Способ делигнификации целлюлозсодержащего полуфабриката Советский патент 1981 года по МПК D21C9/10 

(Ц) СПОСОБ ДЕЛИГНИФИКАЦИИ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩЕГО

I

Изобретение относится к способам делигнификации целлюлозосодержащих полуфабрикатов и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при получении целлюлозы высокого выхода для различных видов бумаги и картона.

Известен способ делигнификации целлюлозосодержащего полуфабриката путем суспендирования полуфабрикат-- в водном растворе хлористого натрия с последующим электролизом полученной суспензии в электролизере. Электролиз проводят при начальном рН 2-2,5 и процесс осуществляют в электролизере с вертикально расположенными электродами, в котором соотношение площадей поверхности анода и катода составляет 1:2, при концентрации электролита 6 и анодной плотности тока 0,20-0, А/см 1 .

Однако такой способ приводит к большим затратам электрической энергии и не обеспечивает получение цеПОЛУФАБРИКАТА

левого продукта с высокой степенью делигнификации.

Целью изобретения является повышение степени делигнификации при одновременной интенсификации процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу делигнификации целлюлозосодержащего полуфабриката путем суспендировамия полу10фабриката в водном растворе хлористого натрия с последующим электролизом полученной суспензии в электролизере, электролиз проводят при начальном рН 6, в электролизере с гоtsризонтально расположенным анодом и вертикальными катодами, в котором соотношение площади поверхности анода площади каждого из катодов составляет 1 : 1 -1:1,5.

20

Электролиз проводят при анодной плотности тока 0,22-0,25 А/см.

В предлагаемом,способе в качестве исходного целлюлозосодержащег 38 псмг/фабоиклта используют полуфабрикат с высоким содержанием лигнина 16-20:. Электролиз проводят в 6%-ном водном растворе хлористого натрия в предлагаемом электролизере при указанных условиях в течение 2-20 мин Это обеспечивает получение активного хлора 1,4-3,В г/л (или в пересчете на гипохлорит 3,8-8 г/л), в том числе ,Q-k,S г/л гипохлорита. Гориэонтальное расположение анода на дне электролизера обеспечивает максимальное проникновение и вступление в реакцию делигнификации образующихся во время электролиза окислителей и минимальные потери их в окружающую среду. Возможны также электрохимические реакции на аноде продуктов деструкции лигнина, перешедших в раствор в результате химических реакций с образующимися окислителями. В зависимости от времени электролиза рН растворов после электролиза составляет 6-9, причем тем меньше чем больше время электролиза. В электролите после электролиза остает ся до 1 г/л активного хлора (это количество также зависит от времени электролиза - чем дольше, тем больше и неиспользованная хлористая дсоль (около 5,3%), поэтому электролит пос ле делигиификации можно использовать повторно. После электрохимической обработки полуфабрикат целесообразно подвергат добелке и облагораживанию по обычной технологии. Делигнификации подвергают целлюло зосодержащий волокнистый полуфабрикат , предварительно полученный из древесины лиственницы в следующих ус ловиях. Гидролиз: в течение 15 мин, гидромодуль 4:1. Щелочная пропитка: 170°С в течение 60 мин, гидромодуль 4:1, расход щелочи 14,5 к массе абсолютно сухой древесины (на NanO) . Окислительная обработка: концентрация массы.3%,температура 20°С, продолжительность 180 мин. Расход НлО. 10, (со стабилизирующим щелочны раствором NanSiOn+NaOH). Приготовленную 1,5 суспензию ука занного волокнистого целлюлозосодержащего полуфабриката в 6% раствора хлористого натрия (начальный рН 6,37) помещают в электролизер, задают анодную плотность тока 0,22-0,25 А/см и ведут электролиз при периодическом перемешивании целлюлозной суспензии в течение разного времени. После электролиза целлюлозную массу отфильтровывают от электролита, промывают водой и сушат. Исходный целлюлозосодержащий полуфабрикат перед делигнификацией имеет следующие показатели: Содержание лигнина 16,4% Степень делигнификации по перманганатному числу П4,5. В приведенных примерах указаьы параметры осуществления конкретных условий электролиза по предложенной технологии в различных вариантах, а также показатели целевого продукта. Пример 1. Время электролиза 4 мин. Количество пропущенного электричества 0,13 АЧ/г полуфабриката. рН после электролиза 8,9- Количество активного хлора, полученного в холостом опыте 1,35 г/л (или в пересчете на гипохлорит 2,83 г/л), в том числе гипохлорита 2,09 г/л. Остаточное количество активного хлора после электролиза с целлюлозной суспензией (рабочий опыт)Следы Остаточное содержание лигнина, % 12,9 Степень удаления лигнина, 421,3 Остаточное перманганатное число 61,7 Уменьшение пермангантного числа, %46,1 Пример 2. Время электролиза 8 мин. Количество пропущенного электричества 0,27 АЧ/г. Количество активного хлора, полученного в холостом опыте 2,63 г/л (или в пересчете на гипохлорит 5,58 г/л), в том числе гипохлорита 2,53 г/л. Остаточное количество активного .хлора в холостом опыте 0,41 г/л Остаточное содержание лигнина, %10,9 Степень удаления лигнина, 33,5 Остаточное перманганатное число 45,3 Уменьшение перманганатного числа, % 60,4 Пример 3. Время электролиза 2 мин. Количество пропущенного элекричества 0,4 Ач/г. Количество акивного хлора, полученного в холостом опыте 3,06 г/л (или в пересчете на гипохлорит 6,1 г/л), в том числе гипохлорита 3,7 г/л.

Остаточное содержание

лигнина,

Степень удаления

лигнина, %65,8

Остаточное перманганатное число 13,9 Уменьшение перманганатного числа, % 87,7 Предлагаемый способ более эффективен, чем известный, так как делигнификация протекает более интенсивно и содержание лигнина в процессе обработки снижается в 16, % до 5,8 - 12,9, т.е. на 3,5-9,6, тогда как в известном способе всего на , Кроме того, предлагаемый спосо менее продолжителен и приводит к сокращению расхода электроэнергии.

Формула изобретения 1 .Способ делигнификации целпюлозосодержащего полуфабриката путем суспендирования. полуфабриката в водном растворе хлористого натрия с последующим электролизом полученной суспензии в электролизере, отличающийся тем, что, с целью повышения степени делигнификации целевого продукта при одновременной интенсификации процесса, электролиз проводят при начальном рН 6,S-7 в электролизере с горизонтально расположенным анодом и вертикальными катодами, в котором соотношение площади поверхности анода к площади каждого из катодов составляет 1:1,2 - 1:1,5.

2. Способ по п.1, отличающий с я тем, что электролиз проводят при анодной плотности тока 0,220,25 А/см.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР If 555190, кл. D 21 с 9/10, 1975.