Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сущность: непосредственно после варки древесины лиственных пород окисленным белым шелоком, проводят горячее облагораживание целлюлозы при температуре 45 - 140oС и концентрации щелочи 20 - 80 г/л. 4 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2055962
Класс(ы) патента: D21C3/02
Номер заявки: 93008823/12
Дата подачи заявки: 16.02.1993
Дата публикации: 10.03.1996
Заявитель(и): Сибирский научно-исследовательский институт целлюлозы и картона
Автор(ы): Сергеев А.Д.; Ушакова И.В.; Петренев В.А.; Гондюхина Л.И.; Васильева П.И.; Москаль С.В.
Патентообладатель(и): Акционерное общество открытого типа "Сибирский научно- исследовательский институт целлюлозно-бумажной промышленности"
Описание изобретения: Изобретение относится к способам получения целлюлозы и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности для получения волокнистых полуфабрикатов, предназначенных для химической переработки.
Известен способ получения целлюлозы для химической переработки путем сульфатной и натронной варки древесины лиственных пород без предварительного гидролиза, холодного, горячего облагораживания и отбелки.
Однако известный способ не позволяет достигнуть достаточно высокой химической однородности целлюлозы после варки и требует дополнительной стадии холодного облагораживания с целью растворения гемицеллюлоз. Стадия холодного облагораживания производится при 15-35оС растворами с содержанием активной щелочи в массе 30-70 г/л (ед. Nа2О). Осуществление данной технологической операции при низкой температуре приводит к неизбежным потерям тепла, поскольку целлюлоза после промывки имеет температуру 60-80оС, а после холодного облагораживания необходима стадия горячего облагораживания (для восстановления ее реакционной способности) при 80-90оС. Кроме того, отработанный раствор после холодного облагораживания для повторного использования нужно нагреть и упаривать с целью доведения концентрации активной щелочи до уровня 100±5 г/л. И, наконец, для реализации известного способа требуется дополнительное оборудование башня холодного облагораживания, промывные установки, контрольно-измерительные приборы, насосы и т.д.
Наиболее близким предлагаемому способу является способ получения целлюлозы из древесины лиственных пород без предварительного гидролиза с использованием окисленного белого щелока, холодного и горячего облагораживания.
Применение в качестве варочного реагента окисленного белого щелока позволяет увеличить химическую однородность целлюлозы, критерием которой является содержание α-целлюлозы, а также предотвращает образование метилмеркаптана и других токсичных соединений на стадии варки.
Однако известные способы предусматривают проведение холодного и горячего облагораживания целлюлозы, недостатки которых описаны выше.
Целью предлагаемого изобретения является упрощение процесса облагораживания небеленой целлюлозы, снижение содержания в ней остаточного лигнина и вследствие этого уменьшение сброса загрязняющих веществ со сточными водами.
Поставленная цель достигается тем, что после варки целлюлозы для химической переработки окисленным белым щелоком проводится горячее облагораживание при температуре 45-140оС, концентрации активной щелочи 20-80 г/л (ед. Na2O). Сопоставительный анализ заявляемого режима с известным показывает, что предлагаемый способ отличается тем, что после варки проводится горячее облагораживание целлюлозы. Исключение стадии холодного облагораживания позволяет значительно упростить процесс облагораживания целлюлозы, уменьшить содержание в ней остаточного лигнина, уменьшить сброс загрязняющих веществ со сточными водами.
Предлагаемый способ получения целлюлозы для химической переработки реализован следующим образом.
П р и м е р 1. Варку целлюлозы из древесины осины проводят в лабораторных вращающихся автоклавах емкостью 800 см3, снабженных электрическим обогревом.
Режим варки: подъем температуры от 80 до 170оС 150 мин, стоянка при 170оС 120 мин, гидромодуль 4:1. На варку используется окисленный белый щелок со степенью конверсии сульфида натрия 99,9% расход активной щелочи (ед. Na2O). Целлюлозу после варки промывают на лабораторных ситах, определяют ее выход и показатели качества. Затем проводят холодное и горячее облагораживание небеленой целлюлозы.
Режим холодного облагораживания: концентрация активной щелочи 50 г/л (ед. Na2O), температура 20оС, время 60 мин, концентрация массы 8% Режим горячего облагораживания: концентрация активной щелочи 2 г/л (ед. Na2O), температура 90оС, время 120 мин, концентрация массы 8%
Полученные результаты представлены в табл.1 (опыт 1).
