Способ получения целлюлозы

СОЮЗ СОЕЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9)(50 1 С 30 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯ ССР ГОСУДАРСПО ИЗОБПРИ ГННТ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н-и натроннои лучеййя целлтной варкой хвойных по выход целл при одновр ического пр юлоз древ логиии суль сины лист позволяет и снизить род и юлозы енных повысит непрова техноло и ельског м упро Древ ных ил варкеенн ю 88. 8)етельствС 3/02,ельствоС 3/02,истве ргают натро щепу иэ древесины хвойных пород подв лочным раствором - сульфатным щелоком стве которой испол вую бражку гидроли производства с сод веществ 3,68-10,45 щеи СССР982.ССР1985. а с е, воследжжево жжено-дрржаниг/л. м сухи абл. ный 0-35; ост ый азот0-100,спользу6600-1 остаточфосфорХПК емого продукта сос 600 мг О/л, содержах веществ (РВ) 0,09 тавляе ние редуциО, 11%. Жь) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт лесала АН СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ (57) Изобретение относится к те Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при прлучении целлюлозы натронной; и сульфатной варкой древесины лиственных или хвоиных пород.Цель изобретения - повышение выхода целлюлозы и снижение непровара при одновременном упрощении технологического процесса.В предлагаемом способе в качестве среды, содержащей продукт химической переработки древесины, используют последрожжевую бражку (ПДБ ГДП) гидролизно-дрожжевого производства с содержанием сухих веществ 3,68- 10,45 г/л.Используемая КПДБ КДП содержит, г/л: зольные элементы 1,12-2,70; ор ганические вещества (в основном лигногуминовый комплекс) 2,56-7,75; В качестве активного компонента щелочного реагента используют гидроксид натрия (при натронной варке) или смесь его с сульфидом натрия (при сульфатной варке) .П р и м е р 1. Березовую щепу в количестве 70 г абсолютно сухой древесины (а.с.д.) загружают в автокла .фв емкостью 400 мп, заливают 300 мпаюаЪ натронного варочного раствора (для натронной варки) и помещают в автоклав в глицериновую баню. Варочный раствор готовят на ПДБ ГДП с содержанием 10,45 г/л сухих веществ.314973Характеристика ПДБ представленав табл.1.Расход активной щелочи составляет16% от общей массы органических веществ. Варку ведут в трех повторностях при 170 С в течение 1 ч 40 мин,гидромодуле 4,3:1,Параллельно проводят натроннуюварку березовой щепы по указанномурежиму с добавлением 0,75% от массыа.с.д, продукта щелочной термической обработки (280 С) концентратасульфитно-дрожжевой бражки (известный способ) .5После варки определяют выход сортированной массы, непровара, общийвыход, степень делигнификации и физико-механические показатели целлюлозы,данные представлены в табл.220П р и м е р 2. 60 г а.с.д. елизагружают в автоклав емкостью 400 мл,куда заливают 250 мл варочного раствора и помещают в глицериновую баню.Варочный раствор готовят на ПДБ с со" 25держанием 10,45 г/л сухих веществ.Расход активной щелочи составляет18% от массы щепы и органических веществ. Варку ведут в трех повторностях при 170 С в течение 110 мин, 30гидромодуле 4,3:1.После варки определяют выход сортированной массы, непровара, общийвыход целлюлозы, степень делигнификации и физико-механические показа 35тели целлюлозы, данные представленыв табл.2.П р и м е р 3. Березовую щепув количестве 70 г а.с.