Способ отбелки целлюлозы Советский патент 1982 года по МПК D21C9/10 

(S) СПОСОБ ОТБЕЛКИ ЦЕЛТОЛОЗЫ

1

Изобретение относится к способам отбелки целлюлозы и предназначено для использования на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности.

Известен способ отбелки целлюлозы, включающий последовательные стадии обработки целлюлозной массы хлорсодержащими реагентами в кислой среде, реагентами в щелочной среде и промывку массы после каждой стадии промывной жидкостью. Согласно этому способу в качестве промывной жидкости используют свежую воду Cl 3

Недостатком известного способа является большое потребление свежей воды на отбелку и, соответственно, большой объем сточных вод, сбрасываемых в канализацию. По нормам технологического проектирования для современных предприятий расход свежей воды, на отбелку в расчете на 1 т воздушно-сухой беленой целлюлозы составляет «6, м, а количество сточных вод от отбельного цеха, направляемых на биологическую очистку 58-61 м Кроме того, известный способ отбелки целлюлозы не позволяет создать на предприятии замкнутый водооборот без сброса сточных вод и таким 5 образом прекратить загрязнение окружающей среды отдельными сточными водами.

Целью изобретения является сокра10щение расхода свежей воды при сохранении белизны целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу отбелки целлюлозы, включающему последовательные

ts стадии обработки целлюлозной массы хлорсодержащими реагентами в кислой среде, реагентами в щелочной среде и промывку массы после каждой стадии промывной жидкостью, в качестве промывной жидкости для промывки массы после стадии обработки целлюлозной массы хлорсодержащими реагентами используют щелочную сточную воду

от стадии обработки целлюлозной маесы реагентами в щелочной среде, при этом указанную сточную воду предварительно обрабатывают озонсодержащим газом при расходе озона 0,053,50 кг на 1 кг химического потребления кислорода щелочной сточной воды.

В качестве промывной жидкости после стадии обработки целлюлозной массы ю

реагентами в щелочной среде используют кислую сточную воду от стадии обработки целлюлозной массы хлорсодержащими реагентами, при этом указанную сточную воду предварительно обрабатывают озонсодержащим газом пр расходе озона 0,05-3,50 кг на 1 кг химического потребления кислорода кислой сточной воды.

На чертеже показана схема осуществления способа, где X - хлорирование; 1Ц - щелочение;.Г - гипохлорит.

Способ осуществляется следующим образом.

Очищенную воду 1 подают на последнюю ступень гипохлоридной обработки целлюлозной массы и используют по принципу противотока на всей стадии обработки целлюлозной массы реагентами в щелочной среде, включая первую гипохлоритную обработку и щелочение.

В случае необходимости восполнения естественной воды в производстве на последнюю ступень гипохлоритной обработки можно подать вместе с очищенной водой свежую воду 2.

Сточную воду 3 от стадии обработки целлюлозной массы реагентами в щелочной среде забирают со ступени щелочения и обрабатывают озоносодержащим газом 4. Обработанную воду 5 направляют на ступень хлорирования.

Расход активного хлора, % от абсолно сухого волокна

Расход щелочи, % абсолютно сухого волокна

Расход S0(, % от абсолютно сухого волокна

где используют в качестве свежей во ды обычным образом, например для промывки и разбавления массы после хлорирования. Возможный недостаток обработанной озонсодержащим газом щелочной сточной воды восполняют избытком очищенной воды 1.

В случае необходимости вместе с очищенной водой подают на восполпроизводстве свежую воду 6. Сточную воду 7 от ступени хролирования целлюлозной массы обрабатывают озонсодержащим газом 8 и подвергают выпариванию 9 с последуюи ей кристаллизацией солей 10. Пары конденсируют, и конденсат 11, представляющий собой очищенную воду, возвращают на последнюю ступень гипохлбритнрй обработки массы, а в случае необходимости - и на ступень хлорирования в качестве свежей воды. Конденсируемые газы и пары легколетучих веществ 12 направляют на обработку, которая, например, может включать утилизацию ценных компонентов, обезвреживание или сжигание вредных соединений. Твердый остаток кристаллизуемых солей 13 отделяют от маточного раствора и направляют на переработку, например, с целью получения исходных отбеливаюи их реагентов, а маточный раствор 1 возвращают на выпаривание.

