Способ облагораживания целлюлозы для химической переработки Советский патент 1991 года по МПК D21C9/00 

сл

с

Изобретение относится к технологии горячего облагораживания целлюлозы и по- .зволяет повысить выход целлюлозы и упростить технологический процесс. Целлюлозу обрабатывают гидроксидом натрия в среде последрожжевой бражки гидролизного производства с содержанием в ней сухих веществ 0.2 - 0,5%. Данный продукт используют одновременно как в качестве водной среды, так и в качестве активатора процесса горячего облагораживания целлюлозы. 3 табл.

Изобретение относится к получению целлюлозы из древесины и других растительных материалов. Оно может быть использовано при получении специальных целлюлоз для химической переработки (вискозная, целлюлоза для ацетилирования, целлюлоза для получения нитратов, медно- аммиачного щелока и т.д.). Во всех случаях получения целлюлозы для химической переработки важной стадией производства является процесс горячего облагораживания целлюлозы.

Задачей облагораживания является удаление из целлюлозы примесей нецеллюлозных материалов, низкомолекулярной целлюлозы, окисленной целлюлозы, лигнина, полиуроновых кислот, таннидов, смолистых веществ и др.

Известен способ облагораживания целлюлозы путем обработки ее концентрированными щелочами (10 - 20%) при 20 - 30°С - холодное облагораживание,

Известен способ облагораживания целлюлозы путем ее обработки 0,5 - 0,4%-ным раствором щелочи при 100°С - горячее облагораживание.

Недостатком указанных способов облагораживания целлюлоз является разрушение больших молекул целлюлозы. При нагревании в щелочной среде альдегидная группа целлюлозы изомеризуется в энди- ольную, а затем целлюлоза по радикальному механизму начинает разрушаться, отщепляя группы, превращающиеся в низкомолекулярные оксикислоты или их лак- тоны. На какой-то стадии процесса радикальная реакция может обрываться и получаются при этом молекулы целлюлозы низкомолекулярного веса, которые растворимы в водных растворах щелочи. Эта реакция является вредной, и для ее прекращения или по возможности уменьшения следует восстановить альдегидную группу.

о ю VI сл со

Наиболее близким к предлагаемому способу является обработка целлюлозы щелочными растворами при повышенной температуре в присутствии боргидрида натрия. Использование боргидрида натрия обеспечивает получение облагороженной целлюлозы с более высоким выходом и улучшенными показателями качества по сравнению с облагораживанием технических целлюлоз без добавок. Однако в настоящее время при производстве целлюлозы для химической переработки на стадии хлорирования перед облагораживанием добавляют двуокись хлора. При такой схеме производства эффективность добавки боргидрида натрия падает- недостаточное увеличение выхода и при этом снижение содержания альфа-целлюлозы,

Цель изобретения - увеличение выхода целлюлозы за счет снижения химических потерь целлюлозы при облагораживании и повышение показателей качества облагороженной целлюлозы.

Поставленная цель достигается тем, что облагорсрживание целлюлозы в щелочном растворе при повышенной температуре ведут с последрожжевой бражкой гидролизного производства (ПДБ ГП) с содержанием сухих веществ 0 2 - 0,4%, применяя ее в качестве водной среды для щелочного раствора. В табл.1 приводится характеристика ПДБ ГП Использование ПДБ ГП на стадии облагораживания резко снижает содержание восстанавливающих СО-групп, тем самым резко снижается разрушение высокомолекулярной части целлюлозы, за счет чего снижаются химические потери целлюлозы и увеличивается общий выход целлюлозы на 2-4%.

Пример 1. Для выяснения действия ПДБ ГП на выход и показатели качества облагороженной ацетатной целлюлозы облагораживание проводят по следующему режиму: температура облагораживания 130°С, продолжительность облагораживания 180 мин, концентрация массы 12%, расход гидроксида натрия 80 кг/т целлюлозы. В автоклав вместимостью 300 мл загружают 20 г абсолютно сухой целлюлозы, отобранной после хлорирования перед облагораживанием, 1,6 г гидроксида натрия и 167 мл ПДБ ГП. Одновременно проводят облагораживание целлюлозы в присутствии боргидрида натрия и простое облагораживание без добавок. Перемешивание массы в автоклаве осуществляют вращением самого автоклава в течение всего времени облагораживания. После окончания облагораживания целлюлозу промывают, высушивают и анализируют на

выход и показатели качества (альца-целлю- лоза, восстанавливающие СО-группы, содержание смолистых веществ).

Данные опытов примера 1 сведены в

табл.2. Из данных табл.2 видно, что применение в качестве водной среды ПДБ ГП на стадии облагораживания приводит к снижению химических потерь целлюлозы и повышению качества получаемой целлюлозы по

сравнению с простым облагораживанием и облагораживанием в присутствии боргидрида натрия.

П р и м е р 2. Проводят опыты по облагораживанию вискозной целлюлозы в присутствии ПДБ ГП по следующему режиму: температура облагораживания 100°С, продолжительность облагораживания 180 мин, концентрация массы 12%, расход гидроксида натрия 8% от массы абсолютно сухой целлюлозы, взятой на облагораживание. В автоклав вместимостью 300 мл загружают 20vr абсолютно сухой целлюлозы, 1,6 г гидроксида натрия, добавляют 167 мл ПДБ ГП.

Одновременно проводят облагораживание

с боргидридом натрия и облагораживание без добавок.

Перемешивание массы в автоклаве осуществляют вращением самого автоклава в

течение всего времени облагораживания. После окончания облагораживания целлюлозу промывают, высушивают и анализируют на выход и показатели качества (содержание альфа-целлюлозы, содержание смолистых веществ, восстанавливающие С0-группы) Данные опытов примера 2 сведены в табл 3. Из данных табл.3 видно, что применение в качестве водной среды ПДБ ГП на стадии облагораживания приводит к значительному снижению химических

потерь целлюлозы и повышению качества

получаемой целлюлозы. Резко снижается

содержание восстанавливающих СО-групп.

Использование последрожжевой бражки гидролизного производства в качестве водной среды при приготовлении щелока для горячего облагораживания ацетатной и вискозной целлюлозы позволяет повысить выход целлюлозы с повышением показателей качества получаемой облагороженной целлюлозы по сравнению с прототипом, а также упростить процесс облагораживания за счет исключения отдельной стадии введения активатора

Формулаизобретения

Способ облагораживания целлюлозы для химической переработки путем обработки ее гидроксидом натрия в водной среде в присутствии активатора, отличающийся тем, что, с целью повышения

выхода целлюлозы и упрощения технологического процесса, в качестве водной среды и одновременно активатора исХарактеристика ПДБ гидролизного завода

ПДБ гидролизного завода г.Ленинград 99,8-99,5

0,2-0,5

Тэблицз2 Влияние ПДБ ГЛ не выход и качество об па го раже иной ацетатной цешюяозы

пользуют последрожжевую бражку гидролизного производства с содержанием в ней сухих веществ 0,3 - 0,5%.

Таблица 1

0,13 12000

35

83

0,15

Влияние ГЩБ ГЛ на выход и качество облагороженной вискозной иеллюлозм

ТаблицаЗ

- содержание сухих веществ 0,5$.