ZIP архив

Текст

О П И С А Н И Е 406992ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскими Социалистицеских РеспубликЗависимое от авт. свидетельства1 с 3/02 73645/23-4 аявлено 15.Ч 1,1971 ( присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 21.Х 119Дата опубликования Государственный комитеСовета Министров СССРло делам изобретенийи открытий К 661.728.2 (088,8 Бюллетень46исаи и я 28.111.1974 вторы обретения Ю. А. Гугнин, И, С. Иванова, М. А. Н, Александрович, С. Д. Ант Всесоюзный научно-исслед целлюлозно-бумажной и Ленинградская лесотехническая. Христюовский ательскии институтромышленностикадемия им, С. М. Кирова вители ПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛ ЛЮЛОЗЫ НО Изобретение относится к области производства волокнистых полуфабрикатов из целлюлозосодержащего растительного сырья, преимущественно из древесины лиственницы, предназначенных для изготовления таких видов бумаги, как писчая, типографская, электроизоляционная и тарного картона.Известен способ получения сульфатной целлюлозы, заклочающийся в том, что исходцое целлюлозосодержащее сырье, например древесину эвкалипта, подвергают обработке водой (без давления) при температуре до 80 С (с целью экстракции водорастворимых веществ); полученный при этом экстракт удаляют и проводят сульфатную варку известным методом. Однако известный способ мало эффективен, так как для проведения количественной экстракции водорастворимых веществ до 70% требуется от 4 до 24 час при ступенчатом подъеме температуры до 80 С. Осуществление экстракции к тому же осложняется большим количеством операций - от 6 до 8 ступеней экстракции с применением на каждой стадии свежей воды, а экстракты не могут быть использованы для дальнейшей переработки, так как концентрация сухих веществ в растворе из-за многократной смены воды очень низкая.С целью улучшения способа, предлагают способ получения сульфатной целлюлозы, в котором предварительную обработку водои исходного целлюлозосодержащего сырья ведут при температуре до 95 С и гидравлическом давлении до 10 атм.5 Описываемый способ состоит в том, что исходное целлюлозосодержащее растительное сырье, преимущественно щепу лиственницы, подвергают обработке водой, которая циркулирует в котле в течение 5 - 60 мии (или вод ным раствором экстракта от предыдущей обработки) при температуре 50 - 95"С под гидравлическим давлением до 1 О атм.В этих условиях вода или водный пропи 1 очиый расзвор экстракта с большей скоростью и в большем объеме проникает в древесную ткань. Благодаря этому происходит наиболее полное извлечение водорастворимых веществ из древесины, в частности лиственницы, одновременно сохраняю цее их от разрушс ния и загрязнения, После пропитки древеснойщепы водой, образовавшийся водный пропиточцый раствор экстракта удаляют из котла и направляют или на аналогичные пропитки для повышения концентрации в исм водораст воримых веществ древесины, или прямо надальнейшую переработку для получения ценных химических соединений. Пропитанную древесную щепу подвергают варке по ооычцому способу, в частности сульфатиому.Таблица 1 Количество извлеченных водорастворимыхвеществ в 1% от исходного количестваих в древесине лиственницы, % Продолгкител ьность пропиткп древесной щепыгорячей водой,мин Количество водорастворимых веществ в исходной древесине лиственницы, % Концентрациясухого веществав растворе, % Гидромодуль нропптки0,88 1,55 1,89 2,23 6:1 6:1 6:1 6:1 24,0 44,0 53,7 63,4 30 3540 Предлагаемый способ получения целлюлозы из древесины лиственницы может быть осуществлен как при периодической, так и при непрерывной сульфатной варке. В случае периодической варки котел заполняют щепой и после ее пропарки заливают водой или водным пропиточным раствором экстракта от предыдущих варок. Для достижения температуры 50 - 95 С,в нпжшою часть котла подают острый пар или подогрев ведут Из табл. 1 следует, что наиболее рационально проводить ступенчатое экстрагирование с использованием водного раствора экстракта, например, для первой ступени. Таким способом удается повысить концентрацию сухого вещества в растворе почти в полтора раза против концентрации при нропптке щепы одной водой в течение 60 мин, Продесс пропитки щепы с многократным использованием водного раствора экстракта можно проводить в одном варочном котле или последовательно в нескольких котлах.