Способ получения сульфатной целлюлозы

Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 1001,78 аоунвротввнный намнтвтСовета 1 анннотров СССРоо двлавв наобрвтвннйн отнрытнй 53) УДК 676.1.022(71) Заявитель енинградская ордена Ленина лесотехническа Академия Йм, С.М. Кирова 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТНОИ ЦЕЛ 1 ПОЛОЗБ 1 Изобретение может быть иснользонано для получения разнообразных повиду исходного сырья, степени провара и выходу целлюлоза для бумажнойпромышленности.Известен способ получения сульфатной целлюлозы, путем окисленияисходного сульфатного нарочного растнора, пропитки целлюлозосодержащего сырья нарочным раствором и последующей варки при повышенной температуре и давленииС 13 и 123,Однако этот способ недостаточноэФФективен,Целью изобретения является повышение эффективности процесса путемповышения концентрации полисульфидовв нарочном растворе,Это достигается тем, что окисление сульфатного нарочного раствораведут электрохимически непосредственно на .стадии пропитки в системе циркуляции щелока при плотности тока0,001 - О, 3 а/см 2,Технология способа заключается вследующем.Осуществляют электрохимическоеокисление сульфатного нарочного раствора, путем пропускания циркулирующего щелока через электрохимическую ячейку, в которой устройство анодаи катода может быть самзч разнообразным.В качестве материала анода можноиспользовать нержавеющую сталь, никель и другие металлысплавы и окислы металлов, обладающие высокой коррозионной устойчивостью, В качествематериала катода можно использовать10 любые электропроводящие материалы,сплавы, металлы и окислы металлов.Плотность тока, выраженная в а/смповерхности анода выбирают в зависимости от состава нарочного раствора15 и могут изменять в пределах от 0,001до 0;3 а/см 2Технологический режим варки, т.е.конечная температура, график изменения температуры процесса во времени,20 расход щелочи на варку, почти не отличаются от принятых на производствеи описанных в литературе режимов,Предлагаемый способ был проверенв лабораторных условиях,25 Варочиая установка представляласобой нарочный котел 1 емкость 1 л) ссистемой принудительной циркуляциинарочного раствора. Варочный котелобогревался электрически, В системе30 циркуляции нарочного раствора была587191 15 Таблица 1 Способ варки Выход целлюлозыв В ка.с, древесине Степень Разрывн. длина, м Раздирание,10 Па Продавлива ние, 10 Па делигнификации,Каппа Сульфатная сэлектрохимическим окислением (изобретение) 51,1 35,4 10600 1000 6,0 Сульфатная спредварительно окисленным щелоком(прототип)Сульфатная 49,8 46,8 40,1 39,5 9800 9610 1150 1150 7,8 6,2 Таблица 2 Раздирание,10 Па Способ варки Выход целлюлозы в %к а,сух. Степеньделигнификации,Каппа Разрывнаядлина, м Продавливание,10 Па Сульфатная с электрохимическим окислением (изобрет 15 ение) 930 370,7 устроена электрохимическая ячейка без диафрагмы с отношением площадей анода к катоду 6,5:1. Материал анода - нержавеющая сталь (марки ХНТ). Скорость циркуляции раствора в предлагаемых примерах была постоянной и равнялась 3,8 мин. На варку загружали 110 г (в пересчете на абсолютно-сухую) щепы, гидромодуль варки был равен 4:1.П р и м е р 1. Сосновую щепу в виде спичек (ЗхЗх 20 мм) заливают в автоклав варочным щелоком концентрацией активной щелочи 35 г/л в ед.)(оО с температурой 80 С. Включаютоциркуляцию щелока, а на электроды элек.рохимической ячейки подают наП р и м е р 2. Березовую щепу в виде спичек варят в тех же условиях, что и в примере 1, за исключением концентрации активной щелочи нарочного раствора, которая равнялась 33 г/л в ед. НоО. Продолжительность варки на конечной температуре 165 равнялась пряжение, так что плотость тока на аноде равна 0,025 а/см, Электрохимическс е окисление циркулирующего щелока продолжается 60 мин, после чего температура поднимается до 170 С за 60 мин и варку на конечной температуре продолжают 60 мин. В .езультате получают целлюлозу, свойства которой приведены в табл.1.Для сравнения была получена сульфатная целлюлоза по такому же режиму, но без электрохимич ского окисления варочного раствора. Свойства ее, а также свойства целлюлозы, получаемой по способу - прототипу приведены в табл.1. 30 мин. Свойства целлюлозы, получаемой по предлагаемому и обычному сульфатному способу в сравнении со свойствами целлюлоз, получаемых по способу с предварительным окислением варочного раствора, приведены втабл.2.587191 Продолжение табл. 234 5 Г б Сульфатная спредварительным окислением щело 1ка(аналог) 6,1 3500 28,7 9300 6,3 9 50 3600 16,0 Форглула изобретения Составитель Н, СердюкРедактор Г. кзьмина техред А.Богдан корректор .И.ЯцемирскаяЗаказ 96/23 Тираж 4 Щ ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва ЖРаушская наб. д. 4/5- Ь - . А с. в .ва.э,ю.,.А-ь. :-т. ж Филиал ППП "Патент, г, Ужгород., ул. Проектная, 4 Как видно из приведенных в приме рах данных, по предлагаемому способу получают значительно более делигниФицированную целлюлозу и с большим выходом, чем по способу с предварительной обработкой щелока кислородом. 20 При равных расходах ц 1 елочи на варку (14 и 13,2 в ед. Мог 0) по предлагаемому способу сокращается время варки и температура варки, в сравнении со способом - прототипом. 25Таким образом, применение предлагаемого способа для получения сульфатной целлюлозы позволит получать ее с большим выходом, с меньшими затратами химикатов и, энергии за счет 30 более интенсивного протекания процесса.Предлагаемый способ не потребует больших дополнительных затрат на его осуществление, так как электрохимическая ячейка может быть вмонтирована в системы циркуляции нарочных растворов в котлах как периодического, так и непрерывного действия.Расход электроэнергии в пересче те на 1 т целлюлозы при таких плотностях тока составит 100-200 квт-час и почти не будет увеличивать себестоимость полуФабриката, тогда какувеличение вьжода целлюлозы на 3-4позволит экономить до 10 древесины,расходуемой на варку.г Способ получения сульфатной целлюлозы, путем окисления исходногосульфатного нарочного раствора, пропитки целлюлозо-содержащего сырьяварочным раствором и последующей варки при повышенной темг:ературе и дав"ленни, о т л и ч а ю ц и й с я тем,.то, с целью повышения эффективностипроцесса путем повышения концентрации полисульфидов в варочном растворе, окисление сульфатного варочного раствора ведут электрохимическинепосредственно на стадии пропитки всистеме циркуляции щелока при плотности тока 0,001-0,3 а/см.2Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Патент США 9 3723242,кл, 162-89 1973.2. Авторское свидетельство СССРМ 325286, кл, 3 21 С, 3/02, 1970,