Способ отбелки целлюлозы

О П И С А Н И Е и,990919ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(088. 8) йе делан извбретеввв и открытийВ.Кремлякова, Е.Д.Пер иВладимиров, В.В.Ефре, вхе 0на Трудового КрасноФо 3е объединение целлюлеозни Сясьский ордена Трщоцозно-бумажный комбинат А.В.Никитин, И. И.И,Зотов, А,М.(72) Авторы изобретения Всесоюзное орд производственн промышленности целлю(71)Заявители СОБ ОТБЕЛКИ ЦЕЛЛОЛОЗЬ Изобретен еллюлозно-б ывающей про е относится к лесной, мажной и деревообраба ышленности и касается ения беленой целлюлоз видов растительного пособа полуз различныхырья. сИзвестен способ отбелки целлюлозы включающий щелочную обработку в присутствии гипохлорита, хлорирование с последующими операциями обработки гипохлоритом, добелки и кисловки.Целочную обработку в присутствии гипохлорита натрия проводят при расходе щелочи 10-25 кг/т, температуре 30-8.еС, продолжительности 15- 150 мин, концентрации массы 6-16 т, и расходе гипохлорита (по активному хлору) 0,5"3,041 1.Подобная обработка позволяет сократить общее количество ступеней отбелки с одновременным снижением общего сора в результате окисления части костры и луба, уменьшает смоляную сорность и содержание "вреднойсмолы в беленой целлюлозе.Однако при замене ступеней хлорирования и щелочения на обработку 5целлюлозы щелочью с добавлением гипохлорита даже при эквивалентном рэходе активного хлора на проведениеуказанных ступеней и при равном снижении жесткости, требуется дополни тельный расход едкого натра :на приготовление гипохлорита при сопоставимом качестве конечной беленой целлюлозы.Известен способ отбелки целлюлозы, заключающийся в хлорировании, щелочении, обработке двуокисью хлора, ще" лочении, обезвоживании целлюлозной массы до сухости 60-703, ее дезинтегрировании, разбавлении водой до концентрации 15-50 и веедении щелочного раствора для создания рН среды 7- 10 и последующей обработки щелочной целлюлозной массц газообразным990919 4ко ступеней. Обработку гипохлоритойна первой ступени проводят при,3550 С, концентрации массы 8-123, продолжительности 90- 180 мин, расходегипохлорита по активному хлору 1020 кг/т целлюлозы; на второй ступенипри указанных условиях с расходомактивного хлора 5-15 кг/т целлюлозывзамен гипохлорита возможно исполь 1 О зование двуокиси хлора с расходомСОд 2-10 кг/т при концентрации массы 8-123,. температуре 65-850 С и прои должительности 120-240 мин или перекисью водорода с расходом Н О 0,715 1,54 (в пересчете на 1004-нуо коно оцентрацию), метасиликата натрия (жидкого стекла) 1,5-2,53, едкого натра0,5-1,0 к массе абсолютно сухоговолокна при рН 0,5-11,0, температуре20 60-80 С, продолжительности 120.й180 мин и концентрации массы 8-123.Беленую целлюлозу обрабатываютсернистой кислотой для нейтрализацииостатков отбеливающих реагентов и по 25 вышения стабильности белизны с расходом 50 до 10 кг/т абсолютно сухоймассы.Предлагаемый способ получения беленой целлюлозы проверен в лаборазо торных и промышленных условиях.П р и м е р 1,В лабораторных условиях сульфитную небеленую целлюлозу жесткостью 94 перм.ед. обрабатывают в щелочной среде (рН 10-11)хлорной воды (концентрация 3-5 г/л) з.в одну ступень в течение 120 минпри 60 С. Расход активного хлора приэтом составляет 3 Ф, а расход едкогонатра 2,53 к массе абсолютно сухоговолокна. Для сравнения проводят обработку целлюлозы гипохлоритом натрияв щелочной среде известный способ яи по способу прототипу хлорирование -щелочение. Расход отбеливающих реаген4 тов и условия обработки во всех случаях были аналогичными,3хлором в количестве до 1 г от весаабсолютно сухой массы2 .