Способ обработки целлюлозы после варки Советский патент 1991 года по МПК D21C9/00 

Изобретение относится к способу обработки целлюлозы после варки и может быть использовано в целлюлозно- бумажной промышленности.

Цель изобретения - повышение производительности процесса за счет увеличения скорости фильтрации.

Пример I. Берут пробу нейтрально-сульфитного щелока (НСЩ) следующего состава: плотность 1060 кг/м ; содержание сухих веществ 10,8%; рН 6,4; содержание экстрактивных веществ (ЭВ) 0,44% (экстракция эфиром); содержание гемицеллюлоз (пентозанов) 2,0%.

В 300 мл вносят сульфат натрия в сухом виде из расчета 7 мае.ч. на 100 мае.ч, щелока, перемешивают и отстаивают при температуре 20 С в течение 24 ч, при этом происходит расслаивание НСЩ. Отбирают верхний слой,

содержащий 72% ЭВ щелока (по объему слой составляет 10% от объема щелока), а нижний слой, освобожденный от большей части ЭВ, используют для обработки сульфатной небеленой целлюлозы. Пробу сульфатной целлюлозы отбирают из варочного котла без промывки от черного щелока. Условия обработки: температура 85°С; продолжительность 1,5 ч; расход НСЩ, освобожденного от ЭВ, 40% (по сухому веществу) от целлюлозы; концентрация целлюлозы в суспензии 10%. На обработку берут 40 г целлюлозы в пересчете на абс. сухое вещество.

Целлюлозу после обработки НСЩ делят на две части. Одну из них (10 г в пересчете .на абс. сухую целлюлозу), не отделяя от смеси щелоков, разбивают на волокна в дезинтеграто3 162051

е и определяют скорость фильтроваия воды через слой волокна.

Скорость фильтрации 1, м/с.

Другую часть (30 г) целлюлозы проывают на воронке Бихнера от смеси нейтрально-сульфитного и черного щеоков и определяют жесткость по пер- анганатному числу, содержание пен- тозанов, а после размола на ЦРА до 1П 60 ШР в отливках массой 75 г/м2 определяют разрывную длину и сопротивление продавливанию (табл.1, строка 1).

В другую пробу (200 мл) НСЩ до- 5 бавляют полупаренный черный щелок сульфатно-целлюлозного производства со следующими показателями: рН 11,5; массовая доля сухих веществ 40%, содержание ЭВ 0,1%. Расход чер- Q ного щелока 14 мае.ч. на 100 мае.ч. НСШ. Смесь щелоков перемешивают и отстаивают при 20°С в течение 24 ч, отделяют верхний слой, в котором находится 80% ЭВ НСЩ, а нижний слой 25 (80% от объема НСЩ) используют для обработки сульфатной небеленой целлюлозы, которую проводят аналогично описанному. Полученные результаты представлены в табл.3 в строке 2, ,

Для сравнения проводят в тех же условиях и с той же целлюлозой обработку НСЩ без выделения из него. ЭВ, т,е по известному способу,, Данные приведены в табл.1 в строке 3.

Для контроля определяют показатели исходной сульфатной целлюлозы без обработки ее НСЩ (табл.1, строка 4).

Как видно из данных табл.1, удаление ЭВ по предлагаемому способу, приводит по сравнению с известным к увеличению скорости фильтрации на 78-89% при сохранении хороших показателей механической прочности.

Пример2. Берут НСЩ следующе- го состава: плотность 1058 кг/мэ; рН 5,6; содержание сухих веществ составляет 10,3%, ЭВ - 0,35%, гемицел- люлоз - 2,0%. В пробы НСЩ по 300 мл вносят сульфат натрия в виде порошка в количестве 3-7% и изменяют рН НСЩ от 5,6 до 13,2 добавлением 9,5%-ного раствора NaOH (табл.2). Удаление ЭВ проводят в условиях примера 1. Степень выделения ЭВ представлена в табл.2. Обработку сульфатной небеленой целлюлозы с жесткостью по перманганатному числу 29,5 и содержание пентозанов 8,9% проводят в усло35

50

55

П

5 Q 5

5

0

5

виях примера 1. Для образцов целлюлозы после обработки определяют скорость фильтрации воды в условиях примера 1. Полученные данные представлены в табл.2.

