Способ приготовления сульфитной варочной кислоты для производства целлюлозы Советский патент 1984 года по МПК D21C11/02 D21C3/04 

СО

ю

;о Изобретение относите к целлюл но-бумажной промышленности и может быть использовано при производстве целлюлозы сульфитным способом. Известен способ приготовления сульфитной варочной кислоты для пр изводства целлюлозы, согласно кото рому варочную -кислоту для сульфитной варки целлюлозы получают из отработанного щелока от сульфитной варки. Отработанный щелок на натриевой основе сжигают в восстанови тельной атмосфере. К полученному расплаву добавляют серную кислоту для получения кислого, раствора, за тем вводят известь, а также вдуваю газообразную двуокись серы. Получа мый сульфат калвция отделяют, а су фит натрия направляют на приготовление сульфитной варочной кислоты l . Однако данный способ приготовле ния сульфитной варочной кислоты не предотвращает смоляные отложени на оборудовании в процессе .. Наиболее близким к изобретению технической сущности и достигаемом результату является способ,включаю щий сжигание серы или колчедана с получением сернистого ангидрида очистку газа от вредных примесей, охлаждение газа, поглощение сернистого ангидрида в абсорбционных аппаратах, где в качестве поглотителя используют отработанный ра вор от кислородно-щелочного облагораживания целлюлозы, насыщение полученной сырой сульфитной кислоты продуктами сдувок 2 . Однако при пропускании сернистого ангидрида через щелок от кислородно-щелочного облагораживания раствор заметно мутнеет. Муть тонкодисперснаяt устойчивая, не отфильтровывающаяся обычными способами, включая центрифугирование что снижает стабильность кислоты и ухудшает ее делигнифицирующие свойства. Цель изобретения - улучшение делигнифицируюших свойств варочной кислоты. Эта цель достигается тем, что согласно способу приготовления варочной кислоты для производства целлюлозы, включающему сжигание серосодержащих продуктов с получением газообразного продукта,содержащего сернистый ангидрид, очис ку газообразного продукта, охлаждение, поглощение сернистого ангидрида отработанным раствором от кислородно-щелочного облагораживания целлюлозы с получением сырой сульфитной кислоты и насыщением по следней продуктами сдувок, перед поглощением, сернистого ангидрида отработанный раствор от кислородно-щелочного облагораживания целлюлозы обрабатывают последовательно соляной кислотой до рН 1-3 при 15-30 С и диэтиловым эфиром при расходе 15-25 об.% при 15-30°С с последующим отделением образовавшегося осадка. Способ осуществляют следующим образом. Сжигают серосодержащий продукт, очищают полученный сернистый ангидрид от примесей, охлаждают газ. Отбирают отработанный щелок от кислородно-щелочного облагораживания целлюлозы и через теплообменник подают в реактор, где обрабатывают его соляной кислотой до достижения рН среды 1-3. Затем щелок с образовавшимися взвешенными веществами обрабатывают диэтиловьп эфиром с расходом 15-25 об.% при 15-30°С и атмосферном давлении в течение 2-7 ч, предпочтительнее 3-5 ч. По истечении указанного времени раствор отделяют от осадка и через теплообменник направляют в ректификационную колонну, где отгоняют диэтиловый эфир при 35-50°С. Обработанные таким образом щелоки от кислородно-щелочного облагораживания подают в расходный бак, где добавляют раствор кальцинированной соды, содержание натриевого основания доводят до О ,80-0,85% .N320, Этот раствор подают в насадочные абсорберы для поглощения сернистого ангидрида. Количество подаваемого Б абсорбер щелочного раствора регулируют регулятором соотношения в соответствии с поступающим газом Полученную в кислотном отделе сырую кислоту перекачивают в баки или цистерны для хранения перед последующим использованием на варку целлюлозы . Пример 1. ,В производственных условиях сжигают серный колчедан, полученный газообразный продукт содержащий сернистый ангидрид, очищают в скруббере и охлаждают. Отработанный раствор от кислороднощелочного облагораживания сульфитной целлюлозы из древесины ели получен от облагораживания по режиму: температура 100°С, расход гидроокиси натрия 6% в ед. Ne20, время обработки 85 мин. Состав щелока от кислородно-щелочного облагораживания,м.