Способ получения натронной целлюлозы Советский патент 1980 года по МПК D21C3/02 

.и ««

да непосредственно в реакционную массу. Действие катализатора-переносчика заключается в повышении устойчивости углеводного комплекса древесины к реакциям щелочной деструкции при варке целлюлозы, чем обеспечивается улучшение селективности процесса и увеличение выхода целевого продукта на 4-5% при одинаковой степени делигнификации растительного сырья.

Электрохимическая обработка варочного щелока в системе циркуляции позволяет эффективно регенерировать активную форму катализатора-переносчика, непосредственно в процессе варки целлюлозы, при значительно меньших расходах электроэнергии на омические потери, так как регенерация железосинеродистого калия в электрохимической ячейке достигает 99% выхода по току.

Технологический режим варки натронной целлюлозы, т. е. конечная температура, график изменения температуры варки во времени, расход активной щелочи по отношению к весу абсолюно сухого растительного

сырья, концентрация щелочи в растворе, не отличаются от принятых на производстве и описанных в литературе режимов 1. Предлагаемый способ производства натронной целлюлозы был проверен в лабораторных условиях.

Пример 1. Варку щепы из осиновой древесины проводят в автоклаве объемом 5 л, в системе циркуляции щелока которого встроена электрохимическая ячейка. Расход активной щелочи на варку составляет 20% к абсолютно сухой древесине в ед. ЫагО. Продолжительность подъема температуры до конечной (170°С) 90 мин. Стоянка на конечной температуре 120 мин. Расход электроэнергии на электрохимическую обработку щелока составляет 10 Вт. Концентрация активной щелочи 30 г/л ед. Na2O. Расход катализатора-переносчика - железосинеродистого калия - 0,1% к массе абсолютно сухой древесины.

В табл. 1 приведены результаты варки целлюлозы по предлагаемому способу в сравнении с натронным и сульфатным.

Таблица 1

Пример 2. Варку щепы из березовой древесины проводят в автоклаве емкостью 1 л, В систему циркуляции щелока которого встроена электрохимическая ячейка, расход активности щелочи на варку составляет 18% к абсолютно сухой древесине в ед. NaaO. Продолжительность подъема температуры до конечной (170°С) 90 мин. Стоянка на конечной температуре 90 мин. Расход электроэнергии на электрохимическую обработку Щелока составляет 15 Вт.

Концентрация активной щелочи 40 г/л ед. NajO.

Расход катализатора-переносчика - 5% к массе абсолютно сухой древесины.

В табл. 2 приведены результаты варки целлюлозы по предлагаемому способу в сравнении с натронным и способом - прототипом из одного вида сырья.

Таблица 2

Способ получения целлюлозы

Как видно из приведенных примеров, выход целлюлозы, полученной по предлагаемому способу, в среднем на 3-4% выше выхода целлюлозы по способу - прототипу и на 4-5% - по натронному способу.

Применение добавок железосинеродистого калия (СЫ)б к варочному щелоку менее 0,1% к абсолютно сухой древесине ухудшает выход целевого продукта вследствие недостаточной концентрации катализатора-переносчика в зоне реакции, а

Показатель

Разрывная длина, м

Сопротивление излому, число двойных перегибов

Сопротивление продавливанию, кПа

Расчеты показывают, что только за счет снижения расхода электроэнергии на омиг ческие потери, при создании оптимальных условий регенерации катализатора-переносчика в предлагаемом способе обеспечивается снижение себестоимости одной тонны целлюлозы на 2-2,5 руб.

Кроме того, снижение себестоимости обеспечивается за счет увеличения выхода целлюлозы и снижения расхода сырья.

Формула изобретения

увеличение добавок более 5% к абсолютно сухой древесине не приводит к заметному улучшению селективности варочного процесса и в то же время может вызвать затруднения в системе регенерации химикатов.

В табл. 3 приведены показатели механической прочности полученных целлюлоз при одинаковой степени делигнификации (20 ед.

Каппа).

Таблица 3

Способ получения целлюлозы

предлагаемый

сульфатный

натронный

6200

7900 2500 800

470

280

пропусканием электрического тока через реакционную массу, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и сокращения энергетических затрат, обработку сырья варочным раствором проводят в присутствии железосинеродистого калия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 418105, кл. D 21С 3/02, 1971 (прототип).