Как видно из данных табл.2, расход сульфата должен быть не ниже 4 мае.ч. на 100 мае,ч. НСЩ, рН щелока перед расслаиванием целесообразно повышать до 12. Без добавления химикатов степень выделения 3В равна 20%, этого недостаточно для улучшения скорости фильтрации. Необходимо удалить ЭВ НСЩ для увеличения скорости фильтрации.

Пример 3. Берут НСЩ следующего состава: плотность J056 рН 6,6; содержание сухих веществ составляет 9,8%, DB - 0,51%, гемицеллю- лоз - 1,8%. В прсбы НСЩ по 100 мл вносят сульфат натрия (в виде порошка) в количестве 4-10 мае.ч. на 100 мае.ч, НСЩ. Удаление ЭВ проводят з условиях примера 1, продолжительность отстаивания 24 ч. Полученные данные представлены в табл.3,

Для удаления более 30% ЭВ необходима добавка сульфата натрия в количестве 4-10 мае.ч. на 100 мае.ч. НСЩ.

Пробу щелока после добавления сульфата натрия (7 мае.ч. на 100 мае.ч, НСЩ) и удаление верхнего слоя с содержанием 52% ЭВ используют для обработки сульфитной небеленой целлюлозы до промывки, которая имеет следующие показатели: степень провара по перманганатному числу 70 содержание пентозанов 4,5%. На обработку берут 15 г целлюлозы в пересчете на абс.сухое вещество. Условия обработки аналогичны примеру 1. Определение скорости фильтрации проводят по примеру 1. Скорость фильтрации при напоре 90 мм равна 2,410 м/с. Для сравнения проводят опыт по определению скорости фильтрации целлюлозы, обработанной исходным НСЩ. При напоре 90 мм скорость фильтрации равна 1,810 м/с. Таким образом, после удаления ЭВ из НСЩ скорость фильтрации увеличилась на 33%. Содержание пенто анов в сульфитной целлюлозе после обработки HCUI, освобожденном от большой части ЭВ, составляет 6,2%, после обработки исходным НСЩ - 6,1%.

Приме р4. Берут НСЩ следующего состава: плотность -1060 кг/м , рН 6,0; содержание сухих веществ составляет 10,4%, ЭВ - 0,42%. В пробы щелока по 100 мл вносят карбонат натрия (в сухом виде) в количестве 2- 12 мае.ч. на 100 мае.ч. НСЩ. Удаление ЭВ проводят в условиях примера 1, верхний слой по объему составляет около 15% от объема НСЩ Для сравнения проводят опыт без добавления карбоната. Данные представлены в табл.7.

4-JO мае,ч. карбоната натрия берут на 100 мае.ч. НСЩ.

ПримерЗ. Берут НСЩ, анализы которого приведены в примере 3. В пробы НСЩ на 100 мл добавляют черный сульфатный щелок (анализы по примеру 1) в количестве 7-20 мае.ч. на 100 мае.ч. НСЩ (см. табл.5). Удаление ЭВ проводят в условиях примера 1 .

Берут 10-18 мае.ч. черного щелока на 100 мае.ч. НСЩ.

Примерб. Берут НСЩ, анализы которого приведены в примере 3. Проб НСЩ по 100 мл подщелачивают до рН 8-12,5 (см. табл.6) белым щелоком сульфатно-целлюлозного производства, который имеет следующие показатели: плотность 1210 кг/м5; рН 12,9; содержание общей щелочи 128 г/л (в ед. Na.O), содержание активной щелочи 102 г/л (в ед. ). Удаление ЭВ проводят в условиях примера 1. Для сравнения проводят опыт с исходным НСЩ (без подтелачивания).

Из данных табл.6 видно, что под- щелачивание НСЩ белым щелоком до рН 9-12 обеспечивает удаление ЭВ более 30%.

