Способ подготовки отработанных щелоков производства сульфитной целлюлозы к биохимической переработке Советский патент 1991 года по МПК C13K1/02 

Изобретение относится к целлюлозно- бумажной промышленности и касается способов утилизации отработанных щелоков (ОЩ), образующихся в сульфатно-целлюлозном производстве.

Цель изобретения - интенсификация процесса подготовки ОЩ к биохимической переработке (БХП) и увеличение выхода спирта и дрожжей.

Шелок отделяют от целлюлозы после варк.и, облагораживают, нейтрализуют, охлаждают и вводят в него питательные соли, а также сульфид натрия (СН) в количестве 0,001-0,05 мае.ч. на 100 мае. ч. очищенного щелока (ОЩ).

Сульфид натрия вводят в щелок в виде водного раствора либо добавляют источник сульфида натрия - зеленый или белый щелок сульфатно-целлюлозного производства на одной из стадий его подготовки (за исключением стадии охлаждения и введения питательных солей) и выдерживают в течение 0,08-2 ч.

Пример 1. К 300 г 10%-ной суспензии целлюлозы (30 г целлюлозы в пересчете на а.с.м., остальное - сульфитный щелок) при 90°С перед отделением щелока добавляют сульфид натрия в виде 3%-ного раствора (2,7 мл) из расчета 0,03 мае.ч. на 100 мае.ч. щелока, перемешивают, отделяют щелок от целлюлозы на воронке Бюхнера под вакуумом и целлюлозу промывают 90 мл горячей воды, присоединяя промывную воду к ОЩ. Полученный щелок имеет следующие показатели: плотность 1050 кг/м3, рН 3,0, содержание сухих веществ составляет 10,5%, золы - 16,4% от сухих веществ, содержание непосредственно титруемого (н/т) S02 - 0,06%, легкоощепляемого (л/о) S02 - 0,330%, редуцирующих веществ (РВ) О

1ЧЭ

о

1ЧЭ

4Ь.

2,7%, летучих кислот - 0,25%, фурфурола - 0,07%.

Одну часть щелока (100 мл) продувают паром при 102°С в течение 30 мин, нейтрализуют 25%-ным раствором аммиака до рН 4,4 охлаждают до 30°С, разбавляют водой до концентрации РВ 1,5% и вводят питательные соли: аммофос (2,5% от РВ по PaOs), хлорид калия (2,5% от РВ) и сульфат аммония (4% от РВ по азоту).

Подготовленный к биохимической переработке ОЩ перед выращиванием дрожжей доводят до рН 6.0 гидроокисью натрия и разливают по 50 мл в колбы для выращивания. В качестве засевных дрожжей используют дрожжевой концентрат, содержащий 502 г/л прессованных дрожжей. Выращивание проводят на качалке при 35°С в течение 18 ч. Выход абс. сухих дрожжей (АСД) от общий РВ, взятых на выращивание, составляет 30,9%, содержание истинного белка 45,4%.

Другую часть щелока (100 мл) продувают воздухом при 85°С в течение 1 ч. Дальнейшую подготовку к выращиванию дрожжей проводят аналогично описанному. Выход АСД от общих РВ составляет 31,5%, содержание истинного белка - 45.7%.

По предлагаемому способу выход дрожжей возрос на 7,6-9,8% по сравнению с известным.

Пример 2. 300 мл щелока облагораживают упариванием при кипячении в 1,5 раза (до 200 мл), добавляют раствор сульфида натрия из расчета 0,036 мае.ч. сульфида на 100 мас.ч. щелока, выдерживают 1 ч при 80°С и охлаждают до 30°С. В качестве суль- фидсодержащего раствора используют зеленый щелок сульфатно-целлюлозного производства, который содержит, г/л. NaOH 17; №28 32; Na2C03 99; Na2S04 5.

В зеленом щелоке достаточно щелочных реагентов, обеспечивающих нейтрализацию. После подготовки сульфитный щелок содержит 3,97% РВ, рН 4,45. В него вводят биогенные добавки: сульфат аммония в виде 1,2%-ного (по азоту) раствора (0,3 мл) и раствор аммофоса (1 мл) концентрацией 1,2% по Pads. Для сбраживания используют дрожжи рода Saccharomyces, которые добавляют из расчета 2 г прессованных дрожжей на 100 мл подготовленного сусла. Колбы помещают в воздушный термостат и выдерживают в течение 12 ч при 34°С. Концентрацию спирта в бражке определяют флотационным способом и рассчитывают выход спирта на 100 кг сброженных РВ.

