Способ получения целлюлозы для химической переработки

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСН 0522 СПУБЛИК 21 С 3/О фсесат6 г,т., ,- . ,к обл еннос С" ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРВ 755925, кл. 0 21 С 1/00, 1975.Авторское свидетельство СССРУ 857329, кл. Р 21 С 3/02, 1977. ПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИэобретение относитсозно-бумажной промышл позволяет повысить качество целевого продукта и интенсифицировать процессВ автоклав загружают воздушно"сухую сосновую щепу, заливают воду, нагретую до 70 С, и добавляют осветленный гидролизат активного ила в количестве 0,04-1,007 от массы воды, получен. ный путем обработки активного ила 0,5-1,0 Х-ной серной кислотойпри 120- 140 С и осветления, Поднимают температуру до 170 С за 100 мин, проводят стояние при этой температуре в тече ние 60-90 мии, затем отбирают полу" ченный гидролизат и направляют его на биохимическую переработку. Пред" гидролизованную щепу варят по сульфатному способу и затем отбеливают.2 табл.5 10 15 20 35 40 гидролизата активного ила в соединениях, которые, будучи также растворимыми в воде, утрачивают способность 45 к конденсации в кислой среде с находящимися в растворе продуктами дегидратации сахаров (фурфурол, формальдегид и др.). Именно поэтому и предотвращается образование плотных осад ков, отлагающихся на технологическомоборудовании. 1 130Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промьпцленности и касается способа получения целлюлозы дляхимической переработки с использованием водного предгидролиэа растительного сырья с последующей сульфатной варкой и отбелкой.Цель изобретения - повышение качества целевого продукта и интенсификация процесса,Согласно способу получения целлюлозы для химической переработки путем предварительного гидролиза растительного сырья водой в присутствииактивного ила, сульфатной варки иотбелки целлюлозы перед гидролизомактивный ил обрабатывают 0,5-1,07 ной серной кислотой при 120-140 С иосветляют, при этом расход активногоила составляет 0,04-1,00% от массыводы.Благодаря укаэанной обработкеи осветлению ила происходит ускорение процесса гидролиза древесины и,тем самым, сокращается оборот варочного котла, что приводит к увеличению выпуска целлюлозы на установленном оборудовании и улучшению качества целлюлозы и предгидролизатадля биохимической переработки.Химически связанные соединенияаминокислот и растворимого лигнинаутрачивают способность к конденсациив кислой среде с находящимися в растворе продуктами дегидратации сахаров(фурфурол, формальдегид и др.). Образование химических соединений предотвращает образование плотных осадков11 11карамели на технологическом оборудовании.Способ осуществляют следуюшим образом.Обработку активного ила, водныйпредгицролиз древесины и сульфатнуюварку осуществляют по следующим режимам.Обработку (гидролиз) активногоила проводят при 120-140 С и концент.рации серной кислоты 0,5-1,07. и концентрации исходного активного ила30 г/л в течение 2 ч. Остаток непрогидролизованного активного ила отделяют. Осветленный йа центрифуге гидролизат активного ила подают в воду,поступающую на водный: гидролиз древесины в количестве 0,04-1,07 а,с.в.от массы воды.Водный предгидролиэ сосновой щепыосуществляют при 170 С, продолжитель- о 5224 2 ности 60-90 мин и .гйдромодуле 1:4 в присутствии 0,04-1,007 осветленного гидролиэата активного ила, Продолжительность заварки составляет 90 120 мин,Сульфатную варку ведут при активности белого щелока 115 г/л в ед.МаО, сульфидности 297., расходе активной ХаО 197 от массы древесины. Температура варки составляет 170 С.П р и м е р 1. Для получения гидролиэата активного ила берут исходный активньй ил концентрацией 30 г/л из сооружений биологической очистки сточных вод ЦБП и подвергают его гидролизу раствором 0,5-1,07-ной серной кислоты при 120-140 С в течение 2 ч. Остаток непрогидролиэованного активного ила отделяют центрифугированием или отстоем. Для проведения водного гидролиза древесины используют осветленньй гидролиэат активного ила с целью предупреждения карамелизации гидролизата. В табл. 1 представлены результаты опытов гидролиза активного ила.Из данных табл.1 следует, что лучшие результаты по гидролиэу. активного ила получают при 140 С и концентрации серной кислоты в растворе 0,5-1,07.