Способ получения целлюлозы Советский патент 1976 года по МПК D21C1/00 D21C3/02 

1

Изобретение относится к |цеппюлозно- . бумажному производству и касается способа попучения цеплюпозы, используемой для производства бумаг и картонов различного назначения.

Известен способ получения целлюдогы,согласно которому целлюлозу получают путем предварительной микробиологической обработки древесного сырья с последующим дефибрированием или варкой щелочным способом 1.

Этот способ, однако, требует для микробиологической обработки Ьпециального. выращивания биологических структур, необ- ходима теплоизоляция и, следовательно,

специальное оборудование, а также чрезвычайно длительная выдержка (от двух недель до трех месяцев) древесного сырья с микроорганизмами.

Целью изобретения является повышение качества целевого продукта, снижение во-. допотребпеиия и расхода биогенных солей.

|Это достигается тем, что биологическую обработку растительного сырья ве- дут водным раствором активного ила из

системы биологической очист1Ш промышленных стоков целлюлозно-бумажного производства и концентрации раствора 0,5-3,5 г/л в течение 5-10 шюй, а пер варкой удаляют избыточную жидкость.

В процессе пропиткл происходит специализация ферментных систем акт1шного ила и предварительноеокисление растительного сырья, затем во время варки активный ил полностью гидролизуется, что исключает необходимость его последующей утилизации, а полу чающиесяпри этом щелока содержат компоненты, благоприят :ные для биологической o шcтки.

Способ осуществляется -следующим об разом.

Растительное сырье, в Частности древесную щепу, стружку или опилки выдерживают в течение 5-10 дней при 1О-20°С в водной среде в смеси с активным илом из систем биологической очистки промстд- ков целлюлозно-бумажного производства.

Активный ил представляет собой ценоз бактерий, дрожжей, грибов,npocTefiuupi беспозвоночных, развиваюишхс я в сооружолиях очистки сточных вод цеппюлознЬ бумажного прокаводства. |

Пр;едваритепьную обработку активным . илом осуществляют либо без перемешива-) ния, либо с перемешиванием, либо с аэрацией в емкости периодического режима, которую разгружают перед варкой или в непрерывно работающей емкости.

После такой предварительной обработки растительного сырья избыточную жидкость удаляют. На основе этой жидкости готовят варочный раствор для сульфатной варки, содержащий 60-8О г/л активной щелочи в ед. NajO сульфидностью . Дре|Весное сырье варят при гидромодуле 1 :

1.

4,5 с использованием приготовленного варочного раствора по известному режиму сульфатной варки. Это позволяет получить целлюлозу с выходом и показателями физико-механической прочности, превышаю- «ими обычную сульфатную целлюлозу.

Пример. 1. 160 г|воздушно-сухой щепы из еловой древесины загружают в автоклав из кислотоупорной стали, туда же заливают варочный раствор, содержащий 70 г/л в ед. активной щелочи при сулы|шд 1ости 25% и гидромодуле 1 : 4,5.

Варку проводят по су1.гдуюшему режиму; подъем температуры до 170 С в течение 1,5 час, гфодопжительность стоянки на 170 С составляет 11,5 час.

Пример 2. 160 г воздушно-сухой щепы из еловой древесины выдерживают в течение 5 дней в водной среде в смеси с активным илом систем биологической очистки промстоков. Кокцонтрадия ила - 0,5 г/л. После 5-дневной выдержки шепу, пропитанную раствором ила, загружают в автоклав и варят по режиму, описанному в примере 1,.

П р и м е р 3. 160 г воздушно-сухой щепы из еловой древесины выдерживают в течение 5 дней в водной среде в смеси с активным илом. Концентрация ила 3 г/л. После 5-дневной выдермйси щепы избыточную жидкость удаляют и на ее основе готовят варочный раствор с таким же содержанием активной оделочи и сульфидностью, как и в примере 1. Шепу, пропитанную раствором ила, загружают в автоклав и варят с этим варочным раствором по режиму, описанному в примере 1.

Результаты испытаний сведены в таблиц

.Физико-механические показатели целлюлоз:

степень помола массы, lliP вес 1. м , г

рпзрываая длина, м

сопротивление излому (ч.д.п.)

сопрот1шло1ше продав- Л1ша}и1ю, кгс/см

сопротивление раздл- ролню, г

6О 75 11700

8814

6,8

86

Иа данных таблицы видйоЦчто полученная цеппюпоза при более высоком выходе обладает механическими показателями, превосходящими показатели обычной 1супьфатной целлюлозы.

Таким образом, при Обработке древесного сырья перед варкой водными растворами в смеси с активным илом систем биологической очистки промстоков целлюлознобумажного производства происходит час тичное окисление и углеродов, а также автоматическое включение в варочную систе «у аминопрояаводных за счет белковых компонентов активного ила. Это приводит к ингибироваишо процессов деструкции и дает воаможность по. вышать выход на 2,5-3% и yity-чшить мехаии 1вские показатели поцучаамого продукта.

Анализ окисления по/огченных щелоков в модели биологической очистки показал, что процесс их биоокислеиия идет с большой скоростью и более стабипьио, не требует дополнительного копишства кислорода и при меньшем расходе содей азота и фосфора, это приводит к уменьшению затрат на биологическую стадию очистки. Время,

необходимое для полного окисления таксгд щелока, практически не отличается от врен мени, необходимого для обычного способа.

Формула изобретения

Способ получения целлюлозы путем 10 предварительной биологической обработки растительного сырья и последующей варки при повьшенной температуре щелочшым раствором, отличающийся тем, что. С целью повышения качества 5 целевого продукта, снижения водопотребпе НИН и расхода биогенных солей, биодоги- ческую обработку растительного сырья ; ведут водным раствором активного ила |из системы биологической очистки промыш20-пенных стоков целлюлозно-бумажного про|изводства при концентрации раствора 0,5чЗ,5 г/л в течение 5-10 дней, а перед удаляют избыточную жидкость.

Источники информации, принятые во внй мание при экспертизе:

1. Патент Франции № 2194201, М.Кл D 21 С 1/00, 1974 г.