Способ отбеливания сб1рой целлюлозной массы

ОПИСАН И ЕИЗОБРЕТЕ НИ ЯК ПАТЕНТУ 265020 ооюа Соввтсиив Социалистических РеспубликЗависимый от патентаЗаявлено 12.11.1966 ( 1055572 1/10 1 ПК Р 21 с раритет Комитет по делам изобретений и открыт при Совете Министре СССРпубликовано 03.111.1970, Бюллетеньата опубликования описания 17 Х 1.1970 ДК 661.728,2:678,02ими ед,р,":т,ввторобретен Иностранец Джемс Вилмер Смит(Канада) Иностранная фирма кшен Компани оф КЗаявитель Электрик Ре да ЫРОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗНОЙ МАСС ПОСОБ ОТБЕЛИВ ржит кау- некотооых Изобретение относится к производству отбеленной волокнистой целлюлозной массы с помощью химических процессов (таких, как сульфатная, натронная, щелочная или сульфитная варка целлюлозы).В обычном процессе сульфатной варки для производства отбеленного волокнистого целлюлозного материала, в особенности из древесной стружки, а также из травы, соломы и тростника, исходный материал нагревают в стадии вываривания в белом щелоке, который содержит сульфид натрия и едкий натр, для растворения содержащихся в этом материале, лигнина, гемицеллюлозы и других извлекаемых органических соединений. Полученную волокнистую целлюлозную массу отделяют от образовавшейся черной жидкости и подают на стадию отбеливания, а черную жидкость - на стадию регенерации.Отделенную массу сначала промывают, а затем частично отбеливают на первой стадии отбеливания водным раствором, содержащим хлор и/или двуокись хлора. Частично отбеленную массу в виде непрерывного влажного мата промывают водой, мат затем повторно размалывают в измельчителе, смешиваот с едким натром и паром и подают на стадию щелочной экстракции, на которой полученную массу нагревают с едким натром для удаления из нее окрашенных примесей, таких как хлорированные соединения лигнина, которыеобразовались на стадии первичного отбелива ния,Извлеченную массу повторно промывают 5 подобным образом, и она проходит одну илиболее стадий дальнейшего отбеливания. Этот процесс завершается с применением гипохлорита или лучше двуокиси хлора.Сточные воды от процесса щелочной экст ракции кроме остаточного едкого натра содержат другие ценные растворенные вещества, в частности натриевые соли неорганических кислот, например карбонат, сульфат и сульфид натрия, и натриевые соли органических кис лот, образовавшихся из малых количеств органического вещества, извлеченного из целлюлозной массы. Эти воды имеют настолько малую концентрацию, что до сих пор их не использовали для восстановления из них хн мических соединений, а отправляли в отходы.С целью усовершенствования процессачасть промывных вод от процесса щелочной экстракции возвращают в цикл и используют для промывки мокрой массы после первого 25 отбеливания. Образовавшиеся сточные водыстановятся более концентрированными, что делает возможным их использование для получения твердых веществ.Рециркулирующая жидкость соде30 стическую соду и натриевые солиорганических кислот. Эти соли, несмотря на шее количество воды то часть рсравнительно низкий РН, действуют на раст- рующих сточных вод диффундирует через матворение окрашенных хлорированных соедине- и уходит вместе с растворенными в нихр ными в них тверний лигнина, удаление которых является це- дыми веществами в канализационный коллек.лью щелочной экстракции, таким же образом, 5 тор,как каустическая сода. Вследствие этого пред- Мат из целлюлозной, а ы,лагаемый способ приводит к сбережению мывки помешают на металлическое сито, набольших количеств каустической соды, необ- пример на поверхность обычного вращающегоходимой для этой экстракции. ся вакуумного промывного аппарата, а водуСырую волокнистую целлюлозную массу о и Рециркулирующие сточные воды разорызгиобрабатывают на первой стадии отбеливания вают или подводят другим способом к поверхводным раствором, содержащим хлор иили ности мата и прогоняют сквозь него.двуокись хлора, до частичного отбеливания, На фиг. 1 и 2 изображены схемы осущесгудаляют этот раствор из влажного мата ча- вления предлагаемого спосооа,стично отбеленной целлюлозной массы, обра Частично отбеленную целлюлозную ма "сбатывают эту массу на стадии щелочной экст- (фиг. 1) подают из хлоратора (на чертеже неракции едким натром, затем промывают ее и показан) по линии 1 в промывной аппарат 2,подают на, по меньшей мере, одну стадию в котором она размещается в виде мата надальнейшего отбеливания. проволочном сите боковой поверхности бараусовершенствование предусматривает воз бана 3. В процессе прохождения по боковойвращение хотя бы части сточных вод от про- поверхности барабана мат из целлюлозноймывки извлеченной целлюлозной массы к ма- массы промывают горячей водой, поступаюту частично отбеленной целлюлозной массы щей по линии 4, а сточные воды от промывнодля замещения воды, содержащейся в мате. го аппарата 2 отсасывают вакуумным насоПеред стадией промывки, во время которой 5 сом (на чертеже не показан) по линии 5 в заиспользуют сточные воды, лучше промыть ча- купоренный бак б и затем сбрасывают в канастично отбеленную целлюлозную массу водой лизационный коллектор.