и йар щелочным раствором при повышенной температуре и давлении. Избыточную жидкость после предварительной обработки используют для приготовления щелочного варочного растворгЕ содержащего 60-80 г/л активной Шл.лочи Б ел N ацО сульфидностью 25-30% 21 . Известен также способ приготовления щелочного варочного растворе дпя получения целлюлозосодержа лагс. золоккистого полуфабриката, .заключающийся в растворении плава (минеральная часть отработанного черкого целока; с получением зеленого щелока, каустизации зеленого щелока с получением крепкого белого шеозока и QcAlKa карбоната кальция -- белого млама, отделении белого LrmaMa от 1-;оло а, промывка белого шлама от остатков щелочи горячей водой с по, .игкриламидом и подаче образсвалщегося в результате промывки слабог белого щелока на растворении плавги Полученный крепкий белый щелок ocEie .пяют отстаиваниемГ3 J . Указанные способы приготовления щело ного варочного раствора имеют следующие недостатки: недостаточно высокая скорость осветления белого г.елока, недостаточное содержание органических веществ и низкая те и;отворная способность отработанHfcjx черных щелоков, образующихся при использован-ии полученных варочных растворов; необходимость исполь зования полиакриламида или других дорогостоящих добавок для ускорения процессов оседания белого ишама и осветлекиязеленого шелока необхоДймость спользования свежей воды на стадии промывк}; белого илама. , Указанные факторы снижают эффективность процесса п {готовления варочного раствора и ухудшают его качество, Цель изобретен.ия - повышение эффективности процесса и улучшение KaiecxBa варочного раствора. Указанная цель достигается тем, что промывают белый шлам биологически очищенной сточной водой с концентрацией избыточного активного ила 3-12 г/л. Процесс промывки белого шлама горячей водной суспензией активного ила, используемой взамен свежей воды, сопровождается полным щелочным гидролкзс;м биомассы активного ила, при этом скорость оседания белого 1улама значительно возрастает, что исключает необходимость вводить в систему полиакриламид или иные добавки .ц/гя достижения аналогичного результата. Слабый белый щелок, обогащенный продуктами щелочного гидролиза активного ила, поступает далее на растворение плава. Процесс осветления образующегося при этом зеленого щелока протекает значительно быстрее. Кроме того, размеры агрегированньх кристаллов карбоната кальция (белого шлама), образующихся при каустизации зеленого щелока, обогащенного продуктами гидролиза активного ила, крупнее, чем при каустизации зеленого щелока, что приводит к ускорению осаждения белого ишама в |Процессе каустизаци - и после/дующих отстаивания и промывки белого шлама. Крепкий белый щ,е.пок , полученный по данному способу, обладает более высокими Варочными свойствами, поскольку кроме щелочи он содержи продукты ще7,Очного гидролиза активного ила (соли аминокислот, аминоспирты, белковые производные), являкшткеся ингибиторами термоокислительной деструкции углеводов в процессе щелочной варки. Пример 1.1 литр суспензии белого шлама, отобранного из системы промывки узла каустизации Соломбальского ПБК ( У 1,40), отстаивают до полного оседания осадка. Фильтрат удаляют, а осадок (белый шлам) промывают при температуре 70°С равным объемом биологически очищенной сточной воды с концентрацией активного ила 12 г/л. Промывка белого шлама при указанных вьане параметрах, сопровождается полным щелочным гидролизом активного ила. После промывки белого шлама и его отста.ивания с/габый бслъзЯ щелок с содержанием щелочи 15 г/л р ед, N подают на растворение плава. Полученный при этом зеленый Ецелок (содержание общей щелоч.и 125 г/л в ед. , сульфидностью , продуктов щелочного гидролиза активного ила - 10,5 г/л), осветляю путем механического отстаивания при температуре 80®С. После осветления черный шлам , а полученный зеленый щелок Тюдвергают каустиэаци .