Способ получения целлюлозы Советский патент 1989 года по МПК D21C3/04 D21C3/26 

1

Изобретение относится к способам получения небеленой целлюлозы и предназначено для использования на предприятиях целлюлозно-бумажной промьт- ленности.

Целью изобретения является повышение выхода целлюлозы и улучшение ее качества за счет увеличения белизны и снижения сорности при одновременном уменьшении загрязненности окружающей ср еды.

Способ осуществляют следующим образом.

Варку предварительно пропаренной .щепы из целлюлозосодержащего сырья проводят в варочных котлах, оборудо10

15

ванных насосами для циркуляции. На первой ступени сырье обрабатывают сульфитным раствором на любом основании, содержащим 1,5-4,0% 50, при рН 4-8 по режиму: подъем температуры до IZO-nO C в течение 0,5-2,0 ч, стоянка при 120-1 0,5-2,0 ч.После проведения первой ступени отработанный раствор оттягивают в другую емкость или перепускают из .котла в котел до возможно полного его удаления из варочного аппарата (70% и более от первоначально залитого объема жидкости), который после доук- репления используют для последующих варок на первой ступени. Затем в коСЛ

4

ро

д

тел закачивают раствор фосфорной кислоты в количестве, равном количеству удаленного из котла сульфитного раствора с первой ступени варки. Поднимают температуру до 140-170 С в течение 1 ,0-2,5 ч. Выдержка при конечной температуре варки 0,5-3,0 ч

После окончания второй ступени варки отработанный щелок направляют на биохимическую переработку для получения спирта и кормовых дрожжей, Лигносульфоновый комплекс после упаривания последрожжевой бражки может быть использован для получения товарных концентратов или органомине- ральных удобрений, содержащих фосфорные соединения,

П р и м ё.р 1, В варочном котле емкостью 2 м , снабженном системой принудительной циркуляции и непрямым обогревом, древесную щепу после пред верительной пропарки обрабатывают в первой ступени раствором бисульфита аммония, содержащего 3,0% всего 30 с рН 5,6,

Температурный режим варки в первой ступени: повышение температуры до 40 мин; выдержка при 160°С 90 мин.

Затем из котла оттягивают 75% жидкости (весь свободностекающий объем жидкости) и в котел заливают 0,2%-ный водный раствор фосфорной кислоты. Гидромодуль во второй ступени 1:4,

Температурный реясим варки второй ступени: повышение температуры до 150 С 90 мин; выдержка при 150 С . 70 мин.

Результаты .варки и данные прототипа приведены в табл.К

Данные табл.1 показывают, что предлагаемый способ обеспечивает по вьтение выхода целлюлозы и ее белизны, снижение сорности целлюлозы при

одинаковой степени провара, а также уменьшение загрязнений окружающей среды (снижение содержания 30 в воздущном бассейне и на очистных сооружениях).

В результате варки получают небеленую целлюлозу дпя производства бумаги.

П р и м е. р 2, Ступенчатую варку проводят в биметаллических варочных котлах объемом 320 м. Древесную ; щепу загружают в котел.с помощью па ра. Раствор первой ступени состоит

.

, -

10

15

20

4548924

из свежего сульфитного раствора из кислотного цеха и перепускного бисульфита от предыдущей варки (в котле содержание всего 30 2,5%, рН 5,3). Начальная температура в котле , Затем поднимают температуру до в течение 100 мин. По достижении котел выдерживают 120 мин и перепускают раствор в другой котел. После этого в котел закачивают водный раствор фосфорной кислоты с концентрацией 2%, Начальная температура на второй ступени 90 -С. Температуру поднимают до в течение 90 мин и выдерживают при этой температуре 120 мин. В результате варки получают небеленую сульфитнзто целлюлозу, которую используют в производстве различных видов бумаги (перфокарточная, для каталогов, бумага для упаковки пищевых продуктов, обойная и др.) .

Результаты варки и сравнение с 25 прототипом представлены в табл.2.

Из табл.2 следует, что предлагаемый способ позволяет повысить выход, улучшить качество целлюлозы и снизить загрязнение окружающей среды.

П р и м е р 3 (контрольный).