Пример 1. В варочный котел со щепой древесины лиственницы заливают горячий водный раствор экстракта с температурой 90 С, создают гидравлическое давление до 10 атм и выдерживают в течение 15 мин.Обогащенный водорастворимыми веществами водный раствор экстракта принудительно удаляют в аккумулирующую емкость для последующей переработки. В котел с проэкстрагированпой щепой заливают горячую воду и проводят повторную экстракцию в указанных условиях, а полученный слабый экстракт используют для обработки свежей щепы. При увеличении числа ступеней пропитки полнота извлечения водорастворимых веществ из древесины лиственницы возрастает. После удаления пропиточного водного раствора экстракта с конечной ступени пропптки в котел заливают варочный щелок и проводят сульфатную варку. При непрерывной варке пропитку щспы водой или водным пропиточным раствором экстракта под гидравлическим давлением,проводят в непрерывно действующем вертикальном илн горизонтальном экстракционном аппарате, установленном после пропарочной камеры перед варочным котлом и непрерывного действия. При этом процесс извлечения водо 45 50 сб 60 65 глухим паром в подогревателе. Затем насосом высокого давления в котле создается избыточное гидравлическое давление до 10 атм. Минимальная продолжительность пропитки лиственничной щепы равна 5 мин, при,этом извлекается 24% от общего содержания водо- растворимых веществ в щепе, а максимальная продолжительность пропитки 60 мин. Извле. кается 53,7% от общего содержания водорастворимых веществ,Результаты процесса приведены в табл. 1. растворимых веществ может осуществляться двумя способами; прямоточным и противоточным. В первом случае движение щепы и воды или водного пропиточного раствора экстракта осуществляют в одном направлении, а во втором случае - навстречу друг другу. При этом за счет противотока вода или водный пропиточный раствор экстракта все время соприкасается со свежими порциями щепы и в большей степени насыщается водорастворимыми веществами, что значительно увеличивает содержание последних в растворе. Концентрированный водный пропиточный раствор экстракта направляют на дальнейшую химическую переработку, а пропитанную щепу в варочный котел непрерывного действия для проведения сульфатной варки. П р и и е р 2, Проведена серия сульфатных варок из лиственничной щепы с предварительной пропиткой водой с различной продолжительностью пропитки. Условия проведения предварительной пропигки и варки и качественные показатели полученных целлюлоз приведены в табл. 2.По данным таблицы 2 следует, что количество непровара в лиственничной целлюлозе, полученной по предлагаемому способу, уменьшается до 3,5 - 4,8%,При этом также снижается и содержание лигнипа в целлюлозе до 4,9%, что указывает на возможность снижения расхода химикатов на варку на 1 - 3% или сокращения продолжительности сульфатной варки.Проведение двукратной пропитки (15 мин + 15 мин) с применением на первой стадии водного пропиточного раствора экстракта пе влияет на качественные показатели полученной целлюлозы.406992 Таблица 2 Варка по предлагаемому способу Показатели 40 40 40 40 21,16:1 21,16:1 21,16:1 21,1б:1 1530,3 6030,3 15+15 30,3 530,3 22,09060 22,09060 22,09060 22,09060 Выход от абсолютно сухой древесины, %:целлюлозанепроваробщийлигнин в целлюлозе 32,0 4,836,8 5,5 31,3 4,435,7 5,8 33,2 3,536,7 6,0 31,0 4,4 35,4 4,9П р и м ер 3, Проведена серия сульфатных варок из лиственничной щепы с предварительной пропиткой щепы и без пропитки с различными расходами химикатов на варку,Табл и ца 3 Варка без предварительнои обработки водой Варка по предлагаемому способуПоказатели 40 40 40 13,06:128,718,0 13,06:128,718,0 13,0б:128,721,0 150 90 150 90 150 90 Выход от абсолютно сухой древесины, %: 25,4 21,4 46,8 11,4 40,0 3,3 43,3 7,4 134,7целлюлозанепроваробщийлигнин в целлюлозеЖесть целлюлозы, перм. ед,Показатели механической прочности при помоле 60 С ШР и весе отливок 100 г/м: 8885 7980 разрывная длина, мСопротивление излому (число двойных перегибов)Сопротивление прэдавливанию, кгс(см Сопротивление раздиранпю, гс 64736,0212 57895,3180 60695,7236 Как следует из табл. 3 при получении целлю- мому способу при расходе активной щелочилозы из древесины лиственницы