Способ получения сульфитной целлюлозы

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Юеае Воветокнк Эеевлнетнческнх Рвепублнк) 2083013/12 51) Ч киисоединением з Государственный комитет 3) Приорите ннстров СССРизобретенийкрытнй ета Опуол иков а 53) УДК 676.1,022.16. В. Ь 1 ун Всесоюзное научи целлюлозно-б объединениенности 1 Заявитель ТНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЬ) СПОСОБ ПОЛУЧЕН И Изооретение относится к области производства волокнистых полуфабрикатов из целлюлозосодержащего сырья, преимущественно из хвойной и лиственной древесины, и касается получения сульфитной целлюлозы с пониженным содержанием смол и жиров.Для снижения смолистости небеленой целлюлозы практически применяются три способа: использование выдержанного баланса, удаление мелкого волокна п применение поверхностно-активных веществ (ПАВ).Использование для производства целлюлозы выдержанной древесины не получило распространения, так как хранение ее в виде балансов требует создания больших запасов, что приводит к удорожанию продукции.Удаление мелкого волокна осуществляют обычно при производстве растворимой целлюлозы, так как оно является не только основным носителем загрязняющей целлюлозу смолы, но и обуславливает значительную неоднородность фракционного состава целлюлозы. Для других видов целлюлозы этот способ экономически нецелесообразен из-за отсутствия надежных и дешевых способов сбора и утилизации отделяемых мелких волокон,Широкое распространение получило применение добавки различных поверхностно-активных веществ (ПАВ) для предотвращения выпаданпя смол ппи пепепаботке целлюлозной массы и при производстве растворимой целлюлозы на стадии облагораживания, Известно также применение добавок ПАВ при варке древесины 1,Сущность известного способа варки состоит в том, что для предотвращения образования смолистых отложений прп сульфптном способе производства целлюлозы с Мо и Са-основаниями варку проводят в присутствии ПАВ (эфир полиглпколей и алкпл фенплполпглпколей), взятых в количестве (0,1% от веса древесины.Однако известньш способ не обеспечивает значительного снижения содержания смол и жиров и вызывает сильное вспениванпе масс потоков и оборотной воды, что осложняет и удорожает работу целлюлозных пеногасящпх веществ.Цель изобретения - снизить содержание смолы в сульфптной целлюлозе.Эта цель достигается тем, что в качестве добавки прп сульфитной варке целлюлозы используют концентрат сульфитно-спиртовой барды в количестве 2 - 20% к весу абсолютно сухой щепы в пересчете на сухие вещества концентрата.Дозировку концентрата сульфптно-спиртовой барды осуществляют пли путем отдельного подвода пли одновременной подачей с варочной кислотой сразу же после загрузки548680 4Таблица 1 Показатели целлюлозы КоличествоКБЖ, о о кзагруженнойабсолютно сухойдревесине Содержание смол и жиров,ок целлюлозе% к исходной выход общий,ок загруженной абсолютно сухой древесинеОпыт,0 2,10 7,1010,5021,10 140,2 144,8 145,5 148,6 150,2 59,97 60,96 61,80 63,80 67,52 1,51 1,43 1,41 1,25 1,28 5,0 7,0 18,0 16,0 Таблица 2 С дОбаВКОй 12 оа КБЖ к весу абсолютно сухой древесиныПоказатели Без добавок Опыт,Время довзрки при конечной температуре, мииСтепень провзра, БВыход целлюлозы, % к исходнойнавеске древес,иныСодержание смол и жиров, % кцеллюлозе 0 10 30 0 10 30 123,0 52,1 108,2 53,0 86,0 62,5 51,7 49,7 131,8 54,7 74,4 49,6 1,36 1,40 1,27 1,07 1,15 1,19 28,0 19,8 7,0 Снижение содержания смол и жиров, % к исходнзй целлюлозе без добавок Таблица Варки без добавок Содержаниеоснованияв варочнэйкислоте, ед,связ. 02, %о выход, % выход % к исходной абсолютно сухой древесиныисходной абсолютно сухой древесины% белого степень степень провара, %опыт,опыт,провара Б % белого 0,80 53,7 56,9 67,6 66,0 54,4 70,3 0,64 52,5 43,1 70,4 52,6 55,9 68,0 0,51 50,7 49,2 56,1 55 При добавке перед варкой концентратасульфитно-спиртовой барды уже до начала интенсивного растворения сульфированного лигнина в варочном растворе имеются лигносульфонаты, которые спосооствуют солюби лизации смолы, переходящей из древесины,и повышению устойчивости колл оидной системы нарочного щелока, благодаря чему частички смолы до определенного периода варки не агрегируются и не высаживаются на 65 котла щепой, Сульфитную варку осуществляют согласно параметрам и графику, принятому на предприятии.Переход смол и жиров из древесины в варочный щелок начинается во второй половине подъема температуры, примерно при 120 125 С. К этому времени в нарочном растворе еще мало лигиосульфонатов, так как при варке растворение гемицеллюлоз опережает переход в раствор сульфированного лигнина. Вследствие этого находящиеся в варочном щелоке коллоидные частички смолы хуже солюбилизируются и из-за неустойчивости дисперсной системы происходит самопроизвольВарки с добавками 10% КБЖ, к весу абсолютно сухой древесиныная коагуляция частичек смолы и их обратное осаждение на волокнах.:(Оо оо хо Соох со со о о сиЗ СО СО О СО С ВО-ООО 20 3 й х Й х а ф ЖоСх оСОоОо с 1 СЧ СО ОС со со со- со о с 1 о о с о о о о 25 хх о ,о о Хо Сх ф о = о О Оф о О о а С Ы З 0 СО . ОО О О СОс 1- СО СОФ х О х ф С о о 35 со С х О а О ф о О асР О сО С сО О со с СО СО- С 4 Сф о о о и. о 40 о х о ж хо со о О О О С СЧО В СО О О о х о б С о о х х Результаты опыта 4 показывают, что снижение содержания основания на 20% при добавках КБЖ в варочную кислоту не вызывает ухудшения качества целлюлозы по сравнению с исходной варкой (опыт 1).