Пример 1. Используют небеленую осиновую целлюлозу и сточные воды со ступеней хлорирования и щелочения целлюлозной массы. Навеску небеленой целлюлозы г сухостью 2Э,% (100 г абсолютно сухого волокна) обрабатывают в соответствии с режимом, приведенным в табл.1.

Таблица 1

0.8 1,2 нение естественных потерь воды в

Начальный рН среды после смешения массы с реагентами

рН среды в конце обработки

Концентрация массы, %

Температура,°С

Продолжительност ь

мин

После хлорирования целлюлозную массу путем отсоса на воронке Бюхнера обезвоживают и промывают 250 мл щелочной сточной воды, отобранной со ступени щелочения и обработанной озоновоздушной газовой смесью по режиму, приведенному в табл.2.

Обработку озоном сточных вод про водят в барботажном реакторе периоМассу после промывки разбавляют этой же водой до концентрации, обеспечивающей процесс щелочения по режиму, указанному в табл.1. Полученный фильтрат и промывную воду собира ют вместе и таким образом получают кислую сточную воду 1. После щелочения целлюлозную массу обезвоживают отсосом и промывают 250 мл кислой сточной воды, отобранной со ступени хлорирования, обработанной озоновоздушной газовой сме

продолжение табл. Т

П,5т11,3 11,2-11,0 11,5-11,2 ,0 11,0-10,5 8,5-8,2 8,8-8,5 4,0i«,5

3

8 ЦО

8

20

З

30

180

180

дического действия емкостью 3,0 л и высотой 0,8 м при диспергировании газовой смеси пористой стеклянной пластиной с размером пор 60 мкм. Кислые сточные воды после обработки озоновоздушной газовой смесью очищают от минеральных реществ перегонкой в аппарате для перегонки жидкостей.

