Способ получения ацетатов целлюлозы

н 1789525 Союз Соеетскик Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕПЛЬСТВУ(51)М. Кл.з С 08 В 3/06 ГосударственныЯ комитет СССР по аелам нзобретениЯ н открытнЯ(5 н) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТАТОВ ЦЕЛЛИЛОЗЫ Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу получения ацетатов целлюлозы, используемых в производстве ацетатного волокна.Известен способ получения ацетата 5 целлюлозы в среде уксусной кислоты в присутствии катализатора с последующей обработкой полученного полупродукта 1).Недостатками способов являются О большие потери частичек ацетилцеллюлозы, образование сточных вод,высокие энергетические затраты.Наиболее близким к предлагаемому является способ получения ацетатов 15 целлюлозы путем предварительной активации и ацетилирования целлюлозы в среде уксусной кислоты, в присутствии катализатора серной кислоты с последующим омылением первичного ацетата 20 целлюлозы. Полученный продукт высаживают добавлением воды или разбавленной уксусной кислоты, затем промывают водой. После промывки проводят отжим, Фильтрацию отжатой жидкости, сушку и упаковку 2 ).Недостаток известного способа образование сточнь 1 х вод, большие потери целевых продуктов и энергетические затраты. 30 Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта, сокращениепотерь и ликвидация сточных вод.Указанная цель достигается тем,что согласно способу получения ацетатов целлюлозы путем активации целлюлозы и последующих ацетилирования,омыления, промывки, отжима и Фильтрации промывной жидкости и сушки целевого продукта, Фильтраци 1; осуществляют сначала при вакууме 200600 мм рт.ст. и затем продувкой воздухом при давлении 1,5-2 атм.В качестве Аильтрующего материаламожно использовать хлопчатобумажнуюи искусственную ткани. После Фильтрации жидкость используют в качествепромывной воды.Ацетилцеллюлоэу получают действием уксусного ангидрида на древеснуюсмолу в среде уксусной кислоты и вприсутствии катализатора серной кислоты с последующим частичным омылением первичного ацетата,Способ получения диацетилцеллюлозы заключается в следующем.Диспергируют целлюлозу в 90-96уксусной кислоты, Вытесняют воду иэполученной суспензии целлюлозы, чтоосуществляется ледяной уксусной кисРежим продувания - 1,5-2 атм,Операцию при вакууме или с;катомвоздухе повторяют последовательно инепрерывно. 40 П р и м е р 1 Древесную целлюлозу с влакностьб 6 в количестве 45 310 кг (для одной загрузки или одной операции) подают на диспергирование (активацию).Для активации используют 87-89-ную уксусную кислоту при 25- 37 С в количестве 18 м /операций,350 Процесс периодический, После этого полученную пульпу с температурой 30- 39 С подают в аппарат для вытеснения воды из целлюлозы. Для этого подают в час 1900-2400 л ледяной уксусной кислоты. Скорость ленты 85-120 м/ч. Далее эту массу подахт в малексер для ацетилирования. Туда хе подают в ч 1200-1650 л уксусного агидрида для ацетилирования, а также уксусную и серную кислоту в количестве 1150- 60 1550 л/ч, Серная кислота составляет до 4 от веса сухой целлюлозы.Температурный режим ацетилирования 23-66 С, Нагрузка на малексер 80-120 кВт, Модуль ванны 7-7,3. 65 лотой на фильтре перемешивания. Выходящую из фильтра целлюлозу подаютв пресс. В процессе ацетилирования получается триацетат. В качествекатализатора используют серную кислоту. Для прекращения реакции ацетилирования используют 62-66-ную уксусную кислоту. Гидролизом получают частично омыленный продукт с заданнымсодерканием связанной уксусной кислоты. Сироп триацетата подают на высаждение для выделения из него ацетилцеллюлозы, Высаждение ацетилцеллюлозы происходит за счет понижения концентрации уксусной кислоты в маточном растворе до 23-36 с добавлениемуксусной кислоты, Ацетилцеллюлозу 15промывают в триацетизонном промывателе, Целлюлоза поступает противотоком к промывной воде, из зон промывания отделяют 8-14-ную уксуснуюкислоту и подают в отделение высаждения, часть 23-36-ной кислоты подаются йа рекуперацию и часть - вотделение высаждения. Отмытая ацетилцеллюлоза поступает в пресс. Отжатую ацетилцеллюлозу с содержаниемвлаги 50-55 подают на сушку, гдевысушивается паром (давление 4-7 атм)и горячим воздухом до влажности 3,5.Отжатую промывную:кидкость иэ прессаподают на фильтрацию, Фильтрованиепроисходит под вакуумом 200- 30600 мм рт.ст. Затем через .слой полученного осадка продувают атмосферныйили сжатый воздух и после удаленияиз Фильтрующей поверхности этогослоя с содержанием влаги 10-25 подают на сушку совместно с отхатойацетилцеллюлозой. После образования ацетилцеллюлозы следует остановка процесса ацетилирования;Для этого в малексер подают 12001400 л/ч 66-ной уксусной кислотыпри 59-64 С. Далее идет гидролиз илиомытение сиропа, затем высаждение исозревание ацетилцеллюлоэы, Для высаждения ацетилцеллюлоэы подают 30 и 16 Ъ-ную уксусную кислоту в количестве соответственно 5 и 10-16 м/чпри температуре сиропа 58-66"С, аматочного раствора - 30-45 С. Скорость вращения мешалки 140-150 об/мин.