Способ получения целлюлозы для химической переработки

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУи 903417(51)М. Кл.О 21 С 3/02 0 21 С 1/00 с присоединением заявкиГооудерствеииый комитет СССР по делом иэабретеиий и открытий(5 Й) БПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ДЛЯ ХИИИЧЕСКО ПЕРЕРЛБОТКИчению еллюи113,ляетвые сов целе.ктивключающиис Изобретение относится к полу волокнистых полуфабрикатов из ц лозосодержащегр сырья - древесной щепы, пригодных для химической переработки, например для производства штапельных волокон.Известен способ получения целлюло зы, заключающийся в том, что щепу подвергают предварительному водному гидролизу при 158-165 ОС, затем осуще ствляют сульфатную варку при 170 С продолжительностью 15-90 мин пр расходе активной щелочи 20-21Однако такой способ не позво получить целлюлозу с достаточно сокими показателями качества.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ зая в предварительном гидро лизе древесной щепы в водной среде активного ила при 160-170 С, отборе гидролизата и сульфатной варки .23 . 2Расход активной щелочи составляет 19-21, температура варки 170175 С, продолжительность 15-90 мин.Недостатком способа является то,что в предгидролизованной щепе остаются фракции биомассы ила, сорбированный на ней лигнин и остатки кислых продуктов гидролиза ила, чтоприводит к снижению содержания активной варочной щелочи при последующей сульфатной варке и повышению содержания зольных компонентовв целлюлозе.Цель изобретения - сниженидержания зольных компонентов 5вом продукте и повышение эффе ности процесса.Цель достигается тем, что в способе получения целлюлозы для химической переработки путем предварительного гидролиза древесной щепы в вод-ной среде активного ила при 160 о170 С, отбора гидролизата и сульфатной варки, после отбора гидролизата17 34 фП р и м е р 2. Целлюлозу для химической гереработки получают по известному способу 21.Предгидролиз и варку проводят порежиму, приведенному в примереПредгидролиз проводят в воднойсреде активного ила с концентрацией5 г/л. По окончании предгидролизагидролизат отбирают (около 753) и 16 направляют на биохимическую переработку.Варку проводят в среде активногоила, оставшегося в щепе,П р и м е р 3. Целлюлозу для химической переработки получают попредлагаемому способу.Предгидролиз и варку проводят порежимам, приведенным в примере 1. П р и м е р 4. Предгидролизи варку проводят по режимам, приведенным в примере 1,Предгидролиз проводят в водномрастворе активного ила с концентрацией 20 г/л,Обработку предгидролиэованной щепы слабым белым щелоком проводяттак же, как описано в примере 3.45 П р и м е р 5, Предгидролиз иварку проводят по режимам, приведенным в примере 1.Предгидролиз проводят в водномрастворе активного ила с концентрацией 20 г/л,Обработку предгидролизованнойщепы проводят слабым белым щелокомс содержанием активной щелочи 55 25 г/л в ед, НаО и температурой85 С. Щелок закачивают до достижениягидромодуля 1:5,0, т,е. расходакт. щелочи составляет 01 к массе 3 о 0гидролиэованную щепу обрабатывают щелочным раствором концентрацией10-25 г/л в ед, йа О при 70-75 ОС.В качестве щелочного раствораконцентрацией 10-25 г/л в ед, Ма Оаиспользуют слабый белый щелок, отобранный после промывки белого шлама откаустизации и регенерации извести,Проведение указанной обработкипозволяет удалить в виде щелочныхгидролиэатов оставшиеся на щепевысокомолекулярные фракции биомассыила, связывающие в форме хелатныхсоединений основную часть ионов железа и кремния, входящих в зольныйсостав биомассы ила. Кроме того, сощепы удаляются остатки лигнина, внесенные в систему вместе с илом, атакже нейтрализуются остатки аминои карбоновых кислот, находящихся вщепе после предгидролиза, что позволяет более эффективно использоватьактивную щелочь крепкого щелока,подаваемого на варку предгидролиэованной щепы.Указанные продукты удаляются изварочного котла вместе со слабым белым щелоком и частично оседают счерным шламом в процессе осветленияголучаемых зеленых щелоков. Другаячасть этих продуктов гидролиэется в щелочи и обогащает получаемые зеленыйи крепкий белый щелока аминопроизводными, белковыми и Фенольными соединениями, На стадии приготовления этих щелоков указанные добавки ус 35 коряют процессы осветления, а при варке повышают селективность делигниФикации за счет ингибирующего влияния Фенолов и аминов.