Способ получения целлюлозы для химической переработки

Союз Светскик Сециалистичасиив Республик(61) Дополнительное к авт, саид-ву(22) Заявлено 2006,77 (21) 2498301/29-12с присоединением заявки Ио -(51)М. Ки,з Р 21 С 3/02 Р 21 С 1/00 Государственный комитет СССР оо аедам изобретений и открытий) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИтребует.чества све 1 г 4-6). способе обраадаит(е на льнаго плотет нориальсторовы,ство активическойаточных пу" к получению тов из рас- мер древесной мнческой перея провзводртпо жезуе стеую.ьфатвойимвческойгидролв" ч в Р фт иаени фек ем, что предварозодят в водномла иэ системысточных водпрОэ ВОДО%За с,а 5-10 г/л, ав среде актив"иной щелоч,се варка, сосДостигается ова т рительный гидролвэ и растворе активного и биологической очистк целзнолоэно-.бумажного концентрацией раство щелочную варку ведут сход акти в процес 3. втвой целлюлегко 1 идОсЛйбЛяЕт Юклехчаткой,очных стенок,тоэаиов воой варки ибносчь цел"уют.в осжжей, а иаают в ного ила, Раиспользуемойтавляет 16-2Активныйценоэ бактерпростейших бщихся в соо39 вод целлюлоз л представляет собйдрожжейеспоэвоиочвых, раружеих очистки стого производства бов, вивавОчых ыпускчерномуню,Изобретение относитсяволокнистых полуфабрикатительного сырья, наприщепы, пригодных для хиработки, в частности длва штапельных волокон,Известен способ варки сцеллюлозы, пригодной для хпереработки с водным предзом 1) .Сущностьто щепу перергают предолизу прн 1вляют варкуностью 15-90щелочи 20-21%.Предгидролиз для сульфалозы удаляет из древесиныролвзуеияе гемицеллюлозы,связи .между пентозанами иразрыхляет структуры клетчто облегчает удаление пенвремя последующей сульфатнповидает реакционную спосолюЛоэы. Гвдролнзат использновном для выращивании дронекоторых предприятиях всток или присоединяют кку, идущему на регенерац способа состоит в томю ед сульфатной варкой под варнтельному водному гид-1 б 5 оС, затем осущестпрв 170 ОС продолжительмин при расходе активной Однако предгидролизреблеиия большого коливоды (гвдромодуль от;роме того, при этомтся 1 фкарамельф - выпяках оборудования обио осадка, что эатруднработу его, С другойэуется большое количеотпа в системе биологстки, не имеющего достего утилизации,Щель изобретения - повтивности процесса, Как в про 11 ессе предгидролиза,таки в процессе варки с активным иломпроисходит гидродиз его до низкомолекулярных аминокислот, что позволяет полностью. перевести активный илв раствор. Кроме того, появление врезультате этого в ваоочной системесоединений азота и ФосФОра позволяетсократить расход этих вецеств прй биологической очистке промстоков.Изобретение апробировано в лабораторных условиях.П р и и е р 1. Для проведения исследований используют систему автоклавов, выполненных из кислотоупорной сталир которая позволяет в лабораторных условиях моделировать технологический режим, реализованный Ба.Байкальском ЦБК.автоклав загружают 140 г воздьщ"НС-СУХОЙ ССС 11 ОВОЙ К 1 ЕПЫ р ЗаКИЧИВаЮТводУ, наГРетУю до 65 О ср поднимают 33температуру От 60 до 170 ОС за 120 мии,далее стоянка при 176 С в течение100 ми 1(, Гидромодуль 114, Расход ак-тивной к 1 елочи 10,5% в ед.1110, сульФндность 309, 25Баркер посвсдят по следчюкему оежиму:ПОСП 1 РТ 1 а Р 1 Е ГЦКОМ ПОН-.