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

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

1

Изобретение относится к способу долучения целлюлозы и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве целлюлозы, предназначенной для изготовления различных видов бумаги и картона, а также для химической переработки.

Известен способ бессернистой гцвлочной варки целлюлозы, при котором для увеличения выхода целлюлозы из древесины и интенсификации варки применяют добавки полициклических хинонов, в частности антрахинона и его производных 11.

Однако эффективность антрахинона зависит от его количества,задаваемого на варку. Вместе с тем, антрахинон токсичен, и токсичность также зависит от его расхода.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения целлюлозы путем варки исходного целлюлозосодержащего сырья натронным варочным щелоке в присутствии антрахинона или его производного при повышенных температуре и давлении, перед варкой целлюлозосодержащего

сырья в варочный щелок дополнительно вводят сорбиновую кислоту или сорбат щелочного металла в количестве 0,05-0,15% от массы абс.сухого сырья.

Причем, после варки целлюлозосодержащего сырья в натронном варОчНбм щелоке возможно проведение дополнительной кислородно-щелочной варки. Способ может быть осуществлен В следующих вариантах.

При щелочной варке щепу загружают в автоклав, снабженный устройством для обогрева, заливают 4%-ный

15 раствор едкого натра. Соотношение древесина: раствор создают равным 1:5, вводят добавки производного антрахинона, в качестве которого используют метилантрахинон, и сорби20 новую кислоту или ее соль - сорбат калия в количествах 0,05-0,15% к массе абс.сухой древесины.. Поднимают температуру до 170°С за 2 ч. Продолжительность варки при этой температуре при использовании щепы лиственных пород древесины 70-80 мин. По истечении этого времени автоклав с содержимым охлаждают, щелок удаляют, .целлюлозу выгружают, подвергают промывке, сортированию и анализируют. .

При кислородно-щелочной варке щелочную ступень варки проводят при той же концентрации щелочи, температуре , жидкостном модуле, что и натронную варку с введением метилантрахинона и сорбиновой кислоты или сорбата калия в количестве 0,05-0,15 к древесине. Однако продолжитель-ность ее меньше и составляет 40 мин. По истечении этого времени давление в реакторе снижают, раствор от перво ступени варки удаляют, щепу (частично проваренную) промывают или без промывки выгружают и помещают в реактор для кислородной варки. Далее заливают 0,5%-ный раствор щелочи Отношение твердое вещество: жидкость (Т:Ж) создают равным 1:10. Кислород подсют до давления 0,6 МПа, после чего температуру поднимают до 115°С. Продолжительность варки при этой температуре - 2,5 ч. Необходимую, величину межфазной поверхности достигают путем качания автоклава. Контроль за ней осуществляют по сульфитнь М числам. Величина сульфитного числа, которое обеспечено принятыми условия ми перемешивания, равно 0,3 моль/л 0,1 МПа Oi ч.

По окончании варки давление кислорода сбрасывают и охлаждают массу. Сваренную целлюлозу выгружают, промывают, сортируют и анализируют.

Пример 1. Проведены варки целлюлозы из осиновой щепы нормальных размеров в автоклавах емкостью 0,5 л, помещенных в глицериновую баню

Жидкостной модуль варки - 1:5, концентрация в растворе - 4%. В качестве добавки используют смесь сорбиновой кислоты и 2-метилантрахинона, а также смесь сорбата калия и 2-метилантрахинона.

В табл.1 приведены основные параметры варки и качественные показатели целлюлозы, а также результаты варок ,с добавкой одного лишь 2-метилантра|хинона (по известному способу) и без добавок. Таблица 1

Количество до- 0,1 (СК) 0,13 (СК) бавки, % к древесине0,1 (МА) 0,1 (МА) 0,2 (МА)

ПродолжительИз табл.1 видно суммарное действие сорбиновой кислоты и метилантрахинона и сорбата калия с метилантрахиноном.

Пример 2. Проведены двухступенчатые кислородно-щелочные варки целлюлозы из осиновой щепы без полумассного размола с использованием на

1-й ступени варки в качестве добавки сорбиновой кислоты и сорбата калия в смеси с метилантрахиноно;-:.

Первая - натронная ступень варки проведена при тех же условиях, что и в примере 1, с точки зрения температуры, величины жидкостного модуля

варки и концентрации NaOH в растворе. Продолжительность варки сокращена по 40 мин. Выход массы после 1-й ступени варки 65%.

Вторая ступень варки проведена при концентрации щелочи (NaOH), равной 0,5%, отношении Т:Ж 1:10, температуре варки 115°С и исходном давлении кислорода 0,6 МПа. Грюдолжительность

Величина добав- 0,1 ( СК) ки, % к древесине

Продолжительность варки на 1-й ступени, ч - мин

Продолжительность варки на 2-П ступени,ч-мин

Выход целлюлозы из древесины (отсорКак видно из табл.2, добавка на 1-й ступени варки смеси сорбиновой кислоты и метилантрахинона или сорбата калия и метилантрахинона оказывается более эффективной, чем добавка эквивалентного количества одного лишь метилантрахинона.

При объеме производства целлюлозы 250 тыс.т в год экономический эффект от использования данного изобретения как в процессе одноступенчатой щелочной обработки, так и процессе двухступенчатой обработки использованием кислородсодержащего

варки во 2-й ступени 2 ч 30 мин. Между 1-й и 2-й ступенями варки после отделения щелока осуществляют промывку щепы.

В табл.2 приведены основные результаты и показатели целлюлозы, а также данные по варке известным способом, т.е. с добавкой 2-метилантрахиkoHa, и без добавки.

Таблица2

0,1 (СК)

0,1 (МА)

0,1 (МА) 0,2 (МА)

0-40

0-40

0-40

0-40

2-30

2-30

2-30

газа на второй ступени, составляет 425 тыс.руб. в год.

формула изобретения 1. Способ получения целлюлозы путем варки исходного целлюлозосодеращего сырья в :натронном варочном елоке в присутствии антрахинона или его производного при повышенных температуре и давлении, отличаюийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, перед варкой целлюлозосодержащего сырья в варочный щелок дополнительно вводят сорбиновую кислоту или сорбат щелочного металла в количестве 0,050,15% от массы абсолютно сухого сырья.

78897648

щ и и с я тем, что после варкипринятые во внимание при экспертизе целлюлозосодержащего сырья в натронном варочном щелоке проводят допол- 1. PuEp and Paper Internatlonat,

нительно кислородно-щелочную варку.1978, 20, № 9, с.49-52.