Способ получения целлюлозы

Союз СоввтскихСоцкаииетнчвекихРвепубиик ЗЬ ТОМСКОМУ СВИДВ(61) Доиолнительиое х авт (22)Заявлено 150578 ( с присоединениеее заяак М (23)Приоритет ГоаударатвеииыХ квинтет СССР по делан изааретеииХ и атерытиХ-бумажной промьппленности 1 Заявител сесоюз.н еллюлоз 4) СПОСОБ П ЛЛЮЛОЗЫ Изобре лозы иллюлозпроиз олучения ользованомышленности ля химнчеснси икация ель достигается .тем очного раствора кис то насыщение относится к способамможет быть исно-бумажной про" водстве целлюлозы,предназначенной для изготовления различных видов бумаги и дкой переработки.Известен способ получения целлюлозы путем обработки целлюлозо-содержащего сырья ще очным раствором, насыщаемым кислородосодержащим газом в процессе обработки прн повышенных температуре и давлении 111.Недостатками известного способа является применимость его только для варки размолотой массы и сравнительно малый объемный коэффициент инжекции кислородосодержащего газа, равный. 1, не обеспечивающий интенсификацию процесса варки.Цель изобретения - инте ф процесса.Поставленная ц алицкий, Б.Н. Басарйн, А;"Н-;ЕвдокимП. Никулина лородосодержащнм газом осуществляютв струйном аппарате с эжекционнымаэрированием объема, при поддержанииобъемного коэффициента ннжекции 7-8до достижения размера пузырьков газа 5 в щелочном растворе 15-50110 м.Сущность способа состоит в том,что процесс варки осуществляют в ав. токлаве, соединенном снаружи со струйным аппаратом, который .представляет тособой совокупность одно- или многосоплового эжектора и нормально расположенного к нему экрана, помещенныхв реакционный объем.15Варку проводят при циркуляции варочного раствора в системе насосструйный аппарат-реактор.Замеры расходов жидкости и соответствующих им количеств инжектируемого газа показали возможность устойчивой работы при объемных коэффи.цкентах инжекции Ио = 7-8, а также .возможность достижения объемных коэф.фициеитов инжекции, равных 1 О.3 8Оценка поверхности раздела фаз произведена визуально и фотографическимметодом. Диаметр отдельных пузырьковгаза в водокислородной эмульсии, образующихся в струйном смесителе со"ставляет (15-50) ф 1 О м, т,е, достигается очень высокая поверхность контакта фаз,П р и м е р 1. Проведена варкащепы из древесины осинь 1. На первойступени прводилась обработка щепыраствором едкого патра концентрацией47 при жидкостном модуле 5:1. Подъемтемпературы до 170 С составлял 2 ч,опродолжительность варки при этой температуре 30 мин,После обработки раствор сливали,щепу промывали и подвергали полумассному разлому в дисковом рафинере,Полученную массу загружали в автоклав, оборудованный выносным устройством с эжекционным аэрированиемреакционного объема, снабженныйэлектрообогревом,заливали растворкальцинированной соды концентрацией0,753, вводили в автоклав кислородпри исходном давлении 10 атм и включали циркуляционный насос. Кратностьциркуляции варочного раствора и величина давления нарочного раствораперед соплом эжектора обеспечивалидостижение объемного коэффициента инжекции кислорода, равного 7 О.Подъем температуры до 130 С осуществляли за 40 мин.Основные параметры варки и качественные показатели целлюлозы приведены в табл. 1.Для сравнения приведеныданные по 2-х ступенчатому процессуполучения целлюлозы из древесины осины по известному способу (с осуществлением аэрирования варочного раствора в реакторе с помощью самовсасывающей турбинной мешалки) при объемном коэффициенте инжекции, равном 1.При сравниваемых параметрах процесса предлагаемый способ характери 15 П р и м е р 2. Проведены одноступенчатые варки дезинтегрированной щепы и стружки из осиновой древесины.