Способ определения расходаКиСлОРОдА HA КиСлОРОдНО-щЕлОчНую дЕлиг-НифиКАцию цЕллюлОзуСОдЕРжАщЕгО СыРья Советский патент 1981 года по МПК D21C3/00 

расхода кислорода на делигнификацию определяют по формуле ог оа- % где ft - расход кислорода на делигни фикацию целлюлоз осодержащег сырья; Q - расход кислорода на полное 9 окисление целлюлозосодержа щего сырья, определяемый по формуле - ibsi - расход кислорода на полное окисление деяигнифицированного полуфабриката, определяекЕлй по формуле В 1 ,„ 32 . ., 16 ц Too С/1.Но,0 - содержание углерода, водоро да и кислорода в целлюлозосодержащем сырье по данным элементарного ангшиза; г ,Н,Оц - сЬдержание углерода, водо рода и кислорода в делигниф цированном полуфабрикате по данным элементарного анализа;В - выход делигнифицированного полуфабриката в % к абсолют но сухому целлюлозосодержащему сырью; Q - расход кислорода на полное окисление отработанного щел ка , определяемый по формуле ,|.v. вес абсолютно сухого целлюл зосодержащего сырья, исполь зуемого на варку; объем отработанного щелока -химическое потребление кисл рода; -расход кислорода на полное окисление отработанного га за, определяекщй по формул Гсй 16 100 28 Г - содержание окиси углерода в отработанном газе в объе ных процентах к абсолютно сухой древесине. Поскольку при практическом осуществлении кислородио-щёлочной делигнификации такие параметр как выход конечного продукта и jo6%eM отработанного щелока строго контролируются, то дополнительно необходи мо определить только элементар1шй состав исходного целлюлоэосодержаще го сырья, конечного продукта и ХПК и отработанного |целока. Предлагаемый способ апробируют при определении расхода кислорода на кислородно-Щелочную дарку в лабораторных условиях. Пример 1. Определение расхоа кислорода на кислородно-щелочную елигнификацию проводят по известноу способу. 37,28 г абсолютно сухой синовой стружки помещают во вращаюийся автоклав объемом 1,1 л, зашиают 400 мл й,6%-ного раствора амиака, подают в автоклав газообразн(4й кислород до. 40 кг/см«. Объем газовой фазы 0,7 л. Таким образом на варку задано кислорода, г; Q. , otjH 22,4 d - количество кислорода, заданного на варку, г; 28 - объем заданного на варку кислорода, равный объему газовой фазы, умноженной на давление, л; 22,4 - чнсло Авогадро; 32 - молекулярная масса кислорода. По окончании варки автоклав охлаждают до , отбирают весь газ и анализируют его. Состав газовой Фазы после варки, %: О 89,0; COg 10,3 СО 0,7. Давление газов в автоклаве при 41 кг/см. Парциальное давление кислорода в автоклаве при составляет,кг/см : Р., 41 0,89 36,49 . а Парциальное давление кислорода при равно, кг/см : Р80-С273Ч-20 36,49- 293 -,, ,, (273+80) 153 °2б В конце варки количество кислорода в газовой Фазе составляет, г: Q 21,182-32 30,24, где Qn.. количество кислорода в газоТ- вой фазе после варкн; 21,182 - объем газа в автоклаве (равный 0,7 X 30,26), л. На химические реакции при кислородно-щелочной делигнификации нспользоваио 40-30,24.9,76 г .кислорода. Расход кислорода на 1 т абсолютно сухой древесины 261,8 кг/т. Пример 2. Варку проводят так же, как в примере 1, но расход определяют по предлагаемому способу. Элементарный состав древесины, %: Cft 50,05| Но,6,12 О- 43,98. Элементарный состав полученной целлюлозы, %1 €..45,32} Н.. 5,24) 0ц 49,44, где Са и Сц - содержание углерода в древесине и целлюлоН и Нц - содержание водорода в древесине и целлюлозе,-, О и О, - содержание кислорода в древесине и целлюлозе. Состав газовой фазы, %: Оу. 2. 89,0} COg 10,3} СО 0,7. ХПК отработанного щелока 37,5 г /%, , Расход кислорода (0.,) на полное окисление 1 кг абсолютно сухой исходной древесины, кг: 1 ,„ 32 . „ 16 fr ef + S 100 912 ТМ 50, + 6,12.|i-43, 1,38, -множитель для.перевода процентов в доли единицы -соотношение масс кислорода и углерода в молекуле Двуокиси углерода} - соотношение масс кислорода и водорода в молек ле воды. Расход кислорода на полное окисл ние целлюлозы, полученной .