После высаждения ацетилцеллюлозупромывают во вращающемся барабане со .скоростью вращения 0,85-1,25 об/мин.При этом расходуется 12-16 м/чводы, которая с уксусной кислотойвозвращается в технологический циклПромытую ацетилцеллюлозу подают напроцесс для удаления воды, после чего она с влажностью 50-55 поступаетв барабанную сушилку.В сушилке она сушится до влажности 3,5. Расход пара на сушку 15002500 кг/ . Скорость вращения барабана 35 об/мин. Отжатую жидкость послепроцесса в количестве 26 м 3/ч с содержанием 0,2 ацетилцеллюлозы подают на Фильтрацию под вакуумом400 мм рт,ст.,эатем продувают атмосферным воздухом и полученный осадокдают на сушку. Содержание ацетилцеллюлозы в фильтре достигает нуля.Фильтрат очищается до 98-100 по ХПК.ХПК- количество кислорода, необходимое для окисления органических инеорганических соединений, находящихся в одном литре воды, она характеризует степень загрязненности воды),П р и м е р 2. Технология получения ацетилцеллюлозы аналогична примеру 1. до операции Фильтрации, Отжатуюжидкость после процесса в количестве20 м /ч,с содержанием 0,3 диацетилцеллюлозы подают на Фильтрацию подвакуумом 200 мм рт,ст., затем продувают сжатым воздухом, давлением1,5 атм, Полученный осадок дают насушку, Содержание ацетилцеллюлозы вФильтрате достигает нуля. Степеньочистки воды 98-100 Ъ по ХПК,П р и м е р 3. Технология получения ацетилцеллюлозы аналогична примеру 1 до операции Фильтрации. Отатую идкость после пр:сса в количестве 30 м 3/ч с содержанием ацетилцеллюлозы 0,15 подают на Фильтрациюпод вакуумом 600 мм рт.ст затемпродувают скать.м воздухом 2 атм,После этого полученный осадок дают насушку,Степень регенерации целлюлозы100. Степень очистки воды 98-100по ХПК.П р и м е р 4 (контрольный).Технология получения ацетилцеллюлозыаналогична технологии по примерам789525 П Выход целевогопродукта,Ъ 97,0 98,0 97,0 100 99,7 99,9 97,0 Потери целевогопродукта,% 0,3 0,1 2,0 3,6 3,0 3,0 Наличие сточных вод Есть Есть Есть Нет Нет Нет Есть а)ацетилцеллюлоза,Ъ 0,2 0,2 3500 б)ХПК, мг/л 4000 Влажность продукта после фильтрации,Ъ 70 50-55 Воэможность испольэования жидкости после фильтрации в качествепромывной воды Нет Нет Качество полученного продукта Ацетильное число,Ъ 53,7-54,9 53,7-54,9 53,7-54,9 0,46,45-0,47 Вязкость,сП . 0Зольность,ЪКислотность,Ъ 0,070,02 0,07 0,04 Иизкомолекулярная Фракция 6 6 6 6 6 6 2Фильтруемость,г/см 6 1-3 до операции фильтрации. Отжатую жидкость подают на фильтрацию при продувании атмосферного воздуха (без вакуума). Ацетилцеллюлоза не регенерируется. При этом полученная вода грязная и для использования в техно" логическом цикле негодная.П р и м е р 5 (контрольный),Тех-. нология получения ацетилцеллюлозы аналогична технологии по примерам 1-3 до операции фильтрации. Отжатую жидкость подают на фильтрацию при вакууме 400 мм рт.ст. (без продувания атмосферного или сжатого возду.ха).Степень влажности осадка 50-70 Ъ, фильтруюций материал загрязняется и возникает необходимость частой промывкиП р и м е р 6 (контрольный),Технология получения ацетилцеллюлоэыаналогична технологии по примерам1-3 до операции фильтрации. Отжатуюжидкость подают на Фильтрацию в фильтровальный аппарат(беэ вакуума и атмосферного или сжатого воздуха).Ацетилцеллюлоза не регенерируется.Степень ее регенерации О,Производительность фильтра незначительная.Ацетилцеллюлозу с водой не возможно использовать.В таблице приведены физико-механические показатели ацетилцеллюлозы,полученной по предлагаемому способу15 в сравнении с ацетилцеллюлоэой, полученной по известному способу, ицанными контрольных примеров,0,1 0,2 0 0 02500 4500 80 50 100 70 70 11 25 21 Нет Нет Да. Да Да О 07 О 07 О 07 О 07 О 070,02 0,02 0,0012 0,0012 0,0012789525 Формула изобретения Составитель Т. ИартинскаяРедактор Н.Рогулич Техред Н.Граб Корректор В. Бутяга Заказ 8974/26 Тираж 549 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Йспользование предложенного способа в промааленности позволит увеличить выход целевого продукта на 3, испольэовать промывные воды в оборотном цикле, уменьшить энергетические расходы при сушке ацетилцеллюлозы. Способ получения ацетатов целлюлозы активацией целлюлозы и последующих ацетилирования, омыления( промывки, отжима и фильтрации промывной жидкости и сушки целевого продукта,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и сокращения потерь, ликвидации сточных вод, фильтрацию осуществляют сначала при вакууме 200-600 мм рт.ст. и затем продувкой воздухом при давлении 1,5-2 атм. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 611904, кл. С 08 В 3/06, 1975.2. Роговин 3. А. Основы химии итехнологии химических волокон. М.,