Способ получения целлюлозы

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 5489 1) 21 С 3/04, 3/26 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У ЛЬС Н АВТОРСКОМУ СВИ 4. -производстеллюлоэно-бум Смирнов,в ология целлпромьпшленн ьство СССР3/06, 1971ЦЕЛЛНШОВЫсится к целлшленности и пцеллюлозы и ова юлозно-бумажной промышяти эпри одноврезненности ок 1 и снижения сорности ьпении эа енном умеужающей сСпособаэом. еды.существляют им обеннойрьяорудопропар ащего слах, об едварительн Варку п.щепы из ц проводят в еллюлоз осодер варочных ко(71) Всесоюзное научновенное объединение цной промышленности(57) Изобретение отнолозно-бумажной промьволяет повысить выход Изобретение относится к способамполучения небеленой целлюлозы и пред-назначено для использования на предленности.Целью изобретения является пошение выхода целлюлозы и улучщениее качества за счет увеличения бел улучшить ее качество за счет увеличения белизны и снижения сорностипри одновременном уменьшении загрязненности окружающей среды, Варкупредварительно пропаренной щепы изцеллюлозосодержащего сырья проводятв две ступени. На первой ступенисырье обрабатывают сульфитным раствором на любом основании, содержащим 1,5-4,0 Х 80, при рН 4-8 и температуре 1 20-170 фС, После первой ступени варки отработанный раствор удаляют. Вторую ступень варки проводятв водном растворе фосфорной кислотыс концентрацией 0,2-2,0 Х при температуре 140-170 С в течение 1-2,5 ч.Раствор фосфорной кислоты берут в количестве, равном количеству удаленного сульфитного раствора после первойступени варки. 1 з.п. ф-лы, 3 табл. 2ванных насосами для циркуляции. На первой ступени сырье обрабатывают сульфитным раствором на любом осн нии, содержащим 1,5-4,0 Я ЯО, при рН 4-8 по режиму: подъем температуры до 1 20-170 С в течение 0,5-2,0 чостоянка при 120-170 С 0,5-2,0 ч,После проведения первой ступени отработанный раствор оттягивают в другую емкость или перепускают из .котла в котел до возможно полного его удаления иэ варочного аппарата (703 и более от первоначально залитого объема жидкости), который после доу репления используют для последующих варок на первой ступени. Чатем в котел закачивают раствор Фосфорнойкислоты в количестве, равном количеству удаленного из котла сульфитного раствора с первой ступени варки.Поднимают температуру до 140-170 Св течение 1,0-2,5 ч, Выдержка приконечной температуре варки 0,5-3,0 ч.После окончания второй ступениварки отработанный щелок направляютна биохимическую переработку для получения спирта и кормовых дрожжей,Лигносульфоновый комплекс после упа-.ривания последрожжевой бражки можетбыть использован для получения товарных концентратов или органомияеральных удобрений, содержащих Фосфор.ные соединения.П р и м е,р 1. В варочном котлеемкостью 2 мэ, снабженном системойпринудительной циркуляции и непрямымобогревом, древесную щепу после предварительной пропарки обрабатываютв первой ступени раствором бисульфита аммония, содержащего 3,0% всегоЯО с рН 5,6.Температурный режим варки в первой ступени: повьппение температурыдо 160 С 40 мин; выдержка при 160 С90 мин,Затем из котла оттягивают 75 .жидкости (весь свободностекающийобъем жидкости) и в котел заливают0,2 -ный водный раствор фосфорнойкислоты, Гидромодуль во второй ступени 1:4,Температурный режим варки второйступени: повьппение температуры до150 С 90 мин; выдержка при 150 С70 мин,Результаты .варки и данные прототипа приведены в табл,1.Данные табл.1 показывают, чтопредлагаемый способ обеспечивает повышение выхода целлюлозы и ее белизны, снижение сорности целлюлозы приодинаковой степени провара, а такжеуменьшение загрязнений окружающейсреды (снижение содержания ЯО ввоздушном бассейне и на очистныхсооружениях),В результате варки получают небеленую целлюлозу для производства бумаги.