Способ отбеливания целлюлозной массы Советский патент 1981 года по МПК D21C9/10 

Изобретение относится к целлюлоз но-бумажной промыцленности и может бь1ть использовано при отбеливании ;щ еБесной целлюлозы. Известен способ отбеливания целлюлозной массы путем насыщения ее растворо карбоната натрия и спресс вания ее до концентрации 20-66,7% с последукмцим воздействие кислорода при 80-lOOOc 1 . . Известен также способ, при осуще ствлении которого проводят процесс обработки кислородом в присутствии бикарбоната натрия, то позволяет повысить стойкость отбеленной массы к потере белизны вследствие старени При этом в процессе отбеливания имеет место образование двуокиси уг лерода, который удаляют из газовой фазы р. Неожиданно было обнаружено, что значительно более высокая селективность в отношении удаления лигнина жет быть достигнута в том случае, если удаление двуокиси углерода осу ществляюу,до величины его пархдаального давления равной 0,001-3 бар. Цель изобретения - улучшение качества отбеленной массы. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу отбеливания цецеллюлозной массы путем обработки ее кислородсодержащим газом в присутст -, ВИИ бикарбоната натрия при парциальном давлении кислорода предпочтительно 3-20 бар и 110-170 С с одноврекюнным удалением образовавшейся в процессе отбеливания двуокиси углерода, удаление двуокиси углерода осуществляют до величины ее парциального давления 0,001-3 бар. Скорость протекания процесса отбеливания непрерывно снижается с повышением содержания двуокиси углерода (углекислого газа в газ овей среде Эаметнре I снижение протекания п сщесса отбеливания достигается уже при парциальном давлении 0,2 бар. При давлении, превышающем 3 бар продолжительность процесса становится довольно длительной, если температуру не поддерживать на высоком уровне но при этом целлюлозная масса становится непригодной для изготовления бумаги.

Для достижения оптимальности СВОЙСТВ отбеленной массы удобнр поддерживать парциальное давление двуокиси углерода различное в различных зонах столба целлюлозной массы. Целлюлозную массу можно подвергать предварительной обработке с целью удаления соединений, которые проявляют металлическую активность в отношении разложения углеводов, в частности соединений меди, железа, ванадия и кобальта.Можно использовать раствсчры, содержащие органические или неорганические кислоты в частности, уксусную, лимонную, муравьиную, соляную, серную азотную и фосфорную кислоты, а так же сернисту кислоту, конденсаты при выпаривании кислот и разбавленные промывные жидкостч, которые содержат сульфитный щелок. Кислотную обработку удобно проводить при величине рН 1-5, в течение прс 1ежутка времени 0,1-10 ч при 10-140°С. Этот процесс можно дополнять или замещать обработкой с использованием комплескообразуадих , агентов для тяжелых металлов.

Примерами подходящих для этой цел компл ексообразуняцих агентов - являются фосфаты, предпочтительно полифосфаты соли таких кислот, как изосахариновая, молочная, дирксимасляная и альдаровая. Может аыть употреблен сульфитный щелок, а также следует упомянуть аминопопикарбоновые кислоты, например этилендиаминтетрауксусную кислоту ЭДГК , а так же амины, в частности моно- ди и триэтанопалмны

При осуществлении способа можно также применять ингибиторы. Примерам таких ингибиторрв являются различные соединения магния, формальдегид или соединения, которые образуют Формальдегиды и иодиды.

Установлено, что соответствукядие соединения марганца заментно повьииаю селективность в отношении удаления лигнина при осуществлении способа. Это имеет место в том слу;зае, когда массу предварительно обрабатывают таким образом, что при зтом снижается содержание активнодействукхцих соединений марганца. Примеры таких соединений включают сульфат марганца, нитрат марганца, хлорид марганц и ацетат. Добавки следует вводить перед началом кислородного отбеливания или в ходе проведения процесса, количество соединений марганца составляет 0,001-2, предпочтительно 0,05-0,5 вес.% от сухого веса массы Пример 1, Техническую сульфатную массы древесины березы, числа Каппа которой сост авляет 20,2,

а вязкость - 1236 смЬ/г пропитываютраствором карбоната натрия, затем спрессовывают до концентрации 2428%. Температура пропитанной массы равна 40°С. Массу направляют в абсорционную зону автоклава и подвергают обработке газом, который отводят из процесса кислородного от-беливания, температура газа 120с - общее давление газа составляет 10 бар, а порциальное давление углекислого газа 0,3 бар, парциальное давление кислорода - б бар. Процесс обработки продолжается 5 мин в этот промежуток времени температуру повышают до 92Ос. Приблизительно 90% углекислого газа,поступившего в эту абсорбционную зону, абсорбируют и: карбонат натрия превращают в бикарбонат . Обработанную таким образом целлюлоз ную массу затем подвергают отбеливанию кислородом при 120с в

реакционном аппарате, за счет вращения которого древесная масса приводится в движение. Парциальное давление входящего газа в отношении кислорода равно 6,3 бар, а в отношении углекислого газа - 0,03 бар.Расход потока регулируют таким образом, что парциальное давление углекислого газа i в выходящем газе поддерживается на уровне 0,3 бар в первой половине процесса отбеливания и 0,1 бар в заключительной части.

Полученные при этом результаты сведЦены в таблицу, в которой также приведен результат сравнительного испытания в соответствии с обычным способсад отбеливания с использованием гидрата окиси натрия в присутствии магниевого комплекса.

Как показывают представленные рё зультаты предлагаемым способом достигаются значительно более высокая вязкость и значительно меньше потери Быхс«а-продукта при той же самой степени удаления лигнина. В другой серии сравнительных испытаний, в ходе проведения которых исключают добавку магния, достигается вязкость, которая, если сравнивать при.том же самом числе Каппа на 70-90 единиц ниже, чем достигнутая в присутствии магния.

Таким образом, при практическом осуществлении предлагаемого способа можно, если это желательно, исключить добавление магния, одновременно

сохраняя значительно более высокийвыход конечного продукта и повышенную вязкость (меньшую степень разложения углеводов} по сравнению с обычными способами при том же самом содержании

лигнина.

Пример2. Эксперименты в соответствии с примером 1 повторяют, но с той разницей, что в целлюяозн Л массе содержится 0,2 вес.% ЭДТК. При этом не наблюдается заметного изменения выхода конечного продукта при том же числе Каппа. То же самое можно сказать и в отношении белизшл массы. С другой стороны достигается повышение вязкости на 80-100 .

Формула изобретения. .

Способ отбеливания целлюлозной сы путем обработки ее кислородсодержащим газом в присутствии.бикарбоната натрия при парциальи Я4 даяявюш

кислсфода предпочтительно 3-20 бар и IIO-IVO C с одновременным удаление образовавшейся в прсэдессе отбеливания двуокиси углероща, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения качества отбеленной массы, удаление двуокиси углерода осуществляют от величин ; ее парциального давления 0 001-3 бар.

Источники информации, (финятые во внимание при экспертизе г 1. Патент Швеции ff 219677, кл. 55) в, 5, 1968.

2.Патент ОНА 3024158,кл.162-65 1969,

3.Патент OiiA W 3764464, кл. 162-65, 1973.