Способ получения целлюлозы Советский патент 1984 года по МПК D21C3/02 

t Изобретение относится к получени целлюлозы из древесиНы или другого растительного сырья и может быть использовано при получении целлюлоз щелочными методами делигнификацин. Известен способ получения целлюлозы путем варки растительного сырь в щелочном растворе в присутствии органической добавки - гидроксипами на, добавляемого в количестве 1-5% от массы абсолютно сухой древесины 13. Однако такой способ не обеспечивает высоких физико-механических показателей целлюлозы и требует повышенного -расхода органической доба ки. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения целлюлозы путем варки растительного сырья в щелочном растворе при повышенных температуре и давлении в прис гтстви органической добавки - N,. N-диметил амида карбоновьгх кислот, которую вводят в количестве 0,04-0,2% от массы абсолютно сухого сырья C2J. Недостатком известного способа является низкий выход получаемой целлюлозы. . Кроме того, трудоемкость получения N, N-диметиламида карбоновых кислот приводит к значительному усложнению и удорожанию процесса щелочной варки в его присутствии, а плохая растворимость этого продук та делает неравномерным смешение ег с целлюлозной массой, в результате чего получается целлюлоза с повьшен ной жесткостью и неоднородная по другим показателям - разрьгоной длине, сопротивлению, раздиранию и др. Цель изобретения - увеличение вы хода и повьшение качества целлюлозы Поставленная цель достигается те что согласно способу получения целлюлозы путем варки растительного сырья в щелочном растворе при повышенных температуре и давлении в при сутствии органической добавки, в качестве последней используют поли.акриламид в количестве 0,01-1,00% о массы абсолютно сухого сырья. Добавленный в варочный щелок полиакриламид (ПАА) улучшает делигн фикацию и повышает выход целлюлозы с одновременным снижением жесткости На чертеже показан температурный график проведения сульфатной варки. 3 Пример Т. Для определения оптимальных количеств добавки ПАА при сульфатной варке проводят серт варок на олнок древесном сырье и одними варочными растворами. Варки осуществляют в 5-литровом автоклаве, снабженном принудительной циркуляцией, в который загружают 500 кг абсолютно сухой (сосновой) щепы, закрывают, подают пар с температурой 170 С и проводят пропарку щепы в течение 30 мин(при в автоклаве). Модуль варки 1:8, Концентрация активной щелочи в автоклаве 35 г/л; количество белого щелока на варку 1400 мл, черного (отработанного) 790 мл; количество воды (для модуля) 1810 мл. Полиакриламид вводят в автоклав с водой. Для варки используют сосновую щепу состава: 86% нормальной, 10% мелкой, 2%. крупной и 2% опилок. Как показьтают данные табл, 1, оптимальное количество ПАА при данном режиме - 0,05% от массы абсолютно сухой щепы, взятой на варку. Увеличение выхода по Сравнению с варкой без добавки составляет 4% с одновременным уменьшением остаточного лигнина в получаемой целлюлозе и увеличением разрывной длины. Для сравнения с известным способом проводят варки с N, К-диметвпамидом карбоновой кислоты. Как показывают полученные данные (табл. 2), выход целлюлозы с применением ПАА несколько вьше («а 0,6%), жесткость меньше (на 8 пермайганатных единиц), разрьшная длина выше (на 2%). П р и м е р 3. Для подтверждения эффективности использования ПАА при сульфатной варке проводят в полузаводских условиях сульфатные варки березовой щепы в стационарном варочном котле емкостью 2,5 , снабженном принудительной циркуляцией, по следующему режиму: пропарка щепы 10 мин, подъем до 115 С 45 мин, при 115 С 60 мин, подъем стоянка до 170°С 60 мин, стоянка при 60 мин, стоянка при 170 С 90 мин, жидкостный модуль 1:4. Условия и результаты варок приведены в табл. 3. Опыты показывают увеличение вьгхода целлюлозы в присутствии ПАА на 6% без снижения показателей качестра. 3113063 ПримерД. Контрольные и бПБГГ ные (с ПАА) варки проводят по приме-ру 1 и графику. Растворенный в горячей воде ПАА подают в котел емкостью 110 м через горловину после пропар- с ки щепы одновременно с заливкой белого и черного щелоков. Для исследования берут целлюлозу из специального стакана, опущенного в котел. Выход и качественные показатели целлюлозы приведены в табл. 4. Среднее увеличение выхода сульфатной целлюлозы в опытных варках соетавляет 1,92%.. Эффективность добавки ПАА несколько снижена высокой сульфидностью исходного -варочного щелока (до.41%). Показатели качества пол-ученной целлюлозы соответствуют полностью показателям ГОСТ. 10

дещевой, безвредной полимерной бавки при варке древесины.

Используемый в предлагаемом способе ПАА является абсолютно безвредным для стоков.

Таблица1 34 Таким образом, введение ПАА в процессе щелочной варки обеспечивает njo сравнению с известными способами улучшение процесса щелочной делигнификации древесины,, увеличение выходг1 -.целлюлозы при варке, снижение расхода древесины на 1 т получаемой цел-; люлозы и повьпцение качества цёллюповы. Кроме того, предлагаемый способ позволяет создать экономичное произ: водство целлюлозы путем применения

Продолжение табл.2

СПОСОБ ПОЛУЧЕКИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ путем варки растительного сырья в щелочном растворе при повьшенных температуре и давлении в присутствии органической добавки, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью увеличения выхода и повышения качества целлюлозы, в качестве органической добавки используют полиакриламцд в количестве 0,01-1,00% от массы абсолютно сухого сырья. (О с: 00 о с со 00

42,0

0,30 42,1 0,50 43,1 1,00 41,0

АА 0,05 42,3 0,10 42,2 42,9 0,30 42,9 0,50 43,4 1,00 Количество на варку, % от массы 0,2 Количество ПАА на варку,%, . от массы

17 18

0.2

0,42

10000 9800

0,55

0,68

10300

0,75 10500

0,20 10500

0,28 9950

0,50.

0,65 10000

1,30

1083

7880

1960 1048 8220 2110 ПАА Количество Суль-Количество Количество Выход, , белого ф1ед-щепы на массы по.щелока, кость,варку, кг еле варки, :г/л %кг 112 27,9 .24,9 271 101 58,6 110 27,8 25,0 274 122 54,6 Жесткость по1 Вязкость 1 2-ногЬ Разрывная СП в кадоксене перманганат- меднодммиачного длина, м ному числу раствора целлюлозы, мП : . Т а б л и ц а 3 Продолжение табл.3