П р и м е р 2Ступенчатую варкупроводят в биметаллических варочныхкотлах объемом 320 м. Древеснующепу загружают в котел с помощью па.,ра. Раствор первой ступени состоит 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 из свежего сульфитного раствора из кислотного цеха и перепускного бисульфита от предыдущей варки (в котле содержание всего ЯО 2,5%, рН 5,3). Начальная температура в котле 110 С. Затем поднимают температуору до 152 С в течение00 мин. По достижении 152 С котел выдерживают 120 мин и перепускают раствор в другой котел. После этого в котел закачивают водный раствор Фосфорной кислоты с концентрацией 2 ., Начальная температура на второй ступени 90 С, Температуру поднимают до 142 С в течение 90 мин и выдерживают при этой температуре 120 мин. В результате варки получают небеленую сульфитную целлюлозу, которую используют в производстве различных видов бумаги (перфокарточная, для каталогов, бумага для упаковки пищевых продуктов, обойная и др,).фРезультаты варки и сравнение с прототипом представлены в табл.2.Из табл.2 следует, что предлагаемый способ позволяет повысить выход, улучшить качество целлюлозы и снизить загрязнение окружающей среды.П р и м е р 3 (контрольный ).В лабораторных условиях в 1-литровых автоклавах древесную щепу обрабатывают в одних и тех же условиях в первой ступени 3,0 всей ЯО, рН 50, основание натриевое (1 серия опытов) и магниевое (11 серия опытов). Подъем температуры до 165 С в обоих сериях выдерживали 2,0 ч. Стоянка 1 ч 30 мин. Затем из автоклава сливали весь невпитавшийся в щепу раствор и вместо него . заливали раствор Фосфорной кислоты концентрацией 0,1 в одном случае и 3,0 в другом. Температуру до 145 С поднимали за 1 ч 30 мин и выдерживали при этой температуре 2 ч 20 мин.Результаты варок приведены в табл.З.Из табл.З следует, что использование на второй ступени Фосфорной кислоты с концентрацией менее 0,2 уменьшает выход целлюлозы из древесины, снижает механическую прочность целлюпозы и значительно уменьшает содержание сахаров в отработанном щелоке. При этом возрастает продолжительность варки.Увеличение концентрации Фосфорной кислоты приводит при всех положительТаблица Предла- Способгаемый прототип способ Показ ат ели Выход целлюлозы .иэ древесины, 7. 56,2 . 54,025,0 26,0 80 70 112 220 Редуцирующие вещества (сахара) в отработанномщелоке, Х 1,9 2,09800 9900 Разрывная длина, м 2100 2,180 75 86Раздирание, г 0,003 5,0. 5 1454 ных результатах к увеличению остаточного содержания Фосфора в отработанном щелоке, что отрицательно может сказаться на биохимической переработ- ке щелоков (допустимое количество5 фосфорной кислоты в дрожжевом сусле 0,87. НРО ), и возрастанию расхода химических коагулянтов (РеС 1или Я(ЯО) з) на осаждение ионов - РО 10на очистных сооружениях. При концентрации водного раствора фосфорной кислоты с верхним пределом 2;ОХ можно полностью исключить подачу фосфорных соединений в производстве дрожжей и 1 для питания активного ила на очистных сооружениях. Таким образом, предлагаемый способ получения целлюлозы обеспечивает повьппение ее выхода и улучшение каЖесткость, ед, КаппаБелизна, ХСорность, число сор.м Сопротивление излому,число дв.перегибов Содержание 80 в воздушном бассейне завода, мг/мф 892 6чества, а также уменьшение загрязненности окружающей среды. формула изобретения1. Способ получения целлюлозы путем варки целлюлозосодержащего сырьяв две ступени, первую иэ которыхпроводят сульфитным варочным раствором, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повьппения выхода целлюлозы и улучшения ее качества за счетувеличения белизны и снижения сорности при одновременном уменьшении загрязненностй окружающей среды, вторуюступень варки проводят водным раствором фосфорной кислоты.2Способ по п,1, о т л н ч а ющ и й с я тем, что водный растворфосфорной кислоты берут с концентрацией 0,2-2,0 Я,1454892 Т аблиц а 2 Показатели Выход целлюлозы из древесины% 58,5 , 53,8 35 30 Белизна, %Сорность, число сор./м 68,76 180 220 Рбдуцирующие веществаРаэдирание, г Содержание 80 в воздушном бассейне на территории завода, мг/мз 0,001 7,0 Т а б л и ц а 3 ТХ ступень Т 1 ступень0,1% Н РО 3,0% НэРОПоказ ат ели 49,0 38 18 30 160 Редуцирующие вещества(сахара), % 0,9 2,2 7100 9600 1800 Излом, число дв. перегибов 900 Раздирание, г 0,02 Жесткость целлюлозы,ед. Каппа Разрывная длина, м Сопротивление излому,число дв. перегибов Выход целлюлозы иэдревесины, % Жесткость, ед. Каппа Продолжительность во второй ступени, мин Разрывная длина, м Остаточное содержаниефосфорной кислотыв щелоке, % Предлагаемыйспособ Способпрототип