для удаления соляной кислоты и остаточного С вращающегося барабана 3 мат подаютхлора. в повторный измельчитель 7, где его смешиваОбычно часть сточных вод от процесса ще-ют с раствором едкого натра, подаваемым полочной экстракции возвращают в цикл, и хи- линии 8, и паром, идущим по линии 9,мические вещества, содержащиеся в ней, ис- Горячую смесь целлюлозной массы и воднопользуются. Лучше использовать сточные во- го раствора едкого патра затем подают в оакды для заливки и растворения расплава, полу щелочной экстракции, после окончания коченного обжигом черной жидкости, на ста- з торой смесь откачивают насосом 11 по линиидии регенерации с целью получения зеленой 12 в промывной аппарат 13, в котором целжидко сти. люлозная масса образует мат на проволочномИзобретение можно также использовать в сите боковой поверхности вращающегося ба.любых химических процессах превращения в рабана 14. Его промывают горячей водой, поцеллюлозную массу, в том числе в таких, в ко о ступающей по линии 15. Сточные воды из проторых восстановление соединений из сточчых мывного аппарата 13 откачивают вакуумнымвод от процесса щелочной экстракции и/или насосом (на чертеже не показан) по линииповторное использование сточных вод во всем 1 б в закупоренный бак 17, откуда часть сточпроцессе не являются желательными, напри- ных вод перекачивают насосом 18 по линияммер, в процессе сульфитной варки целлюло 19 и 20 к поверхности волокнистого мата, прозы. В этих процессах регулирование количест- мываемого на боковой поверхности барабанава рециркулирующих щелочных сточных вод 3, для замещения содержащейся в нем воды,по отношению к объему воды, содержащейся которую по линии б и через закупоренныйв целлюлозной массе, является менее важным, бак б сбрасывают в канализационный коллеки может быть использован избыток сточных 5 о тор.вод, часть которого, прошедшего сквозь мат, Рециркулирующую жидкость, попавшую внаправляют в отходы. мат, затем подают через повторный измельчиИзвлекаемые органические вещества, напри- тель в бак 10 щелочной экстракции. Перекамер гемицеллюлозу, лучше оставить в сточных чиваемую по линии 19 часть сточных вод поводах от процесса щелочной экстракции с Ы дают по линии 12 в промывной аппарат 13 ипоследующим использованием на стадии реге- возвращают в закупоренный бак. Другуюнерации, По этой причине предпочтительнее, часть сточных вод из закупоренного бака 17чтобы в мате целлюлозной массы перед ста- откачивают насосом 21 по линии 22 щелочдией щелочной экстракции была замещена ной экстракционный бак 10 оставшуюся частьтолько вода. Это достигается с помощью ре п сточных вод из закупоренного бака 17 подаютциркулирования объема сточных вод, равного по линии 23 для регенерации и повторного исобъему воды, содержащейся в целлюлозной пользования на стадии регенерации всего промассе. Практически лучше замещать только цесса превращения в целлюлозную массу./з - з/а объема воды, содержащейся в целлю- Отбеленную целлюлозную массу (фиг. 2)лозной массе, так как если замещается боль после стадии хлорирования подают по ли.нии 1 в промывной аппарат 2, в котором па сетчатой боковой поверхности вращающегося барабана 3 образуется мат, промываемый горячей водой, поступающей по линии 4, а сточные воды от промывного аппарата 2 проходят по линии 5 в закупоренный бак б и загем их сбрасывают в канализационный коллектор.Волокнистый мат из вращающегося барабана 3 поступает в повторный измельчитель 7, в котором смешивается с белым щелоком, подаваемым со стадии регенерации данного процесса по линии 8, и паром, идущим по линии 9.Горячую смесь целлюлозной массы и белого щелока затем подают в бак 10 щелочной экстракции, из которого ее отсасывают насосом 11 по линии 12 в промывной аппарат 13, В последнем смесь в виде волокнистого мата промывают на сетчатой боковой поверхности вращающегося барабана 14 промывной водой, подводимой по линии 15.Сточные воды откачивают из промывчого аппарата 13 вакуумным насосом (на чертеже не показан) по линии 1 б в закупоренный бак 17, Из этого бака часть их возвращают с помощью насоса 18 по линии 19 к промывному волокнистому мату на боковой поверхности барабана 3 для замещения содержащейся в нем воды, которая по линии 5 поступает в закупоренный бак б, а оттуда сбрасывается в канализационный коллектор.Сточные воды вместе с волокнистым матом проходят через повторный измельчитель в бак 1 О щелочной экстракции для дальнейшего использования. Часть сточных вод из закупоренного бака 17 откачивается насосом 18 по выходной линии 20 для регенерации и повторного использования в стадии регенерации всего процесса.