отечение 30 мин,по т 3 р) е,".( т ем 11 ерту 13 ы От 1 3 5дс )р170 ОС - 60 мнн,продолжительность стоянки на170 С составляет 60 мин,Основные показатели полученнойпарам=тры п 1 Оцесса и анализ промстсков понведенытаблП р и м е р 2, Пре(" идролизварку посрсдят по режим 1 м пртрыецрнН(ЫМ В т О ДУРЬ (ЕПреДГНДролиз веДут Б водном раст ФНворе активно"О ила с 1(онцентрацией5 г/л. ПО окончании предгндролнзаГБДролизат отбирают (около 70%) инаправ 11 яют на биохимическую перерабОтку,Ваоку прсэОДЯТ в среДе актчзр 4 Г 1"Оила, сставщетсся в пр;дтндр(лизованной к(епе. Пел(азатели полученной целлюлозы, некоторые параметры процесса и анализ поок(стоков поецставленыв табл,1. П р и м е р 3. Предгидролиз иваРХУ ЙРОВОЦЯ ПО Режимамр ПРивеДенным в примере 1. Предгидрслиз проводят в водном растворе активного илас концентрацией 5 г/д, отбирают около 70% предгидоолизата,Варочный раствор готовят на водном растворе активного нла с концент"рацией 5 г/л. Содеожание активной 46щелочи и сульФидность такие же какв примере 1.Показатели подученного продукта,некоторые параметры процесса и анализ прсмстоков приведены в табл,1. р 5 П р и м е р 4. Предгидролиэ иварку проводят по режимам, приведенным в примере 1 еПРедг 1 ДРОлиз прОЗОДЯт в ВОДномрастворе активного ила с концентрацией 10 г/л, Показатели полученногопродукта, некоторые параметры процесса, анализ промстоков приведены втабл 1Из данных таблицы следует, что использование на предгидролиэ и варкуактивного ида ситем биологическойОчистки промстокОв ЦБП с кОнцентрацией 5 г/л и 10 г/д позволяет получить цед 11 юлозу ддя химической переработки по показателям качества неУСТУПИЩУЮ ЦЕЛЛЮЛОЗЕр ПОЛУЧЕННОЙ ИЗВестным спОСОбом,Бебеденая целлюлоза, получаемаяпредлагаенж( спОсобом после Отбелкиее по су 1 ествущ(ей схеме Байкад 1 ского11 БЬ" обеспечивает высокую реакционнуюспссобБОсть беленОй целлОлозыр чтоблагоприятно сказывается при перера"ботке ее в 1 втапельное волокно(табл.1).ОДБОвременнО ре(11 ается проблемаУтилизаЦчи активнОГО илар поскОлькУ,как в пооцессе пРеДГИДРОлизар так ив процессе варки активный ил полнос- .тью 1 идролизуетсяПрове пе 11 ие предгидрощза и варкина активном иде снижает потреблениесвежей воды и позволяет частичноревить проблему реализации замкнутОго цикла водопользования в системепредгидролиз - варка - биологическаяОчистка проистоков,кспользование активного ила уменьшает карамелнэйцию гидрОлизата чтОобъясняется пояВлением в системе низкомолекудярнь 1 х аминокисдот - прОдуктов гидролиза активного ила. Введение активного ила на стации предГИ 11 ролиэа спосОбствует ОбогаЩениюсубстрата аминокислотами, витаминамигруппь 1 В и микроэлементами а та 1(ве способствует увеличению выходадрожжей От РВ Ба 12-22 и белка всреднем на 20 аРезультаты выращивания дрожжейСапй 1(1 а всс 1 г 11 Тул. -1 на инвертированном предгидролизате, содержа 1 яемдобавки активного ила, а также выход РВ, дрожжей и белка в пересчетена 1 т, исходного сырья (при модулеотбора предгидролизата" 2 рб) представлены в табл.2Нз табл.2, следует, что в случаевведения на предГидролиэ активнОГОнла концентрацией 2,5-9,1 г/л снижается содержание РВ (за счет взаимодействия альдегидных групп сахаровс аминогруппами) о сравнению с контРолем на 27-35 Фр но выхоД ДРожжейи содержание белка в них увеличиваетсяАнализ Окисления полученных щелоков и гидролизата показал, что про857329 Таблица Показатели Способ Известный Выход, В 35,69 35,0 35,88 36,10 35,62 Содержание Ф -целлюлозы, % 96,36 95,80 96,14 96,0 96,11 211 240 272 323 310 Вязкость, ц Жесткость целлюло- ,ОБ 74,48 78,58 77,84 80,00 19,5 19,5 30,0 19,5 19,5 21,025-30 30. 