П р и м е р 4. Проводят варки еловой щепы по предлагаемому и известному способам в полузаводских условиях.Еловую щепу в количестве -400 кг загружают в котел емкостью 2 м, добавляют концентрат сульфитно-спиртовой барды (концентрат бардяной жидкий КБЖ) в количестве 5 - 10% к весу абсолютно сухой щепы в котле, закачивают варочную кислоту и ведут по режиму: подъем до 105 С - 1 час 45 мин, стоянка при 105 С - 45 мин, подъем до 132 в 1 С - 1 час 45 мин, доварка при конечной температуре - до жесткости 90 - 115 Б. После стоянки при 105 С отбирают 30 - 35% жидкости (перепуск) и используют в последующих варках при приготовлении кислоты.Качественные показатели полученных цел люлоз приведены в табл. 4 и 5. х о о х х х 45 ф .ф о о о СО С СС О СО О со с со о со со со О О О О О О О 3 х О ф Ож х о х о х 50 о хо ф оор Схо оЮо миф О х х х о о ХО О о О. О О О О- СО СЬС СО о о о о о О о С х О О ф о о,55 О О О О О О О О О О 60 х о С Ж 65 П р и м е р 1. В варочный автоклав после загрузки его древесной еловой щепой добавляют концентрат сульфитно-спиртовой барды - концентрат бардяной жидкий (КБЖ) - в количестве от 2 до 20% к абсолютно сухой древесине. Варку производят по режиму: подъем температуры до 105 С - 2 час, стоянка при 105 С - 2 час, подъем на конечную температуру 145 С - 2 час. Качественные показатели полученных целлюлоз приведены в табл. 1.Наибольшее снижение содержания смол и жпров при лабораторных варках имеет место при добавке сухих веществ концентрата в количестве -10% к весу абсолютно сухой древесины.П р и м е р 2. Для определения влияния степени провара небеленой целлюлозы на степень обессмоливания проведено две .ерин варок по вышеприведенному графику, отличающиеся друг от друга налцчием в одной из них добавки концентрата в количестве 12% (см. табл, 2).Сравнпе полученных результатов, приведенных в табл. 2, позволяет предположить, что в определенный момент варки положительное влияние добавок становится минимальным, наибольшая эффективность обессмоливания была у целлюлоз со степенью провара 100 - 130 Б.П р и м с р 3. Еловую щепу загружают в автоклавы, добавляют в каждый из них 10% к весу абсолютно сухой щепы КБЖ, заливают сульфитными варочными растворами, состав которы., приведен в табл, 3.Из данных таблицы, так же как из предыдущих примеров, следует, что добавка КБЖ кроме снижения смолистостп приводит к увеличению выхода и уменьшению степени провара целлюлозы.548680 Таблица 5 Показатели целлюлозы Количество загруженной абсолютно сухой древесинеСнижение содержания смол и жиров,К ИСХОДНОЙ целлюлозеВыход общий,к загруженной абсолютно сухой древесинеОпыт, 1 Ча 88,0 121,9 125,6 125,4 47,8 1,10 0,98 1,01 0,90 0 (исх,)0,250,500,75 10 9 17 48,6 48,4 Составитель А. Моносов Корректор И. Позняковская Техред Л, Гладкова Редактор Е. Дайч Заказ 531/19 Изд. Мо 237 Тираж 524 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 7 К, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Сопоставление результатов варки по известному способу с данными по предлагаемому показывает, что использование в качестве добавок концентрата сульфитно-спиртовой барды приводит к большему снижению смолистости целлюлозы, чем добавка ПАВ. Показатели механической прочности целлюлозы, полученной по предлагаемому способу, остаются на высоком уровне,Биологическая доброкачественность щелоков при переработке их на камеральной установке не изменяется: выход дрожжей составляет 48 - 52 от РВ.Результаты полузаводских опытов подтвердили возможность применения взамен специально изготовляемых поверхностно-активных веществ концентрата сульфитно-спиртовой барды, являющегося побочным продуктом при биохимической утилизации углеводных компонентов отработанных сульфитных щелоков. Использование предлагаемого изобретенияв практике работы сульфитцеллюлозных заводов позволит резко повысить качество целлолозы за счет уменьшения содержания в 5 ней смол и жиров, и почти полностью исключить вынужденные простои оборудования изза смоляных затруднений. Формула изобретения10 Способ получения сульфитной целлюлозыпутем варки исходного целлюлозосодержащего сырья в кислом сульфитбисульфитном нарочном растворе в присутствии добавки, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения15 содержания смолы в целевом продукте, в качестве добавки используют концентрат сульфитно-спиртовой барды в количестве 2 - 20%к весу абсолютно сухой древесины,Источники информации, принятые во вни 20 мание при экспертизе:1. Патент Швейцарии Ма 438001, кл. 55 Ь,1/20, 1967.