Однако способ направлен на добелку делигнифицированной и отбеленнойв одну ступень целлюлозы, а проведение подготовительных операций (обезвоживание, дезинтегрирование, разбавление) перед обработкой щелочноймассы газообразным хлором значительно усложняет способ отбелки.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ отбелкцеллюлозы, включающий хлорированиецеллюлозной массы, щелочную экстракцию, последовательные обработки целлюлозной массы гипохлоритом, двуокисью хлора или перекисью водородаи кислсвку Г 3,Однако этот способ характеризуетсбольшим количеством высокозагрязненных сточных вод, особенно после начальных ступеней отбелки и не всегдаобеспечивает требуемый уровень показателей качества беленой целлюлозы,в частности, содержание смолы и показателей физико-механической прочности.Цель изобретения - снижение содержания смолы в целлюлозе, количествасточных вод и улучшение Физико-механических показателей целлюлозы.Поставленная цель достигается темчто согласно способу отбелки целлюлозы, включающему хлорирование целлюлоной массы, обработку ее гипохлоритомили перекисью водорода и кисловку,хлорирование проводят,при рН 10-11,а обработку гипохлоритом или перекисью водорода осуществляют непосредственно после хлорированияПредлагаемый способ осуществляетсследующим образом.Целлюлозную массу обрабатываютпри тщательном перемешивании щелочьюнапример едким натром, с расходом0,5-4,03 при 20-80 оС, концентрациимассы 5- 15/. В щелочную массу, в зависимости от вида целлюлозы - сульфит.ная, сульфатная, бисульфитная и т.да также ее жесткости, подают газообразный хлор или хлорную воду. Продолжительность хлорирования 15-150 минРасход активного хлора 1- 103 от массы абсолютно сухой целлюлозы. После 55хлорирования осуществляют обработкуцеллюлозной массы гипохлоритом илиперекисью водорода в одну или несколь" Результаты опытов, представленные в табл. 1, показывают, что предлагаемый способ обеспечивает достаточное снижение жесткости при хлорировании для ее дальнейшей отбелки. П р и м е р 2, Бисульфитную небеленую целлюлозу жесткостью 115 перм. ед. хлорируют аналогично примеру 1, при этом необходимое колицество хлора вводят в две ступени с промежуточной промывкой водой,Способ Жесткостьпосле хлорирования,перм.ед,Температу- .ра,фС Расходакти вногохлора нахлорирование,3 Предлагаемый 60 Х (Щ) 3,0 Способпрототип 20/60 22 3,0 Известный Щ(Г) 32 60 3,0 5 990919 6Данные по расходам реагентов при- рН 11. Температура обработки 60 фС. ведены в табл. 2. Дальнейшую обработку осуществляют ги"Целлюлозную массу разделяют на похлоритом в две ступени аналогично две части. Одну часть массы обраба- примеру 2.тывают гипохлоритом натрия в две Результаты опытов представлены в ступени с расходом 1,5 и.1,3 актив- табл. 4.ного хлора к массе абсолютно сухого Результаты, приведенные в табл. 4, волокна, соответственно, а другую . показывают, что при рН 11 хлорировачасть - последовательно гипохлоритом ние происходит в более мягких усло" и перекисью водорода. Расход перекиси 10 виях и это обеспечивает снижение соводорода 1,0 (в пересчете на 1003- держания смолы, повышение показателей ную концентрацию), метасиликата нат- физико-механической прочности целлюрия 1,5, едкого натра 1,03 к массе лозы.