В лабораторных условиях в 1-литровых автоклавах древесную щепу обрабатывают в одних и тех же условиях в первой ступени 3,0% всей 80-, рН 5,0, основание натриевое (I серия опытов) и магниевое (II серия опытов). Подъем температуры до 165°С в обоих сериях выдерживали 2,0 ч. Стоянка 1 ч 30 мин. Затем из автоклава сливали весь невпитавшийся в щепу раствор и вместо него . заливали раствор фосфорной кислоты концентрацией 0,1% в одном случае и 3,0% в другом. Температуру до 145 С поднимали за 1 ч 30 мин и выдерживали при этой температуре 2 ч 20 мин.

Результаты варок приведены в табл.3.

Из табл.3 следует, что использование на второй ступени фосфорной кислоты с концентрацией менее 0,2% уменьщает выход целлюлозы из древесины, снижает механическую прочность целлюлозы и значительно уменьшает содержание Сахаров в отработанном щелоке. При этом возрастает продолжительность варки.

Увеличение концентрации фосфорной кислоты приводит при всех положитель30

35

40

45

50

55

ных результатах к увеличению остаточного содержания фосфора в отработанном щелоке, что отрицательно может сказаться на биохимической переработке щелоков (допустимое количество фосфорной кислоты в. дрожжевом сусле 0,8% Н5Р04), и возрастанию расхода химических коагулянтов (FeCl или

чества, а также уменьиение загрязненности окружающей среды.

Формула изобретения 1. Способ получения целлюлозы пу- тем варки целлюлозосодержащего сырья в две ступени, первую из которых проводят сульфитньш варочным раствоД.,(504)3) 3 осаждение ноиов - Р0 ю РОм, отличающийся тем, на очистных сооружениях. При концент- что, с целью повышения выхода целлюлозы и улучщения ее качества за счет увеличения белизны и снижения сорности при одновременном уменьшении яаг- 15 рязненност окружающей среды, вторую ступень варки проводят водным растрации водного раствора фосфорной кислоты с верхним пределом можно полностью исключить подачу фосфорных соединений в производстве дрожжей и для питания активного ила иа очист - 1ных сооружениях.

вором фосфорной кислоты.

Таким образом, предлагаемый способ ползгчения целлюлозы обеспечивает повышение ее выхода и улучшение качества, а также уменьиение загрязненности окружающей среды.

вором фосфорной кислоты.

2. Способ поп.1,отличаю- щ и и с я тем, что водньгй раствор фосфорной кислоты берут с концентрацией 0,2-2,0%.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и позволяет повысить выход целлюлозы и улучшить ее качество за счет увеличения белизны и снижения сорности при одновременном уменьшении загрязненности окружающей среды. Варку предварительно пропаренной щепы из целлюлозосодержащего сырья проводят в две ступени. На первой ступени сырье обрабатывают сульфитным раствором на любом основании, содержа- пим 1,5-4,0% SOi, при рН 4-8 и температуре 120-170°С. После первой ступени варки отработанный раствор удаляют. Вторую ступень варки проводят в водном растворе фосфорной кислоты с концентрахщей 0,2-2,0% при температуре 140-170°С в течение 1-2,5 ч. Раствор фосфорной кислоты берут в количестве, равном количеству удаленного сульфитного раствора после первой ступени варки. 1 з.п. ф-лы, 3 табл. (/)

Выход целлюлозы .из древесины, %

Жесткость, ед Каппа

Белизна, %

Сорность, число сор,/м

Редуцируняцие вещества (сахара) в отработанно щелоке, %

Разрывная длина,- м

Сопротивление излому, число дв.перегибов

Раздирание, г

Содержание SO4 в воздушном бассейне завода, мг/м

Таблица

, 1.9 9800

0,003.

Выход целлюлозы из древсины, %

Жесткость целлюлозы, ед1 Каппа

Белизна, %

Сорность, число сор,/м

Р§дуцирук)щие вещества,, (сахара), %

Разрывная длина, м

Сопротивление излому, число дв перегибов

Раздирание, г

Содержание 80 в воздушном бассейне на территории завода, мг/м

Выход целлюлозы из древесины, %

Жесткость, ед. Каппа

Продолжительность во второй ступени, мин

Редуцирующие вещества (сахара)., %

0,9 7100

Разрывная длина, м

Излом, число дв. перегибов 900

Раздирание, г

Остаточное содержание фосфорной кислоты в щелоке, %

53,8

30

68

220

2,4

8360

1560

76 7,0

Т а б Л.И ц а 3

57,8 18

30

2,2

9600

1800

74

1,5