30 30 Сульфидность, Ъ РВ в предгидролизаге, Ъ 1,75 168 3,80 3,70 13,6 13 7 2,0 1,9 3,65 13,7 3,7 13,7 33600 36000 32000 32000 50000 96000 96800 43680 43600 134400 134800 9400043680127600 9120047000127600 КПК, мг/л Огидролизатащелока 69120150000 БПК, мг/л Огидралнзата 19600 19600 18400 21300 18400 22300 19600 21300 24800 30000 щелока 1000 1000 600 300 41700 41000 45750 44000 щелока Органическая часть,мг/лгидролизатащелока 34000 94000 33680 93850 33460 84000 33600 932.00 35000 цесс их биоокисления идет с большей скоростью и более стабильно, при меньшем расходе солей азота и ФосФора и без дополнительного количества кислорода, что прнвоцит к уменьшейию затрат на биологическую стадию очистки,Время, необходимое для полного окисления такого щелока, практически не отличается от времени, необходимого для известного способа. Расход активной щелочи на варку, Вв ед.Иа О рН предгидролнзатарН черного щелока Окисляемость гидролизата, мг/л С Окисляемость щелока,мг/л О Минеральная часть,мг/л гидролизата 1500 Данные по окислению гидролизатаи щелока, составу их органической иминеральной части, а также ХПХ и БПХпредставлены в табл.1. Использование изобретения в про"мышленности намечается на БайкальскомЦБК и Братском ЛПК.Ожидаемый зкономический эфФект отвнедрения изобретения составляет500 тыс.руб. в год. Предлагаемый по примерамгСпособ 94,6 947 105 10.5 110 90 сЗ 90,1 Белина,80/11 Содержание целлйло:,Ъ Реакционная способио"%р фЯ,2"БВОБ Продолжение табл. 1 Предлагаемый по примерам 80/11 80/11аоки л 6 х х оохоох о 1 1 1 1 1 м гз лм гс 1 с с с Лй О ф РЪ (Ч еб Ю (Ч 1 ФОО сохЗ10 хеохо цнохэхлн 9я аока, 1 1.1 1 1 1 11 1 1 1 а д с с О. Г 4 О Р М 3 4 Э х н 1: ао ю оооэ дал оххф 1 11 О И ао с 1 ах о а. сии(с Й М Ф с с л л 4 1 1Ф 1 1 1 1 1 1 о оф)с см о е Зс ЧО с с 4 Ч 1 1 1 1 1 1 1 1 с 1Ю Ю е 4 СО ссч ОЪ 0 О ОЪ с с л л 4 оЦ оо й х Ф ф Ц Х9 ню фырю х 43 О о ф с н о х о И о а с Ф щ857329 ФОрмула изобретения Спбсоб получения целлюлозы для химической переработки путем предварительного гидролиза древесной щепы при 160"170 оС, отбора гидролизата и последующей щелочной варки, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повыщеиия эффективности процесса, предварительный гидролиз проводят в водном растворе активного ила из сис 12темы биологической очистки сточныхвод целлюлозно-бумажного производствас концентрацией раствора 5-10 г/л,а щелочную варку ведут в среде актив"ного ила, оставшегося в предгидролизованиой древесной щепе.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 382783, кл. О 21 С 3/02, 1971 (гГ-.:тотип).Составитель А.Моносов Редактор В.Днбобес Техредм. Табакович Корректор М,Коста с Заказ 7163/46 Тираж 407 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035,москва, Ж, Раушская наб д.4/5Филиал ППП еПатентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4