Способ получения целлюлозы Советский патент 1981 года по МПК D21C3/02 

1 . -,

Изобретение относится к способам получения целлюлозы и может быть использовано в целлишозно-бумажной про.мдлшленности при производстве целлюлозы, предназначенной для изготовления различных видов бумаги и для химической переработки.

Известен способ получения целлюлозы путем обработки целлюлозо-содержащего сырья щелочным раствором, насыщаемым кислородосодержащим газом в процессе обработки при повьппенных температуре и давлении Недостатками известного способа является применимость его только для варки размолотой массы и сравнительно малый объемный коэффициент инжекций кислородосодержащего газа, равный 1, не обеспечивающий интенсификацию процесса варки.

Цепь изобретения - интенсификация процесса.

Поставленная цель достигается тем, что насыщение щелочного раствора кислородосодержащнм газом осуществляют в струйном аппарате с. эжекционным аэрированием объема, при поддержании объемного коэффициента инжекций 7-6 до достижения размера пузырьков газа в щелочном растворе 15-5010 м.

Сущность способа состоит в том, что процесс варки осуадствляют в автоклаве, соединенном снаружи со струйным аппаратом, который .представляет

10 ; собой совокупность одно- или многосоплового эжектора и нормально расположенного к нему экрана, помещенных в реакционный объем.

Варку проводят при циркуляции рочного раствора в системе насос - струйный аппара- реактор.

Замеры расходов жидкости и соответствующих им количеств инжектируемого газа показали возможность ус30тойчивой работы при объемных коэффициентах инжекщш Но 7-8, а также . возможность достижения объемных коэффициентов инжекций, равных 10. 3 Оценка поверхности раздела фаз пр изведена визуально и фотографическим методом. Диаметр отдельных нузырьков газа в водокислороднбй эмульсии, образующихся в струйном смесителе составляет (15-50) , т.е. достигается очень высокая поверхность кон такта фаз. Пример I. Проведена варка щепы из древесины осинь. На первой ступени прводилась обработка щепы раствором едкого натра концентрацией 4% при жидкостном модуле 5:1. Подъем температуры до составлял 2 ч, продолжительность варки при этой тем пературе 30 мин. После обработки раствор сливали, щепу промывали и подвергали полумассному разлому в дисковом рафинёре Полученную массу загружали в автоклав, оборудованный выносным устройством с эжекдионным аэрированием реакционного объема, снабженный электрообогревом,заливали раствор кальцинированной соды концентрацией 0,75%, вводили в автоклав кислород при исходном давлении 10 атм и включали циркуляционный насос. Кратность циркуляции варочного раствора и величина давления варочного раствора перед соплом эжектора обеспечивали достижение объемного коэффициента ин жекции кислорода, равного . Подъем температуры до осуществляли за 40 мин. Основные параметры варки и качест венные показатели целлюлозы приведены в табл. 1.Для сравнения приведены данные по 2-х ступенчатому процессу получения целлюлозы из древесины оси ны по известному способу (с осуществлением аэрирования варочного раство ра в реакторе с помощью самовсасывающей турбинной мешалки) при объемном коэффициенте инжекции, равном I. При сравниваемых параметрах процесса предлагаемлй способ характеризуется более высокой интенсивностью делигнификции. Это видно по сокращению времени обработки с 50 до 30 мин при увеличении выхода целлюлозы из древесины до 60,1% (вместо 59,7%), снижению содержания лигнина с 3,3 до 3% и увеличению степени полимеризации целлюлозы. Кроме того, имеется возможность улучшения качества целлюлозы за счет сокращения времени варки. Предлагаемый способ может быть . осуществлен при жидкостном модуле 20 и менее(до 10), а известный - при модуле 30. Пример 2. Проведены одноступенчатые варки дезинтегрированной щепы и стружки из осиновой древесины. Стружку или щепу загружали в автоклав, оборудованный выносным устройством с эжекционным аэрированием реакционного объема (смесителем), заливали раствор кальцинированной соды концентрацией 1%, подавали кислород при давлении 10 атм и включали циркуляцион 1ый насос. Подъем температуры до 150 С осуществляли за 60 миН. Объемный коэффициент инжекции кислорода при варке стружки и щепы поддерживался на уровне 7,5. Параметры варки и качественные показатели целлюлозы приведены в табл.2. Данные, приведенные ,р табл. 2 показывают., что применение предлагаемого способа аэрации варочного раствора позволяет в течение сравнительно короткого времени получить целлюлозу хорошего качества. Осуществить одноступенчатый процесс варки стружки или дезинтегрированной щепы при аэрировании варочного раствора по известному способу технически невозможно. В табл. 3 приведены данные по варке со способом переме1пивания за счет вращения автоклава. Таблица I

I ступень варки

Концентрация NaOH в варочном растворе, %

Температура максимальная,С

4

4 170 170

варки,

Расход целочи, X к а.с. древесине Жидкостной модуль Температура максимальная,С

Продолжительность варки при максимальной температуре, мин

Давление кислорода, атм

;Продолжение табл. 1

66,0

66,0

Таблица 2

20 20 150

150 10

Объемный коэффициент инжекции кислорода

Выход отсортированной массы,

866022

8 Продолжение табл. 2

Г

7,5

7,5