Из промывного аппарата 13 промытый волокнистый мат поступает в повторный измельчитель 23 и целлюлозная масса затем подается в промывной аппарат 24, в котором она в виде волокнистого мата промывается на проволочном сите боковой стенки барабана 25 водой, поступающей с линии 4 по линии 26. Промытый мат волокнистой массы затем поступает по линии 27 на стадии дальнейшего отбеливания с помощью двуокиси хлор а, Сточные воды от промывного аппарата 24 откачиваются вакуумным насосом (на фиг. не показан) по линии 28 в закупоренный бак 29, из которого часть сточных вод сбрасывается в канализационный коллектор по выходной линии 30, а другая часть возвращается насосом 31 по линии 15 к поверхности волокнистого мата в промывной аппарат 13.П р и м е р 1. Опыт проводили на целлюлозном заводе, производящем 600 т целлюлозной массы в сутки. При промывке волокнистого целлюлозного мата в промывном аппарате 2 горячую воду проводили из расчета 4,10 кг на 0,410 кг целлюлозной массы, что соответствует 4405 л/чин. Полученный волокнистый мат, имеющий консистенцию 11 - 15)/ смешивают5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 в повторном измельчителе 7 с о - 8-нымг Ораствором едкого патра и паром, а полученную смесь подают в бак 10 щелочной экстракции,Количество едкого натра, применяемого ввиде 5 - 8/,-ного раствора, в пересчете на сухое вещество (его непрерывно измеряют счетчиком жидкости, расположенным перед повторным измельчителем 7) колеблется от 4,5до 4,7/ по отношению к целлюлозной массе.Волокнистый мат в промывном аппарате 13промывают горячей водой из расчета 3,7 кг на0,410 кг массы, т. е. 39645 л/мин, и все сточные воды сбрасывают в отходы. Сточных водот промывного аппарата 13 образуется в количестве 3,7 кг на 0,410 кг целлюлозной массы, т. е. 39645 л/мин.Готовая целлюлозная масса имеет перманганатное число в среднем 4,5. Это число служит мерой качества произведенной целлюлозной массы.Когда этот завод был модернизирован в соответствии с данным изобретением (фиг, 1) источные воды возвращались из промывногоаппарата 13 к волокнистому мату в промывной аппарат 2 в количестве 1,4 кг на 0,410 кгцеллюлозной массы, т. е. 1541 л/лшн, то онисоставили 2,25 кг на 0,410 кг массы, т. е,2444,8 л/,яин.Ограничение мощности насоса предохраняет от превышения оптимального количестварециркулирующей жидкости - 2,05 кг на0,410 кг целлюлозной массы, когда количествосточных вод от промывного аппарата 13 понижается до 1,64 кг на 0,410 кг массы, т. е.1762 л/лин, а такое количество может бытьлегко и экономично употреблено для регенерации или повторного использования растворенных в них твердых веществ.Кроме того, количество едкого патра, измеренного в повторном измельчителе 7 в 5 - -8%ном растворе, в пересчете на сухое вещесгзоуменьшается до 3,6 - 4 от веса массы, а готовая целлюлозная масса, полученная в соответствии с данным процессом, имеет пеоманганатное число в среднем 4,5.П р и м е р 2. Опыт проводили на целлюлозном заводе производительностью 690 тцеллюлозной массы в сутки с меньшим количеством рециркулирующей жидкости9,25 л/мин,Когда этот завод был модернизирован(фиг. 1) и сточные воды от промывного аппарата 13 возвращались к волокнистому матув промывной аппарат 2 в количестве 0,80 кгна 0,410 кг массы, т. е. 925 л/мин, сточные воды от этого промывного аппарата составили3,36 кг на 0,410 кг целлюлозной массы, т. е.39645 лlлин, Количество едкого патра, измеренного в повторном измельчителе 7 в 5 - 80/о-номрастворе в пересчете на сухое вещество,уменьшилось с 4,4 ц/, без рециркуляции сточных вод до 3,8 при их рециркуляции, и качество целлюлозной массы, указываемое перманганатным числом, осталось неизменным,265020 Предмет изобретения Составитель С. КотоваТехреды А. А, Камышникова, Э. Чижевский Корректор Н. С. Сударенкова Редактор Н. Вирко Заказ 1519/4 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква Ж, Раушская наб., д, 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2 1. Способ отбеливания сырой целлюлозной массы путем обработки целлюлозосодержащего материала белым щелоком, частичной от белки полученной целлюлозной массы хлорирующими агентами, например водным раствором, содержащим хлор и/или двуокись хлора, промывки, обработки при нагревании едким натром с дальнейшей промывкой и до белкой, отличающийся тем, что, с целью усовершенствования процесса, часть промывных вод, образующихся в результате промывки после щелочной обработки, возвращают в цикл на обработку целлюлозной массы после частичной отбелки.2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что объем рециркулирующих промывных вод не превышает объема воды, содержащейся в целлюлозной массе,3. Способ по пп, 1 и 2, отличающийся тем, что объем рециркулирующих промывных вод составляет от -/з до а/4 количества воды, содержащейся в целлюлозной массе.4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что целлюлозную массу перед обработкой промывными водами подвергают промывке.