П р и м е р 2. Варку целлюлозы для химической переработки проводят в условиях, аналогичных описанным в примере 1. После варки целлюлозу промывают на лабораторных ситах, анализируют и проводят горячее облагораживание. Режим горячего облагораживания: концентрация активной щелочи 50 г/л (ед.Nа2О), температуре 45-140оС, время 60 мин, концентрация массы 8%
Полученные результаты представлены в табл.1 (опыт 2-7).
П р и м е р 3. Варку целлюлозы проводили в условиях, описанных в примере 1.
После варки целлюлозу промывают на лабораторных ситах, анализируют и проводят горячее облагораживание. Режим горячего облагораживания: концентрация активной щелочи 10-100 г/л (ед. Na2O), температура 120оС, время 60 мин, концентрация массы 8%
Полученные результаты представлены в табл.2 (опыты 1-6). Результаты, представлены в табл.1, показывают, что увеличение температуры облагораживания в пределах 45-140оС позволяет на 42,5-56,1% увеличить степень делигнификации небеленой вискозной целлюлозы (с 8,7 до 3,8-5,0 ед. Каппа), в то время, как по известному способу степень делигнификации целлюлозы составляет 35,6% (с 8,7 до 5,6 ед. Каппа). При этом вязкость и содержание целлюлозы находятся практически на одном уровне. Концентрацию активной щелочи на стадии горячего облагораживания целесообразно поддерживать в пределах 20-80 г/л (в зависимости от требований, предъявляемых к показателям качества целлюлозы для химической переработки). Это обусловлено тем, что при концентрации щелочи ниже 20 г/л (табл.2, опыт 1) не достигается значительный эффект облагораживания и делигнификации целлюлозы после варки. Увеличение концентрации щелочи выше 80 г/л нецелесообразно, поскольку не приводит к дополнительному эффекту делигнификации и облагораживанию целлюлозы (табл.1, опыт 6).
П р и м е р 4. Варку целлюлозы проводили в условиях, аналогичных описанным в примере 1. После варки целлюлозу промывают, подвергают холодному и горячему облагораживанию (условия представлены в примере 2) и отбелке по трехступенчатой схеме:
Д1 Щ (О2 + П) Д2 К, где Д1 I ступень отбелки двуокисью хлора;
Д2 2 ступень отбелки двуокисью хлора;
Щ (О2 + П) ступень кислородной делигнификации с добавлением перекиси водорода.
Условия отбелки и показатели качества беленой вискозной целлюлозы представлены в табл.3.
П р и м е р 5. Варку целлюлозы проводили в условиях, аналогичных представленным в примере 1. Затем целлюлозу промывали, подвергали горячему облагораживанию и отбелке. Режим горячего облагораживания: температура 90оС, концентрация активной щелочи 50 г/л, концентрация массы 8% время 60 мин. Режим отбелки аналогичен представленному в примере 4. Условия отбелки и показатели качества целлюлозы представлены в табл.4.
Сопоставительный анализ беленой вискозной целлюлозы, полученной по известному и предлагаемому способам, показывает, что в обоих случаях она соответствует требованиям ГОСТ 24299-80. Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что потери α-целлюлозы при отбелке в одинаковых условиях составляют 1,6% а по известному способу 2,0%
Таким образом, использование предлагаемого способа получения целлюлозы для химической переработки позволяет полностью исключить стадию холодного облагораживания и связанные с этим капитальные, эксплуатационные затраты, дополнительный расход тепла и (по сравнению с известным способом) увеличить степень делигнификации целлюлозы, поступающей на отбелку. Снижение содержания остаточного лигнина в целлюлозе, поступающей на отбелку, позволяет соответственно уменьшить сброс загрязняющих веществ и фильтратами ступеней отбелки в окружающую среду.
Условия отбелки и показатели качества целлюлозы после холодного и горячего облагораживания
Формула изобретения: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ, включающий варку древесины лиственных пород окисленным белым щелоком и горячее облагораживание щелочным раствором, отличающийся тем, что горячее облагораживание целлюлозы проводят непосредственно после варки при температуре 45 - 140oС и концентрации щелочи 20 - 80 г/л.