СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФИТНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ Советский патент 1973 года по МПК D21C3/06 

I

Изобретение относится к способу получения целлюлозы, в частности сульфитной.

Известен способ получения сульфитной целлюлозы путем двухступенчатой варки целлюлозосодержащего сырья, причем на первой ступени применяют раствор бисульфита и варку ведут при 60-100°С, а на второй ступени используют 6-9%-пый водный раствор SOa и процесс ведут при 130-140°С. Применение на первой ступени пизкой температуры делает процесс длительным, а использование водных растворов SO2 высокой концентрации связано с трудностями их приготовлепия и требует специальпого дополнительного оборудования.

С целью упрощения процесса предложено варку на первой ступени проводить при 150- 175°С, а на второй ступени использовать водный раствор SO2 с концентрацией 1-3%.

Предлагаемый способ состоит в том, что древесную щепу на первой ступени обрабатывают раствором бисульфита па любом из известпых оснований при повышенной темнературе (150-175°С) в 30-90 мин, а на второй ступепи - водным раствором SO2 с кондентрацией -3% при 120-140°С в течение 5-20 мин.

Варку нроводят по следующему режиму: на первой ступени щепу загружают в варочный котел, пропаривают и пропитывают раствором бисульфита, содержащим 3-6% всего SO2 и 1,5-3% связанного SOa, при 60-80°С и избыточном давлении 5-6 ати в течение 30 мин. Затем содержимое котла нагревают как можно быстро до 150-175°С и варят при этой температуре 30-90 мин. Далее из котла удаляют весь не впитавшийся в щепу раствор, который после доукреплепия но основанию и SOa используют на первой ступени последующих двухступенчатых варок.

Во второй ступени щепу доваривают с водным раствором SO2 низкой концентрации (1-3%) в течение очень короткого промежутка времени (5-20 мин), после чего отработаппый щелок отбирают на спиртовой и дрожжевой завод, а целлюлозу выгружают из котла, промывают и сортируют обычными способами, применяемыми в целлюлозном нроизводстве. Конечный отработанный щелок содержит до 2,8% РВ и может быть иснользовап для переработки на спирт и дрожжи.

Пример I. В лабораторных условиях в автоклавах емкостью 1 л проводят серию варок щепы. На первой ступени варки еловую

щепу обрабатывают раствором бисульфита аммония, содержащим 3% всего S02 (рН6,0), при 170°С в течение 90 мин. Повышают температуру до 170°С в течение 2 час. На второй ступени варки используют водный раствор

SO2, содержащий 1% SO2, и варку ведут при 140°С в течение 5 мин. Повышают температуру до 140°С в течение 1,0 час. В результате варки получают светлую целлюлозу с выходом из древесины 59% без непровара, жесткостью 102 п. е., содержанием лигнина 6,4%. Показатели механической прочности целлюлозы (нри60°ШР): разрывная длина 10200ж; сопротивлепие раздиранию 100 г, нродавливанию 6,5 , излому 2600 дв. перегибов. В отработанном щелоке содержится 2,6% РВ. Пример 2. Варку ведут в варочном котле емкостью 2,0 м, оборудованном циркуляционной системой. Пропаренную осиновую щепу обрабатывают на первой ступени раствором бисульфита натрия (рН 3,0) при 150°С в течение 30 мин, а на второй ступени щепу доваривают с водным раствором SO с концентрацией 3,0% при 120°С в течение 20 мин. Повышают температуру до 120°С в течение 30 мин. Получают целлюлозу с выходом из древесины 55% без непровара, жесткостью 75 п. е. Содержание РВ в отработанном щелоке 2,6%. Пример 3. Варку ведут в производственных условиях в котле емкостью 2,0 м , снабженном принудительной циркуляцией варочного щелока. Пропаренную сосновую щепу обрабатывают па первой ступени раствором бисульфита магния (рП 4,0) при 160°С в течение 60 мин, а на второй ступени применяют водный раствор SOj с концентрацией 2,5% и варку ведут при 135°С в течение 10 мин. Получают целлюлозу с выходом из древесины 55% без непровара, жесткостью 68 п. е. Содержание РВ в отработанном щелоке 2,4%. Показатели механической прочности небеленой целлюлозы: разрывная длина 10200 м; сопротивление излому 3200 дв. перегибов, продавливанию 6,8 кг/см, раздиранию 90 г. Таким образом по механической прочности такая целлюлоза не устунает целлюлозе, полученной по известным стуненчатым способам варки. Белизна полученной по предлагаемому Способу целлюлозы на лейкометре с тремя светофильтрами составляет 70%;. Целлюлоза легко отбеливается обычными методами, нрименяемыми в целлюлозно-бумажной промышленности. Преимуществами предлагаемого способа являются:1. Возможность использования для варки водных растворов SO низкой концентрации (1-3%), что значительно упрощает приготовление варочных растворов на существующем оборудовании сульфит-целлюлозных предприятий. 2. Получение хорошо проваренной, очень светлой целлюлозы с низкой сорностью при использовапии магниевого и особенно аммонийного оснований. 3. Сокращение времени варки на 50-70% по сравнению с известными способами. Очень кратковременная варка на второй ступени (5-20 мин) сохраняет высокий выход целлюлозы и высокие показатели механической прочности. 4. Применение на первой ступени варки растворов бисульфитов при высокой температуре (150-175°С) приводит к интенсивному сульфированию лигнина древесины и предупреждает его конденсацию. Это обусловливает легкое и селективное растворение лигнина даже при использовании водных растворов SOa низкой концентрации (1-3%). Предмет изобретения Способ получения сульфитпой целлюлозы путем двухступенчатой варки целлюлозосодержащего сырья при повышенной температуре с использованием на первой ступени раствора бисульфита, а на второй - водного раствора SO2, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, варку на первой ступени ведут при 150-175°С, а на второй ступени применяют водный раствор SO2 с концентрацией 1-3%.