Способ получения целлюлозы

1 11306Изобретение относится к получениюцеллюлозы из древесийы или другогорастительного сырья и может бытьиспользовано при получении целлюлозыщелочными методами делигнификации,Известен способ получения целлюлозы путем варки растительного сырьяв щелочном растворе в присутствииорганической добавки - гидроксиламина, добавляемого в количестве 1-5710от массы абсолютно сухой древесины 113.Однако такой способ не обеспечивает высоких физико-механическихпоказателей целлюлозы и требует повышенного расхода органической добав"ки.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ получения целлюлозыпутем варки растительного сырьяв щелочном растворе при повышенныхтемпературе и давлении в присутствииорганической добавки - М, И-диметиламида карбоновых кислот, которуювводят в количестве 0,04-0,27 отмассы абсолютно сухого сырья 123.Недостатком известного способаявляется низкий выход получаемойцеллюлозы.гКроме того, трудоемкость получения И, И-диметиламида карбоновыхкислот приводит к значительномуусложнению и удорожанию процессащелочной варки в его присутствии,а плохая растворимость этого продукта делает неравномерным смешение егос целлюлозной массой, в результатечего получается целлюлоза с повышен ной жесткостью и неоднородная подругим показателям - разрывной длине, сопротивлению, раздиранию и др,Цель изобретения - увеличение выхода и повышение качества целлюлозы.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения цел- ф 5люлозы путем варки растительногосырья в шелочном растворе при повышенных температуре и давлении в при- .сутствии органичесКой добавки,в качестве последней используют поли.акриламид в количестве 0,01-1,007. отмассы абсолютно сухого сырья,Добавленный в варочный щелокполиакриламид (ПАА) улучшает делигнификацию и повышает выход целлюлозы 55с одновременным снижением жесткости.На чертеже показан температурныйграфик проведения сульфатной варки. 33 2П р и м е р 1. Для определенияоптимальных количеств добавки ПААпри сульфатной варке проводят серварок на одном древесном сырье иодними варочными растворами,Варки осуществляют в 5-литровомавтоклаве, снабженном принудительнойциркуляцией, в который загружают500 кг абсолютно сухой (сосновой)щепы, закрывают, подают пар с температурой 170 С и проводят пропаркущепы в течение 30 мин(при 100 Св автоклаве). Модуль варки 1:8.Концентрация активной щелочив автоклаве 35 г/л; количество белого щелока на варку 1400 мл, черного(отработанного) 790 мл; количествоводы (для модуля) 1810 мл.Полиакриламид вводят в автоклавс водой. Для варки используют сосновую щепу состава: 867 нормальной,107 мелкой, 2% крупной и 27. опилок.Как показывают данные табл. 1,оптимальное количество ПАА при данном режиме - 0,057 от массы абсолютно сухой щепы, взятой на варку.Увеличение выхода по сравнению с вар кой без добавки составляет 47 с одновременным уменьшением остаточноголигнина в получаемой целлюлозе иувеличением разрывной длины.Для сравнения с известным спосо 1 бом проводят варки с Б, И-диметиламидом карбоновой кислоты,Как показывают полученные данные(табл. 2), выход целлюлозы с применением ПАА несколько выше (на 0,67),жесткость меньше (на 8 пермайганатных единиц), разрывная длина вьпйе(на 2 ).П р и м е р 3. Для подтверждения эффективности использования ПААпри сульфатной варке проводят в полузаводских условиях сульфатные варкиберезовой щепы в стационарном варочном котле емкостью 2,5 м, снабженном принудительной циркуляцией, последующему режиму: пропарка щепы10 мин,. подъем до 115 С 45 мин,стоянка при 115 цС 60 мии, подъемдо 170 С 60 мин, стоянка при 170 Соф о90 мин, жидкостный модуль 1:4. Условия и результаты варок приведены в табл. 3.Опыты показывают увеличение выхода целлюлозы в присутствии ПАА на бХ без снижения показателей Качества.щелока (до.413). Показатели качест- Используемый в предлагаемом спова полученной целлюлозы соответству- собе ПАА является абсолютно безвредют полностью показателям ГОСТ. ным для стоков,Т а б л и ц а 1 Непровар,Разрывная длина,мКоличество ПАА Выход целлюлона варку, 7. зы, Ж Жесткость поперманганатному числу,87 ,46 4 35,0 9500 Диметиламикарбоновойкислоты 0 0,05 3,8 0,4 41,0000 3 1130633 4П р и м е р 4. Контрольные и б 1 ПЗт= Таким образом, введение ПАА в проные (с ПАА) варки проводят по приме цессе щелочной варки обеспечивает по ру 1 и графику, Растворенный в горя- сравнению с известными способами чей воде ПАА подают в котел емкостью улучшение процесса щелочной делигни м черезгорловину после пропар-фикации древесины, увеличение выхода ки щепы одновременно с заливкой бело- целлюлозы при варке, снижение расхо" го и черного щелоков. Для исследова- да древесины на 1 т получаемой цел-: ния берут целлюлозу из специального люлозы и повышение качества целлюло- стакана, опущенного в котел. зы.Выход и качественные показатели 1 Оцеллюлозы приведены в табл. 4. Кроме того, предлагаемый способСреднее увеличение выхода сульфат- позволяет создать экономичное произ ной целлюлозы в опытных варках сос- водство целлюлозы путем применения тавляет 1,92 Е Эффективность добав- дешевой, безвредной полимерной доки ПАА несколько снижена высокой 1 бавки при варке древесины.сульфидностью исходного .варочного11306332 0,42 34, 1 10000 42,0 0,30 42,1 9800 34,2 0,55 0,50 0,68 35,2 43,1 1,00 0,75 34,0 0,01 10300 41,0 42,3 0,20 25,1 10500 0,05 О, 28 0,10 10500 42,2 О, 50,42, 9 30,5 0,30 0,50 42,9 0,65 33,5 10000 43,4 35,8 1,30 1,00 К ич с ество од,щепы варк елого елока ст% 271 27,9 .2 8,6 7 122 п т с ь н 0,2 7 10 7880 6 18 22 личество ПАА варку, %, массы Жесткоперманному чи 27,8 25,0 Вязкость 1%-ногомедноаммиачногораствора Целлюлозы, мП Продолжение табл.2 ТаблицаЗ Количеств массы после варки,одолжение табл.3 зрывная СП в ина, м130633 8 Ц Р) й о Р о о СЛ сМ О с 0 М ф со сО сО ф сО ф ф 11 1 1 1 1 1 О ж йО О П Р О . О а а Оъ О О О О О О ОО О ОСО г О М сЧО О О О О111 О О О1 1 О ООлО О 1 о о ж 1 СО л о о х РО О Отф со ф О л л л лсЧ СЧ сс 1 б ф 1 л Щ