д. загружаютв автоклав емкостью 400 мл, заливают 40300 мл варочного раствора для сульфатной варки и помещают в глицериновую. баню. Варочный раствор готовятна ПДБ с содержанием 3,68 г/л сухихвеществ. Характеристика ПДБ приведена в табл,3. Расход активнойщелочи составляет 14,5% от общей массы органических веществ, сульфидность варочного раствора 28,8%. Варку ведут в трех повторностях при165 С в течение 1 ч, гидромодуле4,3: 1. В качестве контроля проводятсульфатную варку,на технической водев трех повторностях по указанномурежиму,После варки определяют выход сортированной массы, непровара, общийвыход целлюлозы, степень делигнифика"ции и физико-механические показатели,16целлюлозы, данные представлены табл,4.П р и м е р 4. 60 г щепы сосны в пересчете на а.с.д. загружают в автоклав емкостью 400 мл, куда заливают 245 мл варочного раствора. Автоклав помещают в глицериновую баню.Варочный раствор для сульфатной варки готовят на ПДБ с содержанием 3,68 г/л сухих веществ. Характеристика ПДБ представлена в табл. 3. Расход активной щелочи составляет 17,3%от общей массы органических веществ, сульфидность варочного раствора 28,8%. Варку ведут в трех повторностях при 170 С в течение 1 ч 20 мин при гидромодуле 4,3:1Параллельно проводят сульфатную варку сосновой щепы по вьппеуказанному режиму с добавлением 1,0% от массы а.с.д. продукта щелочной термической обработки (300 С) концентрата сульфитно-дрожжевой бражки (известный способ) . После варки определяют выход сортированной массы, непровара, общий выход целлюлозы, степень делигнификации и физико-механические показатели целлюлозы, данные представлены в табл,4.П р и м е р 5. Щепу березы вколичестве 70 г а.с.д, загружают вавтоклав емкостью 400 мп, заливают 307 мл варочного раствора для сульфатной варки и помещают в глицерино" вую .баню. Варочный раствор готовят на ПДБ с содержанием 8,43 г/л сухих веществ, которая содержала 2,85% органических веществ от массы а.с.д. Характеристика ПДБ представлена в табл.5, Расход активной щелочи составляет 14,5% от общей массы органических веществ, сульфидность варочного раствора 28,8%, Варку ведут в трех повторностях при 165 ОС в течение 1 ч, гидромодуле 4,3:1. Контрольную варку проводят аналогично примеру 3Результаты варки представлены в табл.б.П р и м е р 6. 60 г щепы сосны в пересчете на а,с.д, загружают в автоклав емкостью 400 мл, куда заливают 245 мл варочного сульфатного раствора. Автоклав помещают в глицериновую баню, Варочный раствор Для сульфатной варки готовят на ПДБ с содержанием 8,43 г/л сухих веществ. Характеристика ПДБ приведена в табл,5.(РО)умг/л 0,14 10,45 2,70 7,75 7200 100 Расход активной щелочи составляет 17,3% от общей массы органических веществ, сульфидность варочного раствора 28,87. Варку ведут в трех повторностях при 170 С в течение 1 ч 20 мин при гидромодуле 4,3;1,Параллельно проводят сульфатную варку сосновой щепы по укаэанному режиму с добавлением 0,5 Х от массы 1 О а.с.д. продукта щелочной термической обработки (300 С) концентрата сульфитно-дрожжевой бражки (известный способ).После варки определяют выход сор тированной массы, непровара, общий выход целлюлозы, степень делигнификации и физико-механические показатели целлюлозы, данные представлены в табл. 6. 20Из приведенных в табл. 2, 4, 6 данных видно, что использование НДБ гидролизно-дрожжевого производства с содержанием сухих веществ 3,68- 10,45 г/л позволяет повысить выход 25 целлюлозы на 1,0-6,37, снизить непровар в 2-3 раза по сравнению с известным способом. При этом физико- механические показатели целлюлозы сохраняются на уровне показателей З 0 целлюлозы, полученной по известному способу, а в некоторых случаях несколько превышают их. При этом одновременно достигается упрощение технологического процесса, так как отпадает необходимость в приготовлении специальных химических добавок, требующих специального оборудования, расхода химикатов и высокотемпературных режимов. Кроме того, данный способ позволяет