в результ те делигнификации исходной древесины, равен, кг: -48,52) 0,68, рде -В -множитель, учитывающий выход целлюлозы из древесиныС ,Н ,Оц - содержание углерода, вод рода ч кислорода в целлюлозе. Расход кислорода на полное окисл ние органических веществ отработанного щелока на 1 кг абсолютно сухой древесины 0,402 кг. Расход кислорода на полное окисление отработанного газа в расчете на 1 кг абсолютно сухой древесины, 0,004 кг.. Общий расход кислорода на кисло-родно-щелочную делигнификацню 1 кг абсолютно сухой древесины 0,294 кг. Как следует из приведенных примеров , предлагаекклй способ несложен Основными факторами, определяющими расход кислорода на делигнифйкацию, являются элементарный состав исходного сырья, выход целлюлозыг ее эле ментарный состав и ХПК отработаиного щелока. Что касается состава от;работаниого газа, то расход кислоро да на его окисление являе тся настол ко низким, что его величиной можчо пренебречь. Пример 3, Расход кислорода на кислородно-щелочную делигнификацию определяют предлагаемым способ ж При варке 116 г (G) абсолютно сухой осиновой древесины на камергшьной установке в пульсационном - о) реакторе проточного типа получают целлюлозу с выходом 58% и 5 л отра- . ботанного щелока. Окиси углерода образовалось 0,7% от массы абсолютно сухой древесины. Элементарный состав исходной древесины и целлюлозы следующий , %: Са 50,05} На6,12} О„ 43,83 Сц 45,82} Нц 5,66; 0ц 48,52 ХПК отработанного щелока 10,3 г Од/л. По предлагаемому способу определяют расход кислорода на окисление исходной древесины, который равен 1,38 кг. Расход кислорода на полное окисление целлюлозы, полученной в результате делигнификации, составляет 0,68 кг на 1 кг абсолютно сухой древесины. Расход кислорода на полное окисление органических веществ отработанного щелока 0,444 кг на 1 кг абсолютно сухой древесины. Расход кислорода на полное окисление отработанного газа 0,004 кг на 1 кг абсолютно сухой древесины. Общий расход кислорода на делигнификацию 1 кг древесины в приведенном примере 0,252 кг на 1 кг абсолютно сухой древесины. Представленные в примерах данные свидетельствуют, что предлагаемый способ является точным и простым в исполнении. Формула изобретения Способ определения расхода кислорода на кислородно-щелочную делигни-г фикацию целлюлозосодержащего сырья, включающий анализ начального и конечного состояний системы и последующий расчет расхода кислорода, от личающийся тем, что, с цельюповышения точности и упрощения опрелеления, анализ начального состояния системы осуществляют путем определения элементарного состава исходного целлюлозосодержащего сырья, а анализ конечного состояния системы проводят путем определения элементарного состава дёлигнифицированного олуфабриката, химического потребления кислорода, отработанного щёлока содеюсания окиси углерода отработанного газа и расчет расхода кислорода проводят по формуле Ч Ч V V деРц - расход кислорода, на делигни фикацию целлюлозосодержащего СЫРЬЯ} в« - расход кислорода на полное окисление целлюлозосодержащего сырья, определяемый по Ф Фмуле

S ш К- И «f г - °1г)

,Ни,Оц - содержание углерода, водог рода и кислорода р целляшозосодержащем сырье по данным элементарного анализа Q - расход кислорода на полное окисление деяигнифицированного полуфабриката, определяемый по формуле

Ч-ш-ш (Си..

- выход делигнифицйрованного полуфабриката в % к абсолютно сухому целлюлозосодержащему сырью;

Ce Hfl/O(t -л содержание углерода, водбт т рода, кислорода в делигнифииированном полуфабрикате по данным элементарного анализа

9ouj расход кислорода на полное окисление отработанного щелока, определяемый по формуле

01ц § -

Q - вес абсолютно сухого целлюлозосодержащего гсырья на варку:

V - объем отработанного щелока; ХПК - химическое потребление кислорода

Q - расход кислорода на полное окисление отработанного газа, определяемый по формуле

Гсо 16

Г - содержание окиси углерода в отработанном газе, выраженное в объемных %. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе

1. Journal of the tapan Tappl, 972, 22, W 9, c. 21-26.