путем добавления окиси кальция ло степени каустиэации 80%. Полученную реакционную смесь осветляют и крепкий белый щелок, имеющий содержание общей щелочи 125 г/л, активной щелочи 100 г/л, в ед. сульфид ностью 25%, степень каустиэации 80% содержание продуктов щелочного гидролиза активного ила 10,5 г/л подают на варку целлюлозы, а белый шлам пpOIvlывaют свежей порцией водно суспензии активного ила. П р и м .е р 2. Процесс приготов ления и каустизации зеленого шелока отличается от . описанного в, примере тем, что для промывки белого шлама используют биологически очищенную сточную воду с концентрацией активного ила 3 г/л. Пример 3. Щелочный водный раствор приготавливают по известном способу, при этом для промывки бело го шлама испольэуют свежую воду. Пример 4. Процесс приготовления и каустизации.зеленого щелока отличается от описанного в примере 3 тем, что для промывки белого ишама испольэуют свежую воду с добавкой полиакриламида из расчет 0,23 кг/т целлюлозы. Пример 5. Для приготовлени варочного раствора испольэуют отработанный щелок, полученный от натро ной варки. Процесс и параметры приготовления варочного раствора аналогичны описанным в примере 1. В результате был получен варочный раствор следующего состава: содержание общей щелочи 23,1 г/л в ед. N а О , содержание активной щелочи 23,1 г/л, в ед. , продукты щелочного гидролиза активного ила 10,5 г/л. Основные показатели, характеризующие процесс приготовления варочного раствора, описанного в .примера 1-5 приведены в табл. 1, Данные табл. 1 показывают, что использование водной суспензии активного ила на промывку белого шлама приводит к повышению эффективности процесса приготовления щелочного варочного раствора. Сульфатную варку целлюлозосодержащего сырья сосновой щепы проводили щелочным варочным раствором полученным по предлагаемому и известному способам. Режим сульфатной варки: подъем температуры от 30 до - 90 мин, стоянка при температуре 90 мин. Гидромодуль варки 1:4. Расход щелочного реагента, показатели качества целлюлозы и отработанного после варки щелока представлены в табл. 2. Была проведена варка основной щепы щелочным полученнья в примере 5 в присутствии кислородсодержащего газа. Основные параметры варки и показатели качества полученной целлюлозы в сравнении с варочным раствором полученным по известному способу в табл. 3. Данные представленные в табл. 2 и 3 свидетельствуют о том, что использование щелочного варочного раствора, полученного данным способом, позволяет повысить выход целлюлозосодержащего волокнистого полуфабриката и улучшить его показатели качества. Технико-экономический эффект от внедрения изобретения в промышленности заключается в том, что: увеличивается выход целлюлозы на 2-3%; увеличиваются показатели качества целевого продукта) сокращается расход щелочи на варку в . нем на 10-12%J исключается применение дорогостоящих добавок на стадии промывки белого шлама , увеличивается теплотворная способность отработанного щеЪока за счет увеличения содержания в нем сухих веществ в среднем на 2%; снижается расход свежей воды примерно на SOrlOO м /ч; уменьшается объем сточных вод. 1 Ожидаемый экономический эффект от внедрения предполагаемого изобретения по ПО Соломбальский ЦБК составит примерно 1,4 млн.руб. в год.

Таблица

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЩЕЛОЧНОГО ВАРОЧНОГО РАСТВОРА ДЛЯ ПОЛ ЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩЕГО ВОЛОКНИСТОГО ПОЛУФАБРИКАТА, заключающийся в растворении плава с получением зеленого щелока, каустизации зеленого щёлока, осветлении полученного белого шелока, отделении от него белого шлама, промывке последнего и подаче образовавшегося в результате промывки слабого белого щелока на растворении Плава, отличающий тем, что, с целью повышения эффективности процесса и улучшения качества варочного раствора, белый шлам промывают биологически очищенной сточной водой с концентрацией избыточного (О активного ила 3-12 г/л. (О

Время подъема температуры до максимальной, в мин

Максимальная температура варки, °С

Продолжительность варки при минимальной TeNmepaType, в мин

Исходное давление кислорода в автоклаве, кгс/см

Расход активной щелочи.

90

90

160

160

90

90

12

12