Стружку или щепу загружали в автоклав, оборудованный выносным устрой ством с эжекционным аэрированием реакционного объема (смесителем), заливали раствор кальцинированной содыконцентрацией Ж, подавали кислородпри давлении 10 атм и включали циркуляционный насос. Подъем температурыдо 150 С осуществляли за 60 мин,0Объемный коэффициент инжекции кислорода при варке стружки и щепы поддерживался на уровне 7,5.з 0 Параметры варки и качественные показатели целлюлозы приведены в табл,2,25 Данные, приведенные,в табл. 2 по- казывают,., что примененйе предлагаемого способа аэрации варочного раствора позволяет в течение сравнительно короткого времени получить целлюлозу хорошего качества. Осуществить одноступенчатый процесс варки стружки или дезинтегрированной щепы при аэрировании варочного раствора по известному способутехнически невозможно. В табл. 3 приведены данные по варке со способомперемешивания за счет вращения автоклава. Таблица 1 Способы Показатели Предлагаемый Известныйступень варки Концентрация ЙаОН в варочномрастворе, 3 170 О Температура максимальная, С 660224 зуется более высокой интенсивностьюделигнификции, Это видно по сокращению времени обработки с 50 до 30 мин при увеличении выхода целлюлозы из древесины до 60,17 (вместо 59,7), снижению содержания лигнина с 3,3 до 37 и увеличению степени полимеризации целлюлозы. Кроме того, имеется возможность улучшения качества целлюлозы за счет сокращения времени варки. Предлагаемый способ может быть осуществлен при жидкостном модуле 20 и менее(до 10), а известный - при модуле 30.,Продолжение табл. 1 Способы ФПоказатели Предлагаемый Известный 30 5:1 5:1 66,0 66,0 13,0 14,01 О (Ма СО ) 8,0 (МаОН) 20:1 30:1 130 130 30 10 10 6,9 7,1 Конечный рН шелока 60,1 59,7 Нет 0,5 60,2 60,1 Содержание лигннна в целлюлозе, Ж 3,0 Степень полимеризации целлюлозы 985 3,3 870 Таблица 2 Варка дезинтеВарка стружки грироваииойщепы Показатели 20. 150 Продолжительность варки, минЖидкостной модуль Выход массы после 1 ступениварки, 7 2 ступень варкиСодержание лигнина, ХРасход щелочи к а.с.массе, Х Жидкостной модульТемпература максимальная, Со Продолжительность варки примаксимальной температуре, мин Давление кислорода, атм Объемный коэффициент инжекциикислорода Выход отсортированной массы,.% к исходной древесине Содержание непровара, Й кисходной древесине Суммарный выход целлюлозы,Ж к исходной древесине Расход щелочи,к а.с. древесине Жидкостной модульТемпература максимальная,С Продолжительность варки примаксимальной температуре, мин Давление кислорода, атм 20150 15010 202015060,1 58,2 2,5 Нет 60,1 Суммарный выход, %Содержание лигнина в целлюлозе, %Степень полимеризации целлюлозы 60,7 3,2 960 3,0 760 Т а б л и ц а 3 Показатели Расход щелочи, % к а,с. древесине 20 20 150 Продолжительность варки при максимальной температуре, мин,2 Давление кислорода, кгс/см 210 10 59,9 Нет 59,9 Суммарный выход, % Содержание лигнина в целлюлозе, %Степень полимеризации целлюлозы 5,0 835 кислородосодержащим Разом осуществляют в. струйном аппарате с зжекционным 4 аэрированием объема при поддержанииобъемного коэффициента инжекции 2-8до достижения размера пузырьков газа-бв щелочном растворе 15-50 ф 10 м.Источники информации, 50 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 598991, кл. О 21 С 3/02, 1976. формула изобретения ВНИИПИ Заказ 8016/44 Тираж 410. Подписное филиал ППП Патент ,г.ужгород,ул.Проектная;4 Объемный коэффициент инжекциикислорода Выход отсортированной массы,% к исходной древесине Содержание непровара, М Жидкостной модульТемпература максимальная, С0 Выход отсортированной иассы,% к исходной древесине Содержание непровара, % Способ получения целлюлозы путем обработки целлюлозо-содержащего сырья щелочным раствором, насыщенным кисло.родосодержащим газом в процессе обработки при повышенных температуре и давлении, о т л и ч а ю щ н Й с я тем, что, с целью интенсификации процесса, насыщение щелочного раствора Варка стружки с перемешиваниеи за счет вращенияавтоклава