Способ получения целлюлозы Советский патент 1992 года по МПК D21C3/06 D21C3/04 D21C3/26 

Ё

Изобретение относится к технологии получения целлюлозных полуфабрикатов и позволяет улучшить физико-механические свойства целлюлозы и увеличить содержание редуцирующих веществ в конечном отработанном щелоке. Древесную щепу варят в две ступени с удалением отработанного щелока после каждой из них. Варку на первой ступени осуществляют водным раствором пи- росульфита натрия с содержанием в нем S02 2,2-2,4% при температуре 135-140°С в течение 1,5-2,0 ч. Вторую ступень варки проводят 2,8-3,0%-ным водным раствором диоксида серы при температуре 135-140°С в течение 2,0-2,5 ч. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к технологии получения целлюлозных полуфабрикатов и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при изготовлении целлюлозы для различных видов бумаги и картона.

Известен способ получения целлюлозы путем варки целлюлозосодержа щего сырья с варочным раствором, содержащим пиро- сульфит натрия, в течение 2-3 ч при температуре 160-170°С и рН 3-5. Недостатком способа являются невысокие механические показатели целлюлозы.

Известен также способ получения целлюлозы путем варки древесного сырья с варочным раствором, содержащим пиро- сульфит натрия, при нагреве от 80 до 120 С в течение часа, от 120 до 160°С - в течение

2ч и выдерживании при 160°С в течение

3ч. Недостатками этого способа являются

невысокое значение сопротивления раздиранию и малое содержание редуцирующих веществ (РВ) в щелоке.

Ближайшим аналогом изобретения является способ получения целлюлозы, включающий варку древесной щепы в две ступени, вторую из которых осуществляют водным раствором диоксида серы, и удаление отработанных щелоков после каждой ступени Согласно этому способу первую ступень варки проводят на бисульфите натрия с содержанием S02 1,8-3,0% при температуре 147-155°С. На второй ступени в качестве варочного раствора используют водный раствор SOa и при температуре 140- 145°С за 2,0-2,5 ч заканчивают варку. Недостатками метода являются невысокие физико-механические показатели целлюлозы и относительно малое содержание редуцирующих веществ (РВ) в конечном отработанном щелоке.

OJ

о

OJ

о

о

Целью изобретения является улучшение физико-механических свойств целлюлозы и увеличение содержания РВ в конечном отработанном щелоке.

Для достижения указанной цели проводят двухступенчатую варку древесной щепы, используя на первой ступени водный раствор пиросульфита натрия с содержанием в нем S02 2,2-2,4% при нагреве в течение 1,5ч от 60 до 135-140°Си выдерживании при этой температуре в течение 1,5- 2,0 ч. На второй ступени для варки при температуре 135-140°С в течение 2,0-2,5 ч используют водный раствор S02 с концентрацией 2,8-3,0%. Выбор раствора пиросульфита натрия в качестве варочного на первой ступени варки обусловлен его высокой реакционной способностью в реакции сульфирования лигнина, характерной для начальной стадии варки. Использование водного раствора S02 на второй ступени варки вызвано значительной скоростью растворения сульфированного лигнина в кислой среде. Диапазон температур 135- 140°С на первой стадии варки выбран исходя из того, что при температуре ниже 135°С процесс сульфирования лигнина пиросуль- фитом -натрия замедлен и для получения целлюлозы потребуется значительное увеличение продолжительности варки. При температуре выше 140°С на первой стадии варки разложению будет подвергаться целлюлозная составляющая древесины, что заметно снизит выход целлюлозы из древесины.

Пример. Получают целлюлозу из еловой щепы. Пиросульфитный варочный раствор для первой ступени варки готовят путем растворения навески пиросульфита натрия (ГОСТ 10575-63) в воде. Водный раствор S02 для второй ступени варки готовят путем насыщения воды газообразным S02. Гидромодуль варок 1:5. После каждой ступени варки отработанный варочный раствор удаляют.

Варки проводят при различных значениях содержания всего S02 в водном растворе пиросульфита натрия, температур и продолжительности каждой ступени варки. Условия варки, а также показатели целлюлозы и содержания РВ в отработанном

щелоке представлены в таблице.

Параллельно проводят опыт по способу- прототипу с использованием на первой ступени в качестве варочного раствора бисульфита натрия. Условия варок и показатели целлюлозы и щелока также представлены в таблице.

Как видно из таблицы, по прототипу и по предлагаемому способу варки получен-ы полуфабрикаты примерно одинакового выхода и степени делигнификации. Однако при варке по предлагаемому способу по сравнению с прототипом возрастает сопротивление излому в 3,2-3,3 раза и сопротивление раздиранию в 2 раза. При этом

разрывная длина и сопротивление продав- ливанию не снижаются.

Предлагаемый способ позволяет также по сравнению с прототипом увеличить показатель РВ отработанного конечного щелока

почти в два раза, что очень важно для дальнейшей химической переработки щелока.

Формула изобретения

с целью улучшения физико-механических свойств целлюлозы и увеличения содержания редуцирующих веществ в конечном отработанном щелоке, первую ступень варки проводят водным раствором пиросульфита

натрия с содержанием в нем S02 2,2-2,4% при температуре 135-140°С в течение 1,5- 2,0ч.

концентрации водного раствора диоксида серы 2,8-3,0% и температуре 135-140°С в течение 2,0-2,5 ч.

Продолжение таблицы