Способ делигнификации целлюлозсодержащего полуфабриката

Союз СоветскихСоциапистичеснихРеспублик ОП ИСААКИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУО 21 С 9/10 ао делаи изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 15. 12 . 81 Л.Н.Спиридонова, Ю.К,Святкин, Г,С.Михайлов В.Й."ДУбининВ.А.Бабкин и И,И.Анисимова(72) Авторы изобретения Иркутский институт органической химии Сибирскогоотделения АН СССР и Сибирский научно-исследовательскийинститут целлюлозы и картона(54) СПОСОБ ДЕЛИГНИФИКАЦИИ ЧЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩЕГО ПОЛУФАБРИКАТАИзобретение 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 63 и анодной плотности тока 0,20-0,24 А/см Г 11.Однако такой способ приводит к большим затратам электрической энгр" гии и не обеспечивает получение целевого 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 суспендирования полуФабриката в водном растворе хлористого натрия с последующим электролизом полученной суспензии в электролизере, электролиз проводят при начальном рН 63-7,0 в электролизере с горизонтально расположенным анодом и вертикальными катодами, в котором соотношение площади поверхности анода площади каждого из катодов составляет 1:1 - 1:1,5.Электролиз проводят при аноднойплотности тока 0,22-0,25 А/см,В предлагаемом,способе в качестзе исходного целлюлозосодержащег8897654перемешивании целлюлозной суспензии втечение разного времени. После электролиза целлюлозную массу отфильтровывают от электролита, промывают водойи сушат. Исходный целлюлозосодержащийполуфабрикат перед делигнификациейимеет следующие показатели:Содержание лигнина 16,йСтепень делигнификации по перманганатному числу 114,5.В приведенных примерах указаныпараметры осуществления конкретныхусловий электролиза по предложеннойтехнологии в различных вариантах,а также показатели целевого продукта.П р и м е р 1. Время электролиза4 мин. Количество пропущенного электричества 0,13 А ч/г полуфабриката,рН после электролиза 8,9. Количествоактивного хлора, полученного в холостом опыте 1,35 г/л (или в пересчете на гипохлорит 2, 83 г/л), в томчисле гипохлорита 2,09 г/л.Остаточное количествоактивного хлора послеэлектролиза с целлюлозной суспензией (рабочий опыт) СледыОстаточное содержаниелигнина, 3Степень удаления лигнина, 21,3Остаточное перманганатное числоУменьшение пермангантного числа,46,1Н р и м е р 2, Время электролиза8 мин, Количество пропущенного электричества 0,27 А ч/г. Количествоактивного хлора, полученного в холостом опыте 2,63 г/л (или в пересчетена гипохлорит 5,58 г/л) в том числе гипохлорита 2,53 г/л. Остаточноеколичество активного хлора в холостом опыте 0,41 г/лОстаточное содержаниелигнина, 4 10,9Степень удаления лигнина 33,5Остаточное перманганатное число 45,3Уменьшение перманганатного числа, 60,4 12,9 61,7 куфабоиката используют полуфабрикат с высоким содержанием лигнина16-20/, Электролиз проводят в 6-номводном растворе хлористого натрияв предлагаемом электролизере при буказанных условиях в течение 2-20 мин,Это обеспечивает получение активного хлора 1, 4-3, 8 г/л (или в пересчете на гипохлорит 3, 8-8 г/л), в томчисле 1,0-4,5 г/л гипохлорита. Горизонтальное расположение анода на днеэлектролизера обеспечивает максимальное проникновение и вступление в реакцию делигнификации образующихся вовремя электролиза окислителей и минимальные потери их в окружающую среду, Возможны также электрохимическиереакции на аноде продуктов деструкции лигнина, перешедших в растворв результате химических реакций собразующимися окислителями. В зависимости от времени электролиза рН растворов после электролиза составляет 6-9 причем тем меньше, у чем больше время электролиза. В электролите после электролиза остается до 1 г/л активного хлора (это количество также зависит от времени электролиза - чем дольше, тем больше)з и неиспользованная хлористая соль (около 5,8/), поэтому электролит после делигяификации можно использовать повторно.После электрохимической обработкиИ полуфабрикат целесообразно подвергать добелке и облагораживанию по обычной технологии.Делигнификации подвергают целлюлозосодержащий волокнистый полуфабри 4 О кат, предварительно полученный из древесины лиственницы в следующих условиях. Гидролиз; 110 С в течение 15 мин, гидромодуль 4:1. целочная про" питка: 170 С в течение 60 мин, гидоромодуль 4:1, расход щелочи 14,5 Ф к фф массе абсолютно сухой древесины (на МаО), Окислительная обработка: концентрация массы 33 температура 20 С продолжительность 180 мин. Расход Н О 10 (со стабилизирующим щелочным фф раствором Ма 510+йаОН).Приготовленную 1,53 суспензию указанного волокнистого целлюлозосодержащего полуфабриката в 6 раствора хлористого натрия (начальный рН 6,3- фф 7) помещают в электролизер, задают анодную плотность тока 0,22-0,25 А/см- и ведут электролиз при периодическом П р и м е р 3. Время электролиза 12 мин. Количество пропущенного электричества 0,4 А ч/г. Количество активного хлора, полученного в холоспендирования полуфабриката в водном растворе хлористого натрия с последующим электролизом полученной суспензии в электролизере, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения степени делигнификации целевого продукта при одновременной интенсификации процесса, электролиз проводят при начальном рН 6,3-7 в электролизе" 1 Ф ре 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.Э 65,8 Составитель А.ИоносовРедактор И.Митровка Техред Е. Харитончик Корректор Н.Демчик Заказ 10909/47 Тираж 410 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д,4/5 ч тФилиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 5 889765 том опыте 3,06 г/л (или в пересчете на гипохлорит 6,41 г/л), в том числе гипохлорита 3, 71 г/л.Остаточное содержаниелигнина, ж 5,8Степень удалениялигнина, 4Остаточное перманганатное число 13,9Уменьшение перманганатного числа, 4 87,7Предлагаемый способ более эффективен, чем известный, так как делигнификация протекает более интенсивно и содержание лигнина в процессе обработки снижается в 16,4 4 до 5,8 - 12,9, т.е. на 3,5-9,6, тогда как в известном способе всего на 3 4. Кроме того, предлагаемый способ менее продолжителен и приводит к со- И кращению расхода электроэнергии.Формула изобретения1. Способ делигнификации целлюлозосодержащего полуфабриката путем сус 2. Способ по и.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что электролиз проводят при анодной плотности тока 0,22- 0,25 А/см. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 555190, кл. 0 21 С 9/1 О, 1975.