абсолютно сухого волокна при рН 95- П р и м е р 4. Сульфитную, суль,0, температуре 65 фС, продолжи фатную и бисульфитную небеленую целтельности 120 мин и концентрации мас- люлоэу практически равной жесткости сы 93. Кисловку проводят водным раст- (100-105 перм. ед.) обрабатывают, вором О. как указано в примере 2, используяРезультаты опытов показаны в при этом на ступени хлорирования табл. 3. как хлорную воду с концентрацией ак"Как видно из табл. 3 предлагаемый тивного хлора 4,5 г/л, так и гаэооб" способ обеспечивает существенное сни- разный хлор. жение содержания смол и жиров против . Полученные результаты представлепрототипа и известного способов, а ны в табл, 5также уменьшение количества стоков 25 Данные, представленные в табл. 1-5 по сравнению со способом-прототипом. свидетельствуют, что предлагаемыйП р и м е р 3. Сульфитную небеле- способ отбелки позволяет снизить соную целлюлозу жесткостью 94 перм, ед. держание смолы в целлюлозе, улучшить обрабатывают хлорной водой в две сту- ее физико-механические показатели, пени в течение 120 мин при рН 7 иЗ 0 уменьшить количество сточных вод.Таблиц а 1990919 8итеРасход Расходхлора на едкого11 ступень, Ц ступень,о0,9 0,9 2 Таблица 2 Расход едкого 1 ступень,Расходхлора на1 ступень,Ф Жесткость,Способ перм.ед. ПредлагаемыйХ(Ц)иХ(Щ) 2,0 Способ-прототип ХиЩиХиЩ 0,8 2,0 1,5 Известный Щ(Г) иЩ(Г) 2,0 1 ф 7 1,2 Таблица 3 Способ Содержаниесмол и жиров,Ф Показателифиаикоимехаиническойпрочности Белизна Разрывная Излом,алинам ч.вв.п. 17600 1600 ПредлагаемыйХ(Щ)-Х(Щ)иГиГеКХ(Щ)иХ(Ц)иГиПиК 0,28 86,6 7000 88,0 7300 1100 1400 0,21 Способ-прототипХиЦиХиЩеГиГиК 86,9 6800 1100 ИзвестныйЦ(Г)иЦ(Г)иГиГиК 86 5 6900 0,35 1000 Таблица 4 Показатели механической прочности беленой целлюлозы рНступенихлорирования Механическаяпрочность Содержаниесмолижиров,Жесткость,Расход едкого натра,Ф од а,Излом, ц.дв,п Излом, Разрывц.дв.п наядлина,м Разрывная перм.ед. длина,ме е еИсходнаяцеллюлоза 94 0,97 7400 1500 1000 6200 1300 6800 7501000 рН 7рН 11 т тее иееишиесити штеееиееити Исходная небеленаяцеллюлоза 1;05 65,8 оказатели качества хлорированной целлюлозы.3,0 2,518 Оу 82 6900 3,0 2,5 25 0,57 7200 Среднее количество жидкости, поступающей на ступени хлорирования и щелоцения,м /т. 23 0,45 86,8 6400 1000 900 Прототип Бисульфитнаянебеленая О,М 65,8 боо 16 ОО Предлага"емый беленая 26 0,17 . 86,2 7000,1100 Сульфатнаянебеленая 0,29 34,5 8300 1800 беленая Предлага емый 25 Следы 87,0 7450: 1300 Реагент Вид целлюлозы Газообраз. Сульфитная ный хлор небеленая Жесткоствцеллюлозыпослеступенихлорированинперм,ед Содержаниесмолижирово Табли ца 5 Показатели механической прочности990919 12похлоритом или перекисью осуществляют непосредственно после хлориро вания,11 Формула изобретенияСпособ отбелки целлюлозы, включаю щий хлорирование целлюлозной массы, обработку ее гипохлоритом,или пере" кисью водорода и кисловку, о т л и, ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения содержания смолы в целлюлозе, количества сточных вод и улучшения физикоемеханических показате лей целлюлозы, хлорирование ее проводят при рН 10 е 11, а обработку гиИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 781243, кл. О 21 С 9/10, 1979,2. Патент СНА Ь 3907632,кл. 0 21 С 9/12, опублик. 1975,3. Монография "ТАРР 1" Отбелка целлюлозы. Под ред, Рзпсона, М., 1968,с. 7 е 12 (прототип).Составитель Л,МоносовРедактор Т,Киселева Техред Т.Маточка Корректор А,ференцеееееа е ееееа ее ееЗаказ 73/42 Тираж 382 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/57филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4