Таблица 2 СЬЮ по режиму, указанному в табл.2 и очищенной от минеральных веществ перегонкой. Этой же водой массу разбавляют перед первой гипохлоритной обработкой. Фильтрат и промывная вода, собранные вместе, образуют щелочную сточную воду 1. Аналогично обработке после щелочения обр атывают целлюлозную массу после первой и второй гипохлоритных обработок, получая соответствующие отработанные воды. После кисловки целлюлозную массу обезвоживают otcocoM на воронке Бюхнера и, не промывая, высушивают на воздухе. Полумают 100,5 г воздушно-сухой целлюлозы с сухостью 92, (93,2 г абсолютно сухого волокна) белизной 85,0% (погост7690-66). П р и м е р 2. Навеску небеленой целлюлозу г сухостью 2Э,% 100 г абсолютно сухого волокна) об рабатывают по режиму, указанному в табл.1. Для приготовления хлорной воды и разбавления массы до концентрации заданной режимом хлорирования, испо зуют кислую сточную воду, отобранную со ступени хлорирования, обработанную озоновоздушной газовой смесью по режиму, указанному в табл.2, и очищенную от минеральных веществ перегонкой После хлорирования целлюлозную массу обезвоживают отсосом и промывают 250 мл щелочной сточной воды 1, которая отобрана со ступени щелочения при отбелке предыдущей навески целлюлозы в примере 1 и обработана озоновоздушной газовой сме сью по режиму, указанному в табл.2. После промывки массу разбавляют это же водой до концентрации, обеспечивающей процесс щелочения. Фильтрат и промывная вода, собранные вместе, образуют кислую сточную воду 2. После щелочения целлюлозную массу обезвоживают отсосом и промывают 250 мл отработанной воды, полученно с первой гипохлоритной ступени отбе ки массы в первом примере.. Этой же водой массу разбавляют перед первой гипохлоритной обработкой. Фильтрат и промывная вода, собранные вместе, образуют щелочную сточную воду 2. После первой гипохлоритной обработки целлюлозную массу обезвоживаю отсосом и промывают 250 мл отработа ной воды, полученной со второй гипохлоритной ступени отбелки массы в первом примере. Этой же водой мас су разбавляют перед второй гипохлоритной обработкой. Фильтрат и промы ная вода, собранные вместе, образуют отработанную воду первой гипохлоритной ступени примера 2. После второй гипохлоритной обработки целлюлозную массу обезвоживают отсосом и промывают 250 мл кис лой сточной воды 1, которая отобрана со ступени хлорирования при отбелке целлюлозы в примере 1, отобрана озоновоздушной газовой смесью по режиму, указанному в табл.2, и очищена от минеральных веществ перегонкой досуха. Этой же водой массу разбавляют перед кисловкой. Фильтрат и промывная вода, собранные вместе, образуют отработанную воду второй гипохлоритной ступени примера 2. После кисловки целлюлозную массу обезвоживают и, не промывая, высушивают на воздухе. Получают 101 г воздушно-сухой целлюлозы с сухостью 23,1 (9 г абсолютно сухого волокна) и белизной ,5 (по ГОСТ 7б9066). П р и м е р 3. Навеску небеленойi целлюлозы З+О г сухостью 29,t (100 г абсолютно сухого волокна) обрабатывают по режиму, указанному в табл.1. После хлорирования целлюлозную массу обезвоживают отсосом и промывают 250 мл щелочной сточной воды 2, которая отобрана со ступени щелочения при отбелке целлюлозы в примере 2 и обработана озоновоздушной газовой смесью по режиму, указанному в табл.2. После промывки массу разбавляют этой же водой до концентрации, отвечающей условиям последующего процесса щелочения. После щелочения целлюлозную массу обезвоживают отсосом и промывают 250 мл отработанной воды, полученной с первой гипохлоритной ступени отбелки массы в примере 2. Этой же водой массу разбавляют перед первой гипохлоритной обработкой. После первой гипохлоритной обработки целлюлозную массу обезвоживают отсосом и прозывают 250 мл отработанной воды, полученной со второй гипохлоритной, ступени отбелки массы в примере 2. Этой же водой массу разбавляют перед втооой гипохлоритной обработкой. После второй гипохлоритной обработки целлюлозную массу обезвоживают отсосом и промывают 250 мл кислой сточной воды 2, которая отобрана со ступени хлорирования при отбелке целлюлозы в примере 2, обработана озоновоздушной газовой смесью по режиму, указанному в табл.2, и очищена от минеральных веществ перегонкой досуха. Этой же водой массу разбавляют перед кисловкой.

После кисловки целлюлозную массу обезвоживают и, не промывая, высушивают на воздухе. Получают 101 г воздушно сухой целлюлозы с сухостью 92,6% (93,5 г абсолютного сухого волокна) и белизной 85,5 (по ГОСТ 76ЭО-66).

Во всех трех примерах качество полученной беленой целлюлозы соответствует нормам для марки ОБ-1 по ГОСТ 1«9 0-75.

Предлагаемый способ отбелки целлюлозы позволяет сократить расход свежей воды на отбелку не менее чем в 1, раза, уменьшить загрязнение окружающей среды отбельными сточными водами при сохранении белизны целлюлозы. Облегчается создание на предприятиях замкнутого водооборота. При этом коррозионно-активные хлорсодержащие и другие вредные соединения не будут попадать в поток производства небеленой целлюлозы, в результате чего отпадает необходимость применения технологического оборудования и трубопроводов, изготовленных из особой высоколегированной стали с повышенным содержанием никеля, молибдена,- титана и других дорогостоящих металлов.

Формула изобретения

реагентами в щелочной среде и промыв ку массы после каждой стадии промывной жидкостью, отличающийс я тем, что, с целью сокращения расхода свежей воды при сохранении белизны целевого продукта, в качертве промывной жидкости для промывки массы после стадии обработки целлюлозной массы хлорсодержащими реагентами используют щелочную сточную воду от стадии обработки целлюлозной массы реагентами в щелочной среде, при этом указанную сточную воду предварительно обрабатывают озонсодержащим газом при расходе озона 0,05-3,50 кг на 1 кг хи « ческого потребления кислорода щелочной сточной воды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы. Т. Н , М., Гослесбумиздат, 1963, с.б92-б98.