П р и м е р 7. Берут НСЩ, анализы которого приведены в примере 3. В пробы щелока по 100 мл вносят сульфа натрия из расчета 7 мае.ч. на 100 мае.ч. НСЩ и подщелачивают белым щелоком до рН 12. Пробы выдерживают при 30-95°С в течение 24 ч в термостатах для расслаивания, отбирают верхний слой (10% от объема НСЩ) и определяют степень удаления ЭВ (см. табл.7).

Из полученных данных видно, что в интервале температур 20-90°С степень удаления ЭВ превышает 30%. В производственных условиях можно проводить расслаивание НСЩ без его охлаждения до 20СС.

Пример 8. Берут НШ следующего состава: плотность 1055 кг/мд;

20517

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

рН 6,5; содержание сухих веществ составляет 8,9%, ЭВ - 0,43%. В пробы ще- лока по 50 мл добавляют сульфат натрия из расчета 7 мае.ч, на 100 мае.ч. НСЩ. Расслаивание проводят на лабораторной центрифуге при 20°С, продолжи телыюсть центрифугирования 20 мин, скорость вращения ротора центрифуги 1000-4500 об/мин (см. табл.8). Для сравнения проводят опыт с исходным НСЩ (без добавления сульфата натрия). После центрифугирования отбирают верхний слой (10% по объему) и определяют степень удаления ЭВМ,

Эти данные показывают, что после добавления сульфата степень удаления ЭВ больше 30% может быть достигнута не только при отстаивании, но и при центрифугировании.

Как видно из приведенных примеров, введение в НСЩ перед воздействием на целлюлозу реагента, способствующего концентрированию экстрактивных веществ, а также удаление слоя, обогащенного экстрактивными веществами, позволяет улучшить процесс промывки за счет увеличения скорости фильтрации на 78-89% при сохранении хороших показатепей механической прочности. Скорость фильтрации определяется степенью удаления ЭВ на НСЩ,

Формула изобретения 1.Способ обработки целлюлозы после варки, включающий воздействие на непромытую от черного щелока сульЛат- ную целлюлозу нейтрально-сульфитным щелоком, промывку целлюлозы и фильтрацию, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса за счет увеличения скорости фильтрации, воздействие на непромытую от черного щелока сульфатную целлюлозу осуществляют свободным на 30-90% от экстрактивных веществ нейтрально-сульфитным щелоком, полученным введением в него сульфата или карбоната натрия в количестве 4- 10 мае.ч. или черного сульфатного щелока в количестве 10-18 мае.ч. на 100 мае.ч. нейтрально-сульфитного щелока с последующим расслаиванием и удалением слоя с экстрактивными вещеетвами.

2.Способ поп.1, отличающийся тем, что нейтрально-сульт фатный щелок используют с рН 9-12 за счет добавления в него щелочи.

162051710

Таблица 4

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и позволяет повысить производительность процесса за счет увеличения скорости фильтрации. Для этого в нейтрально- сульфитный щелок вводят сульфат или карбонат натрия в количестве 4- 10 мае.ч. или черный сульфатный щелок в количестве 10-18 мае.ч. на 100 . нейтрально-сульфитного щелока, подвергают расслаиванию и удаляют слой, содержащий 30-90% экстрактивных веществ. Затем на непромытую от черного щелока сульфатную целлюлозу воздействуют свободным на 30-90% от экстрактивных веществ нейтрально-сульфитным щелоком с последующей промывкой целлюлозы в фильтрацией. 1 з.п. ф-лы, 8 табл. с se

Добавлено карбоната

натрия, мае.ч. на

100 мае.ч. НСЩ 4

Степень удаления

ЭВ, %32

Добавлено черного щелока, мае.ч. на 100 мае.ч. НСЩ .Степень удаления ЭВ, %

рН при выделении

ЭВ (исходный) 9

Степень удаления

ЭВ, %30

Число оборотов,

об/мин1000 2000

Степень удаления

ЭВ, %30 45

8

4972

Таблица 5

10 74

10 1418

33 5353

Таблица 6

II 42

4744

Таблица 7

Таблица 8

3000 4000 4500 47 53 82