П р и м е р 1. Для проведения исследований используют систему автоклавов, выполненных иэ кислотоупорной стали, Целлюлозу для химической переработки получают по известному способу.В автоклав загружают 140 г, воздушно-сухой сосновой щепы, закачивают воду, нагретую до, 65 С, поднимают тем пературу до 170 С за 120 мин, далее проводят стоянку при 170 С в течение 100 мин. Гидромодуль 1",4. Расход активной щелочи 19,53 в ед НаО, сульФидность 30/. Сульфатную варку проводят по следующему режиму; пропиткащелоком при 135 С в течение 30 мин; подъем температуры от 135 до 170 С 60 мин;продолжительность стоянки на 170 ОС 60 мин. Предгидролиз ведут в водном растворе активного ила с концентрацией 5 г/л, По окончании предгидролиза гидролизат (около 753) отбирают и направляют на биохимическую переработку, а в автоклавы закачивают слабый белый щепок, имеющий концентрацию активной щелочи 10 г/л в ед. Иа О и температуру 70 С, Щелок закачивают до достижения гидромодуля 1:4,5, т,е. расход активной щелочи составляет 4,03 йаО к массе абсолютно сухой древесины. После выдеркивания в течение 5 мин щелок отбирают (около 803) и используют его для растворения плава.5 903417 6абсолютно сухой древесины. После вы- Показатели полученного продукта по держивания в течение 10 мин, щелок известным и предлагаемому способам и отбирают (около 80 Ф) и его использу- некоторые параметры процесса привеют для растворения плава. дены в таблице. Известныйспособ 21 Показатели Известныйспособ Предлагаемый способ по примерам Пример 2 Пример 1, 35,60 35,62 35,69 35,00. Выход целлюлозы,3 Содержание ( -целлюлозы, 7. 96,40 96,36 96,0 211 240,225 Вязкость, Ч. пзЖесткость целлюлозы, Б 74,50 74,48 75,0 Концентрация активного ила, подаваемогона предгидролиз, г/л 20,0 20,0 5,0 25,0 25,0 10,0 конечная концентрация активной щелочи,г/л в ед, Иа О 24,7 24,5 92 Расход активной щелочи на варку, 0 в ед. МаО 21,0 19,5 19,5 195 Сульфидность,3 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 РВ предгидролизата 2,0 2,0 Содержание целлюлозы,3 92,0 94,8 0,08 0,08 0,08 0,10 0,07 ЗОЛЬНОСТЬ,4 Содержание железа,мг/кг 8,6 8,0 8,0 10,0 Содержание кальция, мг/кг 110,0 101,3 102,5 100,0 100,0 Содержание кремния,мг/кг 105,0 100,0 105,0 100,0 Реакционнал способность СЬ /ИаОН,/110 112 110 112 110 112 110 112 110 112 Слабый белый щелок для обработки предгидролизованной щепыначальная концентрация активной щеЬочи, г/л в ед, йа О 96,42 96,34218 22274,36 74,40Составитель А, ИоносовРедактор Н, Киштулинец Техред А. Бабинец Корректор Г, НазароваТираж 400 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 43/8 0 нлиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,4 7 9034Из данных таблицы следует, что введение стадии обработки щепы, гидролизованной в среде активного ила, щелочным раствором перед последующей сульфатной варкой снижает содержание з зольных компонентов в целлюлозе, при этом повышается эффективность процесса получения целлюлозы в целом.Таким образом, изобретение позволяет получать более качественную про дукцию по зольному составу даже при работе с биологически активными осадками.существенно различающимися по композиции и повысить эффективность процесса. 15 Формула изобретения1. Способ получения целлюлозы для химической переработки путем предварительного гидролиза древесной щепы ров водной среде активного ила при 160 о170 С, отбора гидролизата и сульфат 17 8ной варки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения содержания зольных компонентов в целевом продукте и повышения эффективности процесса, после отбора гидролизата гидролизованную щепу обрабатывают щелочным раствором концентрацией 10- 25 г/л в ед, На 0 при 70-85 ОС2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве щелочного раствора концентрацией 10- 25 г/л в ед. Ма О используют слабый белый щелок, отобранный после промывки белого шлама от каустизации и регенерации извести.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 382783, кл. О 21 С 3/02, 19712, Авторское свидетельство СЕСР по заявке И 2498301/12кл. 0 21 С 3/02, 1977