по предлагае на варку 18,0% получается хорошо проваренИсходная влажность древесины, % Количество водорастворнмых веществ в древесине, %Гидромодуль пропиткиПродолжительность пропитки водой при 90 - 95 "С, минСульфидность варочного щелока, % Расход активной щелочи в единицах МаОН,% от абсолютно сухой древесины Продолжительность нагрева, до 170 С, мин Продолжительность варки при 170 "С, мин Показатели механической прочности при помоле 60" ШР и весе отливок 100 г/м полученной целлюлозы:разрывная длина, мсопротивление излому (число двойных перегибов)сопротивление продавливанию, кгс см 2сопротивление раздиранию, гс Исходная влажность древесины, %Количество водорастворпмых веществ в древесине, %Гидромодуль варкиСульфидность варочного щелока, %Расход активной щелочи в единицах ИаОН, %от абсолютно сухой древесиныПродолжительность нагрева до 170 С, мин Продолжительность варки при 170 С, мин Условия проведения варочного процесса,качественные показатели получаемых целлюлоз приведены в табл. 3.35Таблица 4 Предлагаемый способИзвестный способ 11 Показатели Лиственница (хвойная древесина)0,1 - 1,050 - 95 Эвкалипт (лиственная древесина)4 - 24 Используемая древесина Продолжительность экстракции, часТемпература экстракции, СДавление в процессе экстрации, атмКратность экстракции До 80 Нет10 Каждая из б - 8 ступенейэкстракции осуществляетсясвежей порцией водыВода Многократная (1 - 3 раза) Вода или водный растворэкстрактаПолучение клеевых порошков и др,До 70 Вид экстрагента Назначение экстракта Не может быть изпользован До 70 До 2 До 3 Составитель С. Котова Техред Е. БорисоваКорректор В. Брыксица Рсдактор Л, Новожилова Заказ 66414 Изд.1033 Тираж 467 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская цаб., д, 415Типография, пр. Сапунова, д, 2 ная целлюлоза. Например, содержание непровара в ней 3,3% против 21,4% у аналогичнойцеллюлозы, полученной без пропитки. Показатели механической прочности целлюлозы, полученной по предлагаемому способу при расходе активной щелочи на варку 18%, например разрывная длина, сопротивление продавливанию, сопротивление излому даже выше, чем у целлюлозы, сваренной без Количество извлеченных э к стра ктивцых веществ, ЯУменьшение расхода химикатов на варку, абсолютно сухой древесины, о Таким образом, как видно из приведенного сопоставления, предлагаемый способ обладает рядом преимуществ перед известным способом:1) обеспечивает эффективное удаление водорастворимых веществ из древесины лиственницы за значительно меньшее время (0,1 - 1 час); 2) позволяет получать концспчрированные растворы экстракта (многократное использование раствора экстракта), пригодные для получения клеевых порошков и других цепных веществ;3) может быть быстро освоен промышленностью, так как не требует увеличения обороча варочного котла и тем самым пе сникает пропитки, но с гораздо большим расходом активной щелочи на варку - 21 % от веса абсолютно-сухой древесины. Следовательно, при получении целлюлозы по предлагаемому спо собу с меньшим расходом химикатов на варку получается высококачественная целлюлоза.В табл, 4 приведены сопоставительные данные по проведению предварительной обработки водой по известному и предлагаемому спо собам: производительную мощность целлюлозного 40 завода;4) экстрагирование древесины лиственницыможет быть осуществлено в непрерывно действующих аппаратах,Предмет изобретенияСпособ получения сульфатной целлюлозыпутем предварительной обработки исходного целлюлозосодержащего сырья водой при повышенной температуре, удаления полученно го при этом водного экстракта и последующейобработки варочным раствором по сульфат- ному методу варки, отличаюшийся тем, что, с целью улучшения процесса, обработку водой ведут при температуре до 95 С и гидравличес ком давлении до 10 атм.

Смотреть

Заявка

1673645

вители Ю. А. Гугнин, И. С. Иванова, М. И. Христюк, В. В. Долинко, А. Н. Александрович, С. Д. Антоновский, М. М. Чочиева Всесоюзный научно исследовательский институт целлюлозно бумажной промышленности, Ленинградска лесотехническа академи С. М. Кирова

МПК / Метки

МПК: D21C 3/02

Метки: 406992

Опубликовано: 01.01.1973

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-406992-406992.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">406992</a>

Похожие патенты