Способ получения полуцеллюлозы Советский патент 1981 года по МПК D21C3/00 

Изобретение относится к способам получения полуцеллюлозы и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве во-, локнистых полуфабрикатов, предназначенных для изготовления различных ви дов бумаги и картона. Известен способ получения полуцел люлозы путем варки исходного лигноцеллюлозного материала водным раство ром, содержащим или смесь ег с NartS (зеленый щелок; при соотношении указанных компонентов в смеси (в масс.%): Na,, СО, - 70-99, NajS 1,30 1. Однако из-за низкого значения рН в конце варочного процесса такой спо соб вызывает образование значительны количеств дурнопахнущих (серосодержа «их) веществ. Наиболее близким заявленному по технической сущности и достигаемому результату является способ получения полуцеллюлозы путем варки древесной щепы зеленым щелоком в присутствии окислителя 2. В качестве окислителя используют молекулярный кислород, способствующий окислению дурнопахнущих (серосодержащих) веществ, образующихся в процессе варки. При этом молекулярный кислород вводят в варочный котел после охлаждения сваренной массы. Однако этот способ недостаточно эффективен из-за технологических трудностей, возникающих при окислении серосодержащих соединений молекулярным кислородом и, в частности, необходимости использования повышенного расхода указанного окислителя, сложного аппаратурного оформления процесса и значительной продолжительности процессов охлаждения сваренной массы и щелока, приводящей к увеличению продолжительности варочного процесса в целом. Кроме того, выход целевого продукта недостаточно высок. Целью изобретения является снижение количества дурнопахнущих веществ, повышение выходацелевого продукта и интенсификация процесса. Поставленная цель достигается тем, что в способе получения целлюлозы путем варки древесной щепы зеленым щелоком в присутствии окислителя при повьшгенных температуре и Давлении, согласно изобретению, в качестве окислителя используют отработанный щелок от кислородно-щелочной отбелкн волокнистого полуфабриката, при этом указанный отработанный щелок подают на варку совместно с зеленым щелоком Органические и неорганические перекосы, содержащиеся в отработанном шелоке от кислородно- целочной ступенк отбелки, эффективно окисляют Сульфидную серу в исходном варочном растворе, что приводит к снижению количества дурнопахнущих (серосодержащих) веществ, образующихся при варке полуцеллюлозы. Кроме того, во время варки перекисные соединения участвуют в процессе делигнификации, ускоряя процесс и повышая его селективность. При этом наблюдается повыиение выхода полуцеллюлозы на 1,5-2,0%

Пример 1. 750 г щепы пропаривают и заливают вapoчны л раствором, состоящим из смеси зеленого щелокзэ и отработанного щелока кислород. но-щелочной ступени отбелки при объемном соотношении их 1:4,5. Концентрация варочного раствора по общей щелочи составляет 21,6 г/л, гидромодуль 3,7-1.

Это соответствует расходу химикатов на варку, составляющему 8% от массы абсолютно сухой древесины.

Включают циркуляцию варочного раствора и электрообогрев автоклава. Затем поднимают температуру до 175С в течение 20 1ляп и варят при этой температуре 25 мин.

В результате получают полуцеллюлозу, показатели качества которой приведены в табл. 2.

Анализ щелоков представлен в табл. 1.

П р и м е р 2. 750 г щепы варят в тех же условиях, что и в примере 1, за исключением количества добавляемо.го отработанного щелока от кислороднщелочной ступени отбелки, которое

составляет в объемном соотнсяаении к зеленому щелоку 2:1.

В результате получают полуцеллюлозу, показатели качества которой представлены в табл, 2.

Анализ щелоков приведен в табл. 1

Пример 3 . 750 г щепы варят по такому же режиму, что и в примере 1, но без добавки отработанного щелока от кислородно-щелочной ступени отбелки к зеленому щелоку (по прототипу) . В результате получают полуцеллюлозу, показатели качества которой приведены в таблице 2. Анализ щелоков представлен в табл. 1.

Из табл. 1 видно, что содержание сульфида натрия в исходном варочном растворе по предлагаемому способу уменьшается примерно в 1,5 раза, что обеспечит снижение дурнопахнущих (серосодержащих) веществ также в 1,5 раза.

Как видно из табл. 2, по предлагаемому способу получают полуцеллюлозу с большим выходом из древесины на1,5-2,0%, с большей степенью провара, показатели механической прочности ее находятся на уровне показателей полуцеллюлозы, полученной известным способом.

Таким образом, применение предлагаемого способа варки полуцеллюлозы позволит снизить количество дурнопахнущих веществ, повысить выход полуфабриката, ускорить процесс делигнификациУ и повысить его селективность и уменьшить общее время варки, а также обеспечить возврат химикатов в производство из отработанных щелоков кислородно-щелочной ступени отбелки.

Для применения предлагаемого способа не требуется капиталовложений на установку дополнительного оборудования, весь процесс осуществляется на имеющемся оборудовании полуцеллюлозного завода.

Т а б л и ц а i

Изобретение

1:4,5 12,4

1:2,0 -12,4

12,4

Способ получения прлуцеллюлозы путем варки дрювесной щепы зеленьш щелоком в присутствии окислителя при повышенных температуре и давлении, 45

21,6

14,8

4,10 8,4

0,50

21,6 . 5,20 8,0

14,0

0,60 Прототип

13,1 . 0,80

6,60 7,6

21,6 Таблица 2

-с целью снижения количества дурнопахмуцих веществ, повьшения выхода целевого продукта и интенсификации процесса, в качестве окислителя используют отработанный щелок от кислород78614418

но-щелочной отбелки волокнистого1, Патент США 3811995, кл. 162-19,

полуфавриката, который подают на вар- опублик. 1974. ку совместно с зеленым щелоком.

Источники информации, 2. Патент США 3969184, кл. 162-19,

принятые во внимание при экспертизе опублик. 1976 - ПРОТОТИП.