утилизировать многотоннажный отход, каким является ПДБ ГДП, что позволяет значительно снизить нагрузку на станции биологической очистки, предотвратить загрязнение окружающей среды и сократить потребление свежей воды. Формула изобретения ЬСпособ получения целлюлозы путем варки цревесной щепы щелочным реагентом в среде, содержащей продукт химической переработки древесины, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целлюлозы и снижения непровара при одновременном упрощении технологического процесса, в качестве среды, содержащей продукт химической переработки древесины, используют последрожжевую бражку гидролизно-дрожжевого производства с содержанием сухих веществ 3,68-10,45 г/л1497316 Таблица Показатели Способ Предлагаемый по примерам 12 Известный1 1 2 3 Использованная древесинаДобавлено по объемуПДБ, %Добавлено с ПДБ органических веществ,% по отношению к Береза Береза Ель Береза Ель 100 100 0,75 3,32 3,23 46,64,2 50,11,0 51,01,0 51,32,1 49,61,3 52,0 50,8 51,1 51,3-0,6 контролю Степень делигнификацииФизико-механические показатели (масса отливки 75 г/м, степень помола Оо ШР 40,3 28,4 32,4 82,3 84,8 удлинение в момент разрыва, мм разрывная длина, мсопротивление:продавливанию, кПараздиранию, МНизлому, ч.д,п. 3,85 3,83 3,83 3,97 3,95 7100 7260 6540 6770 7520 3348541780 3469101600 3459171500 3409001480 3588461750 Добавлен продукт щелочной термической обработки концентрата сульфитнодрожжевой бражки,Таблица 3 Содержание Вода,. РВ, % Зольные Органичес- ХПК, Остаточный вещест- кие веще- мг О/л азот (Н), ва, г/л ства, г/л мг/л Остаточныйфосфор10 1497316 Таблица 4 Показатели Способ Известный1 1 Предлагаемый по примерам 341 2 Использованная древесинаДобавлено по объему ПДБДобавлено с ПДБ органических веществ, Хот а.с.д.Выход сортированноймассы, 7. Сосна Береза Сосна Сосна Береза 100 100 1,0" 1,07 46,3 43 эО 5215 47,1 54,3 1,5 4,6 2,0 1,6 Яыход непровара, Х Общий выход целлюлозы, 7.Увеличение выхода по отношению к контролю, %Степень делигнификацииФизико-механические показатели (масса отливки 75 г/м 2, степень помола 60 ИР)разрывная длина, мСопротивление:продавливанию,кгс/см 2раздиранию, гсизломуу чфдфпе 47,8 54,5 47,6 48,2 55,9-0,4 0,8 2,5 40,7 28,5 36,4 37,7 40,0 9022 8750 9680 10680 8770 5,261,32055 4,24 60,0 2164 5,30 62,8 2350 5,36 63,0 2994 4,85 64,0 1982 Добавлен продукт щелочной термической обработки концентрата сульфитнодрожжевой бражки. Таблица 5 Содержание ода,Е Сухие веЗольные Органичесвещест- кие вещеа, г/л ства, г/л Остаточный Остаточный РВ, Х 0/л азот (Н ), фосфор мг/л (Р 0 ),мг/л12 149731 6 Таблица Способ Показатели Предлагаемый по примерам 56 Известный 12 3 Использованная древесинаДобавлено по объему ПДБДобавлено с ПДБ органических веществ, 7 ота.с.д,Выход сортированноймассы, 7Выход непровара, ЖОбщий выход целлюлозы, 7. от а.с.д,Увеличение выхода,% по отношению к Береза Сосна Сосна Береза Сосна 100 100 0,5 2,85 2,73 43,24,5 52,11,7 48,11,2 55,31,7 47,00,8 49,3 47,8 53,8 6,0-0,2 3,0 контролюСтепень делигнификациифизико-механичес 44,5 48,2 52,5 33,7 40,7 кие показатели (масса отливки 75 г/м 2, степень помола 60 ИР)разрывная длина, мсопротивление:процавливанию, кгс/см раздиранию, гс излому, ч.д.п. 10400 10100 8800 9980 8900 4 ф 50 62,0 1950 5,40 66,0 2300 5,43 68,0 2540 5,39 68,0 2250 4,73 65,0 1890 Добавлен продукт щелочной термической обработки концентрата сульфитнодрожжевой бражки. Составитель А.МоносовС ШекмаРедактор И.Сегляник Техред М,Ходанич Корректор С.Ыекмар Подписное Тираж 330 Производственно-издательский комбинат Патент , г.Ужгород, ул. Гагарина,10111 ее Заказ 44 16/34 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5