Полученные данные представлены в табл. 1.

По сравнению с известным способом при более высокой скорости сбраживания и большем выходе спирта по предлагаемому способу упрощается технологическая схема, где исключены стадии продувок паром и воздухом.

Пример 3. Берут 900 мл сульфитного щелока, облагораживают - продувают паром при 102°С в течение 30 мин, доводят

0 обьем до первоначального и делят на 9 частей, в 8частей по 100мл при 85°С добавляют сульфид натрия из расчета 0,02 мас.ч. на 100 мас.ч. щелока. В качестве сульфидсо- держащего раствора используют зеленый

5 щелок, анализы которого приведены в примере 2. Одна пробу сразу после добавления сульфида натрия охлаждают до 30°С, семь проб выдерживают при 85°С в течение 0,08 - 6 ч, затем охлаждают до 30°С, девятую

0 часть готовят по известному способу. Показатель рН всех проб после подготовки в пределах 4,3-4,4. Дальнейшую подготовку и выращивание проводят по примеру 1.

Полученные данные представлены в

5 табл. 2.

Выход АСД при подготовке щелока по известному способу 31,3%.

Из табл, 2 видно, что положительный эффект получен при выдерживании щелока

0 после добавки сульфида 0,08-2 ч.

Пример 4. Берут 200 мл сульфитного щелока и при 85°С нейтрализуют 25%-ным раствором аммиака до рН 5, после чего добавляют сульфид натрия в виде 3%-ного

5 раствора из расчета 0,015 мас.ч. на 100 мае ч. щелока и делят на две части. Одну часть (100 мл) выдерживают в термостате при 80°С в течение 2 ч, другую продувают воздухом при 80°С 2 ч, затем обе части го0 товят к выращиванию и проводят его по примеру 1. Выход АСД при выдержке 36,0%, при продувке воздухом 37,1 %.

Выход при подготовке по предлагаемому способу увеличился на 13,6-17,0%.

5Выход дрожжей из ОЩ при подготовке

его к БХП по предлагаемому способу выше по сравнению с известным на 1,7-18%.

Предлагаемый способ приводит к интенсификации БХП (например, процесса

0 брожения) и упрощает ее подготовку. Так.в примере 4 исключаются две операции - продувка паром и продувка воздухом.

Все преимущества обусловлены тем, что в ОЩ вводят СН.

5

Формула изобретения 1. Способ подготовки отработанных щелоков производства сульфитной целлюлозы к биохимической переработке с получением спирта и дрожжей включающий стадии отделения щелоков от целлюлозы, облагораживания, нейтрализации, охлаждения и введения питательных солей, отличающийся тем, что. с целью интенсификации процесса и увеличения выхода спирта и дрожжей, в щелок до или после отделения щелоков от целлюлозы, облагораживания,

нейтрализации вводят сульфид натрия в количестве 0,001-0,05 мае.ч. на 100 мае.ч. щелока и выдерживают в течение 0,08-2 ч.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что сульфид натрия вводят путем добавления зеленого или белого щелока сульфатно-целлюлозного производства.

Таблица 1

Изобретение относится к целлюлозно- бумажной промышленности и касается способов утилизации отработанных щелоков (ОЩ), образующихся в сульфатно-целлюлозном производстве. Цель изобретения - интенсификация процесса подготовки ОЩ к биохимической переработке и увеличение выхода спирта и дрожжей. В щелок на одном из этапов его подготовки к биохимической переработке вводят сульфид натрия в количестве 0,001-0,05 мае.ч. на 100 мае.ч. щелока. Предлагается вводить сульфид натрия перед отделением или в процессе отделения щелока от целлюлозы, до, в процессе или после облагораживания, после стадии нейтрализации с продувкой воздухом или выдерживанием 0,08-4 ч. Источником сульфида натрия является зеле- ный или белый щелок сульфатно-целлюлозного производства. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. ё

Таблица 2