Способ варки измельченного растительного сырья Советский патент 1980 года по МПК D21C3/16 

(54) СПОСОБ ВАРКИ ИЗМЕЛЬЧЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

1

Изобретение относится .к произвол-, ству волокнистого материала и может j быть использовано в целлюлозно-бумажной промышле н нос ти.

Известен способ варки измельчен- 5 ного растительного сырья путем пропитки его раствором азотной кислоты 5-15%-ной концентрацией, обработки в парогазовой или жидкостной среде и щелочной экстракции l.

Недостатком способа препятствующим широко.му его использова ниюв промышленном масштабе, является образование при варке смеси газообразных продуктов, содержащей токсич- 15 ные окислы азота.

Цель изобретения - обезвреживание токсичных выбросов, образующихся в процессе обработки.

Поставленная цель достигается 20 тем, что образующиеся при варке газовые выбросы смешивают с воздухом в соотношении 1:0,5 - 1,0 и обрабатывают отработанным щелоком, полученным в процессе щелочной экстракции 5

Обезвреживание газообразной смеси происходит за счет взаимодействия присутствующих в смеси окислов азота с содержащимися в отработанном растворе нитролигнином, являющимся ак- 30

тивным восстановителем окислов азота. Кроме того,окись и двуокись азота связываются отработанным щелочным раствором за счет взаимодействия окислов азота с растворенным основанием,

2NO,j-v . 1ЧаПО,4 СО,

N0 NO,jVt4a , 2 N01КО С СГ,.,

На чертеже представлена схема получения целлюлозы.

Измельченное растительное сьфье пропаривают, пропитывают 6-15%-ным раствором азотной кислоты 2, нагревают до 90-98° и выдерживают в течение 0,5-1,5 ч 3. Образующиеся в процессе варки газовые выбросы смешивают в емкости 5 с воздухом в соотношении 1:0,5 - 1,0. При этом большая часть, содержащейся в газовой смеси окиси азота, окисляется кислородом воздуха в двуокисьазота. Полученнуюсмесь барботируют в аппарате 6 через отработанный раствор, полученный в ступени щелочной экстракции при производстве целлюлозы. Окислы азота, содержащиеся в газовой смеси,взай Шдёйствуют-с нйтрблйТнйном и с основанием, растворенным в отработанном щелоке, врезультате

его достигается обезвреживание гаовой смеси. Одновременно с этим отраотанный щелок обогащается соединеними азота, пригодными для дальнейего использования в качестве селькохозяйственных удобрений. Операцию существляют в температурном интервае от комнатной до тё Мпературй;кипения тработанного щелока. Возможно использЪвание предварительно упаренного елока или высушенного твердого остатка. , . . Предлагаемый .способ поПучёнйя целлюлозы с обезвреживанием газовых выбросов варки может быть осуществлен как в периодическом, так. и в непрерывном варианте.

П р-и м е р 1. 150 г осиновой щепы пропаривают и пропитывают в: 750 мл 12%-ной- азотной кислоты при 45-50° в. течение 1,5 ч. Затем кислоту отделяют, а щепу заливают водой, нагревают до 90-95° иввдёрживают при этой температуре в течение 1,0 ч. Образующиеся при варке газы смешивают с равным объемов воздуха и анализируют по известной МётЬдике хроматографического анализа.

Результаты анализа газовой смеси представлены в таблице.

Щепу после варки промывают водой, разделяют на три равные части и экстрагируют первую часть щепы в 250 мл 2%-ного раствора едкого натра при 90-95 в течение 1 ч, вторую часть - в 250 мл 2%-ного раствора соды при в течение 1 ч и третью часть щепы - в 250 мл 1%-ного раствора аммиака при 95-99 , Полученную целлюлозу промывают водой, сортируют и высушивают, а отработанные щелочные растворы отделяют и используют в последующих экспериментах для очисткигазообразных продуктов варки. . - ... . .

Пример2. 50г осиновой . щепы пропаривают, пропитывают в 250 мл кислоты и подвергают варке как описано в примере1. Образующиеся при варке газообразные продуктл, , смешивают с воздухом в объемном соотношении 1:0,5 и пропускают через отработанный раствор, полученный в примере 1, при экстракции щепы раствором едкого натра и затем анализируют. Результаты анализа газовой смеси помещены в таблице.

Примерз. 50 г осиновой цепы пропаривают и подвергают пропитке и варке как описано в примере 2. Образующиеся при варке газообразные продукты смешивают с :воздухЬм в объемном соотношении 1:1 и пропускают через отработанный раствор, полученный в. примере 1,при : экстракции щепы раствором сода и затем газовую смесь анализируют. Результаты анализа помещены в таблице.

Пример 4. 50 г осиновой щепы подвергают пропариванйю, пропитке и варке как описано в примере 2. Образующиеся при варке газообразные продукты смешивают с воздухом в с- оотношении 1:1 и пропускаю через отработанный раствор, полученный в примере 1, при экстракции щепы раствором аммиака и затем анализируют, Результаты анализа газовой смеси помещены в таблице.

Двуокись

азота 7,8 Менее0,1

Представленные в таблице данные указывают на значительное уменьшение содержания окиси и двуокиси азота в смеси газообразных продуктов варки с воздухом при

0 пропускании ее через отработанный раствор, полученный в ступени щелочной экстракции.

Таким образом, предлагаемый способ варки измельченного растительного сырья с обезвреживанием газообразных продуктов позволяет исключить загрязнение воздушного бассейна токсичными газообразными соединениями без расходования дополп нительного количества химикатов. Одновременно с этим увеличивается содержание связанного азота в отработанном растворе, что повышает его ценность как сельскохозяйственного удобрения. :

5 Очистка.газовых выбросов с использованием специально приготовленных растворов едкого натра,соды или аммиака для завода производительностью 100 тыс.т. целлюлозы в год

0 потребовала бы расхода каустика 2680 т., соды 3550, т,, или аммиака 1140 т, стоимостью соответственно 246000 или 142000, или 112000 руб .

Формула изобретения

Способ варки измельченного растительного сырья путем пропитки его

раствором азотной кислоты 5-.15%-ной концентрации обработки в парогазовой или жидкостной среде и щелочной экстракции, отличающийся тем, -что, с целью обезвреживания токсичных газовых выбросов, образую- щихся в процессе обработки, газовыГ

выбросы смешивают с воздухом всоотношении 1:0,5 - 1,0 и обрабатывают отработанным щелоком, полученным в процессе щелочной экстракции.

/Stee stsMwJCr i-iiA г,y-i-y qfi lriiio ii4 ;alEe ii

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 487188, D 21 С 3/16, 1973.