Содержание аминокислот 340-510 мг/л,а негидролиэуемый остаток 40-577, Содержание аминокислот в растворе 340510 мг/л способствует сокращению про цесса образования "карамели" на технологическом оборудовании в процессеводной варки древесины. Наиболее ве-роятный механизм ингибирования процесс образования "карамели" заключается в том, что водорастворимыйлигнин связывается с аминокислотами П р и м е р 2. В автоклав загружают 140 г воздушно-сухой сосновой 55 щепы, заливают воду, нагретую до температуры 70 С, и в воду добавляют осветленный гидролиэат активного ила, полученный по примеру 1, в количестве 0,047 абс. сухого вещества (а.с.в.)3 13052от массы воды, подаваемой на гидролиздревесины. Поднимают температуру от70 до 170 С за 100 мин, далее стоянка при 170 С в течение 90-60 мин,гидромодуль 1;4, Затем отбирают полученный предгидролиэат и направляютего на биохимическую переработку.Предгидролизованную щепу подвергаютсульфатной варке: пропитка щелокомпри 135 С 30 мин, подъем температуры Щот 135 до 170 С 60 мин, продолжительность стоянки на 170 С 60 мин. Расход активной щелочи на варку в единицах МаО 19%, сульфидность - 29%.Затем проводят отбелку целлюлозы. 15В табл. 2 приведены результатыопытов, полученных в процессах водно.го предгидролиза с использованием вкачестве добавки гидролизата активного ила с рН 15, без гидролизата 20активного ила и известные данные.П р и м е р 3. Водный предгидролиз, сульфатную варку,. отбелку целлюлозы проводят по режиму, приведенному в примере 2. Водный предгидролиз сосновой щепы ведут в присутствии 0,15% а.с,в, гидролизата активного ила продолжительностью 75 мин.Показатели полученной целлюлозы ипредгидролизата, а также некоторые 30параметры процесса представлены втабл. 2,П р и м е р 4. Водный предгидролиз, сульфатную варку и отбелку целлюлозы проводят по режиму, представленному в примере 2. Водный предгидролиз ведут в присутствии 0,5-0,81% а.с.в. гидролизата активного илапродолжительностью 70-60 мин. Пока 24 4затели полученного продукта, а такженекоторые параметры процесса приведены в табл. 2,Результаты, приведенные в табл. 2.показывают, что использование кислыхи осветленных гидролизатов активногоила в качестве добавки в воду, направляемую на водный предгидролиздревесины, интенсифицирует процессгидролиза и улучшает качественныепоказатели кордной целлюлозы. Попредлагаемому способу улучшаетсястепень провара целлюлозы и повышается содержание а( -целлюлозы, а зольность целлюлозы сокращается, что приводит к уменьшению затрат химикатовна кисловку и отбелку целлюлозы,Содержание "карамели" в отработанном предгидролиэате 0,02-0,07 г/л(в известном способе 0,8-1,0 г/л),что значительно улучшает условия проведения варки и отбелки.Формула изобретенияСпособ получения целлюлозы для химической переработки путем предварительного гидролиза растительного сырья водой в присутствии активного ила, сульфатной варки и отбелки целлюлозы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества целевого продукта и интенсификации процесса, перед гидролизом активный ил обрабатывают 0,5- 1,0%-ной серной кислотой при температуре 120-140 С и осветляют, при этом расход активного ила составляет 0,04-1,00% от массы воды.оСО СО О С 4 О ,о 1 о а х о 5 л Ф о д 5 а Б х Э 1л1 о1ГГЮлГ 11 Г 111 СОо 1ол 1 о 11 11 1 1 1 1 1 О 1 С Эло ЕЩ лРх ех о0 эй о о х о х1305224 Таблица 2 Показатели процесса по ступеням 1. Водный гидролиз сосновой щепы004 015 05 08 1,0 рН гидролиза на начало 5,2 6,0 5,8 5,5 6,2 6,1 6,3 Содержание активного ила в процессеводной варки, г/л 10,0 Температура предгидролиза, С 170 170 170 170 170 170 170 120 100 120 100 95 90 90 Продолжительностьгидролиза, мин 60 100 90 75 70 65 11. Сульфитная варка19 19 19 19 19 29 29 29 Сульфидность, Х 29 29 Жесткость, фБе 80,0 110110 1 13 1 13 1 10 110 Содержание о-целлюлозы, 7 96,5 Содержание золыв целлюлозе, 7. Содержание гидролизата активного илав процессе воднойварки,7 Продолжительностьподъема температуры до 170 С, мин Расход активнойщелочи на варку,Иат 0 111, Характеристика получаемойцеллюлозы 1 Ч. Характеристика предгидро- лизата Извест Предлагаемый способ, варианты способ 1 2 3 4 5 6 18-23 19 30 29 95,8 96,2 96,2 96,3 96,4 96,5 0,69 0,30 0,32 0,32 0,34 0,36 0,410 1305224 Продолжение табл,2 Иовестныйспособ Предлагаемый способ, варианты Показатели процесса по ступеням 3,8 3,8 3,9 3,9 РВ после инверсии,Ж 2, 10 3,8 3,8 Взвешенные вещества, г/л 19 19 1)8 б,0 0,5 2,0 Негидролиоуемыйактивный ил, Х 48 45 40 40 50. 60,0 55 Составитель А.Моносов Редактор С.Патрушева Текред Л,Сердюкова Корректор А.ЗимокосовЗаказ 1388/24 Тираж 34 1 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.45 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4