Способ получения целлюлозы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 С 3/06, 3/04, 3/2 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН сится к технологии х полуфабрикатов и но в целлюлозно-бути при изготовлении ных видов бумаги и Изобретение отн получения целлюлозн может быть использов мажной промышленно целлюлозы для разли картона. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Архангельский лесотехнический институт им, В,В, Куйбышева(56) Авторское свидетельство СССРМ 829749, кл, О 21 С 3/04, 1979,Авторское свидетельство СССРМ 1291635, кл. О 21 С 3/04, 1985.Непенин Н,Н. Технология целлюлозы.т, 1, М., Лесная промышленность, 1976,стр. 524-527. Известен способ получения целлюлозы путем варки целлюлозосодержащего сырья с варочным раствором, содержащим пиросульфит натрия, в течение 2 - 3 ч при температуре 160-170 С и рН 3 - 5, Недостатком способа являются невысокие механические показатели целлюлозы.Известен также способ получения целлюлозы путем варки древесного сырья с варочным раствором, содержащим пиросульфит натрия, при нагреве от 80 до 120 С в течение часа, от 120 до 160 С - в течение 2 ч и выдерживании при 160 С в.течение 3 ч, Недостатками этого способа являются(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ (57) Изобретение относится к технологии получения целлюлозных полуфабрикатов и позволяет улучшить физико-механические свойства целлюлозы и увеличить содержание редуцирующих веществ в конечном отработанном щелоке. Древесную щепу варят в две ступени с удалением отработанного щелока после каждой из них, Варку на первой ступени осуществляют водным раствором пиросульфита натрия с содержанием в нем 302 2,2 - 2,4% при температуре 135 - 140 С в течение 1,5-2,0 ч. Вторую ступень варки проводят 2,8 - 3,0%-ным водным раствором диоксида серы при температуре 135 - 140 С в течение 2,0 - 2,5 ч. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. невысокое значение сопротивленранию и малое содержание редуц у веществ (РВ) в щелоке.Ближайшим аналогом изобретения является способ получения целлюлозы, включающий варку древесной щепы в две ступени, вторую из которых осуществляют водным раствором диоксида серы, и удаление отработанных щелоков после каждой ступени, Согласно этому способу первую ступень варки проводят на бисульфите натрия с содержанием 302 1,8-3,0% при температуре 147 - 1550 С. На второй ступени в качестве варочного раствора используют водный раствор 302 и при температуре 140- 145 С за 2,0 - 2,5 ч заканчивают варку, Недостатками метода являются невысокие физико-механические показатели целлюлозы и относительно малое содержание редуцирующих веществ (РВ) в конечном отработанном щелоке.Целью изобретения является улучшение физико-механических свойств целлюлозы и увеличение содержания РВ в конечномотработанном щелоке,Для достижения указанной цели проводят двухступенчатую варку древесной щепы, используя на первой ступени водныйраствор пиросульфита натрия с содержанием в нем ЯОг 2,2 - 2,4/ при нагреве втечение 1,5 ч от 60 до 135 - 140 С и выдерживании при этой температуре в течение 1,5 -2,0 ч. На второй ступени для варки притемпературе 135 - 140 С в течение 2,0 - 2,5 чиспользуют водный раствор ЯОг с концентрацией 2,8 - 3,0, Выбор раствора пирасульфита натрия в качестве варочного напервой ступени варки обусловлен его высо-.кой реакционной способностью в реакциисульфирования лигнина, характерной дляначальной стадии варки. Использование 20водного раствора ЯО 2 на второй ступениварки вызвано значительной скоростьюрастворения сульфированного лигнина вкислой среде. Диапазон температур 135 -140 С на первой стадии варки выбран исходя из того, что при температуре ниже 135 Спроцесс сульфирования лигнинэ пиросульфитом натрия замедлен и для полученияцеллюлозы потребуется значительное увеличение продолжительности варки. При 30температуре выше 140 С на первой стадииварки разложению будет подвергатьсяцеллюлозная составляющая древесины,что заметно снизит выход целлюлозы издревесины. 35П р и м е р, Получают целлюлозу изеловой щепы. Пиросульфитный варочныйраствор для первой ступени варки готовятпутем растворения навески пиросульфитанатрия ГОСТ 10575-63) в воде. Водный раствор ЯО 2 для второй ступени варки готовятпутем насыщения воды газообразным ЯОг.Гидромодуль варок 1:5. После каждой ступени варки отработанный варочный растворудаляют, 45Варки проводят при различных значениях содержания всего ЯО 2 в водном растворе пиросульфита натрия, температур и продолжительности каждой ступени варки.Условия варки, а также показатели целлюлозы и содержания РВ в отработанном щелоке представлены в таблицеПараллельно проводят опыт по способу- прототипу с использованием на первой ступени в качестве варочного раствора бисульфита натрия. Условия варок и показатели целлюлозы и щелока также представлены в таблице.Как видно из таблицы, по прототипу и по предлагаемому способу варки получены полуфабрикаты примерно одинакового выхода и степени делигнификации. Однако при варке по предлагаемому способу по сравнению с прототипом возрастает сопротивление излому в 3,2 - 3,3 раза и сопротивление раздиранию в 2 раза, При этом разрывная длина и сопротивление продавливанию не снижаются.Предлагаемый способ позволяет также по сравнению с прототипом увеличить показатель РВ отработанного конечного щелока почти в два раза, что очень важно для дальнейшей химической переработки щелока. Формула изобретения 1, Способ получения целлюлозы, включающий варку древесной щепы в две ступени, вторую из которых осуществляют водным раствором диоксида серы, и удаление отработанного щелока после каждой ступени варки, отл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств целлюлозы и увеличения содержания редуцирующих веществ в конечном отработанном щелоке, первую ступень варки проводят водным раствором пиросульфита натрия с содержанием в нем ЯО 2 2,2 - 2,4% при температуре.135 - 140 С в течение 1,5 - 2,0 ч.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что вторую ступень варки проводят при концентрации водного раствора диоксида серы 2,8 - 3,0; и температуре 135 - 140 С в течение 2,0-2,5 ч.1730300 Продолжение таблиць Условия варок и качественные показатели целлюлозы и щелокаСпособ Прототип П е лагаемый 135 2,5 2,8 1,3 58,0 40 1 ступеньТемпература, СПродолжительность, чВесь 302, %, в вароч,растворернВыход целлюлозы, %Степень делигнификации, ед, КаппаМеханические свойства при степени помола60 ШР;разрывная длина, мсопротивление излому, ч.д,п,сопротивление продавливанию, мПа 10. сопротивление раздиранию, мНРВ елока, , в конце ва ки 140 2,0 3,0 1,3 58,0 38 145 3,5 3,0 1,3 55,0 30 820039304,510803,9 81003850 4,51050 3,8 8000 1200 4,4 550 2,0 50 55 10 15 Составитель Т. Скребец Редактор Т. Пилипенко Техред М.Моргентал Корректор О, КравцоваПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 1496 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5