д., % к щелоку: Сухие вещества2,43 Органические вещества1., 36 Летучие кислоты0,33 В том числе уксусная муравьиная Нелетучие кислоты Метанол Этанол Вещества экстрагируемые диэтиловым эфиром Вещества нерастворимые в минеральных кислотах Реакционноспособная 0,76 N а 2 О , % в ед, 1,07 Зольность, % РВ, % 0,04 РН . 12,0 Плотность, кг/м 1013 10800 Окисляемость,мг/л ХПК, мг 16000 ВПК5 мг О2/Л 3950 Далее 500 мл отработанного рас вора (рН 9,Ь) обрабатывают 12%-но соляной кислотой до достижения рН среды 1 при . Далее в делител ной воронке 500 мп щелокас рН 1 обрабатывают диэтиловым эфиром с ходом 15 об.% при 15°С. После отстаивания раствора в течение 2 ч нижней части делительной воронки коагулируется хлопьевидный осадок который удаляют. Характеристика обработанного п лагаемым способом щелока от кисло родно-щелочного облагораживания п ведена в табл. 1, Для сравнения п ведены данные, относящиеся к известному способу. Как следует из данных табл. 1, содержание смолис тых веществ в щелоке после обрабо ки предлагаемым способом значительно снижается, что способствуе уменьшению отложения смол в обору довании. В то же время содержание реакционноспособной Na20 в щелок от кислородно-щелочного облагораж вания не изменяется, что указывае на возможность успешного использо вания такого щелока в качестве основания сульфитной варочной кис лоты. Для поглощения сернистого анги рида используют щелоки от кислородно-щелочного облагораживания в количестве 70% от объема кислоты, требуемой на варку.Вместе с этим щелоком в варочную кислоту поступает О, 76% щелочи в ед. Na Остальное количество щелочи для доведения содержания основания до 0,83% Ма20 вводят в виде кальцинированной соды. Полученную сыру сульфитную кислоту насыщают проду тами сдувок до содержания всего S02 8%. Сульфитные варки проводят при гидромодуле 5:1 в следующих условиях: подъем температуры до - 2 ч, стоянка при 105°С 2,5 ч, подъем температуры до 2 ч, стоянка при - 1 ч 45 мин, Показатепи качества полученной сульфитной небеленой целлюлозы в сравнении с известной приведены в табл. 2. Из данных табл. 2 следует,- что предлагаемая обработка щелоков от кислородно-щелочного облагораживания позволяет повысить эффективность процесса варки и улучшить качество волокнистого полуфабриката. Пример 2. Аналогично примеру 1 получают сернистый ангидрид. 500 мл отработанного раствора, полученного при кислородно-щелочном облагораживании целлюлозы из древесины осины, аналогично примеру 1, имеющего состав , м.д. , % к {целоку: Сухие вещества 1,60 Органические вещества 1,02 Летучие кислоты 0,15 В том числе уксусная0,09 муравьиная0,06 Нелетучие кислоты 1,09 МетаНолСледы Этанол0,01 Вещества экстрагируемые диэтиловым эфиром 0,06 Вещества нерастворимые в минеральных кислотах0,03 Реакционноспособная N320, %, в ед. - Зольность, %0,58 РВ, %0,08 Плотность, кг/м 1006 рН11,5 Окисляемость, мг/л 4700 ХПК, мг О /л7200 БПК5, мг 0„/л2530 обрабатывают 12%-ной соляной кислотой до достижения рН среды 3 при . Далее в делительной воронке. 500 мл щелока с рН 3 обрабатывают диэтиловым эфиром с расходом 25 об.% при . После отстаивания раствора в течение 7 ч скоагулировавшийся В нижней части делительной воронки осадок удаляют. Характеристикаобработанного предлагаемым способом щелока от кислородно-щелочного облагораживания приведена в табл. 1. (пример 2). Обработанный указанным способом щелок используют для поглощения сернистого ангидрида с получением сульфитной варочной кислоты и проведения варки целлюлозы аналогично примеру 1. Получают целлюлозу с показателями качества, приведенными в табл. 2 ( пример 2). Пример 3. Используют щелок от кислородно-щелочного облагоражиания целлюлозы из древе зины береы состава, м.д., % к щелоку:

Сухие вещества2,92

Органические вещества2,07

Летучие вещества0,31 В том числе

уксусная0,19 муравьиная0,12 Нелетучие кислоты1,08 Метанол Спе№ ЭтанолСледы Вещества экстрагируемые . диэтиловым эфиром0,04 Вещества нерастворимые в минеральных кислотах0,02 Реакционноспрсобная NajrOj % в ед, N3200,76 Зольность, % - 0,85 РВ, % 0,06 РН -12,5 Плотность, кг/м1014 Окисляемость, мг/л8990 ХПК, мг 02/л15600 БПК, мг С2/Л5060

500 М.П отработанного щелока аналогично примеру 1 обрабатывают 12%-ной соляной кислотой до достижения рН среды 2 при 20®С. Далее в делительной воронке 500 мл. щелока с рН 2 обрабатывают диэтиловым эфире с расходом 20 об.% при 20°С. После отстаивания раствора в течение 5 ч скоагулировавщийся в нижней части делительной воронки осадок удаляют. Характеристика обработанного предлагаемым способом щелока от кислородно-щелочного облагораживания приведена в табл,1 (пример 3). Обработанный указанным способом щелок используют для приготовления сульфитной варочной кислоты и проведения варки целлюлозы аналогично п римеру 1. Получают целлюлозу с пока зателями качества, приведенны1 и в табл 2 (пример З) ,

Представленны в табл, 1 и 2 данные свидетельствуют о том, что предлагаемый способ приготовления сульфитной варочНой кислоты позволяет улучшить ее делигнифицирующие свойства. 1Т а б л и: ц а 1

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СУЛЬФИТНОЙ ВАРОЧНОЙ КИСЛОТЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, включающий сжи.гание серосодержаьдах продуктов с получением газообразного продукта, содержащего сернистый ангидрид, очистку газообразного продукта, охлаждение, поглощение сернистого ангидрида отработанным раствором от кислородно-щелочного облагораживания целлюлозы и насыщение последней продуктами одувок, отличающийся тем, что, с целью улучшения делигнифицирующих свойств варочной кислоты, перед поглощением сернистого ангидрида отработанный раствор от кислородно-щелочного облагораживания целлюлозы обрабатывают последовательно соляной кислотой до рН 1-3 при 15-30°С и диэтиловым С эфиром с расходом 15-25 об.%. при € 15-30°С с последующим отделением .образовавшегося осадка.

Массовая доля реакционноспособной Nag О, % в едс Nag О

Массовая доля веществ, экстрагируемых диэтиловым эфиром, % к щелоку

Массовая доля нелетучих кислот % к щелоку

Массовая доля веществ,нерастворимых в минеральных кислотах % к щелоку

Выход целлюлозы, % от массы а.с. древесины

Жесткость целлюлозы, перм.ед. Массовая доля лигнина, %

0,76

0,76

0,76

0,76

0,0

Следы

Следы . Следы

1 Д5

1,02

0,90

0,90

0,02

Таблица 2 Способ

46,6

46,6 49

50

1,20

0,95

Массовая доля экстрактивных веществ, %

Зольность целлюлозы,% Вязкость целлюлозы, Па«с

Продолжение табл. 2

0,21

0,21

0,23 0,16 0,16 0,16 24,8 24,7 24,8