Способ отбелки целлюлозы

 

СПОСОБ ОТВКЯКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, включающий смешение суспензии целлюлозы со щелочным раствором, подачу в полученную смесь кислородсодержащего газа и обработку смеси указанным газом при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и улучшения качественных показателей целевого проду1 та, перед подачей кислородсодержащего газа из смеси отбирают щелочной раствор в количестве 25-50 об.% от его заданного объема и добавляют аликвотный объем воды.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

МЮ Л

РЕСОУБЛИН

3Щ) D 21 С 9/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР М

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н aRTOPCNCMV СВиДВТЕ/ИСИВУ (21) 3361677/29-12 (22) 09. 12. 81 (46) 23.08.83. Бюл. В 31 (72) В.Г. Ермолинский, Л.Е. Чарина и Л.Э. Соболева (71) Всесоюзное ордена Трудового

Красного Знамени научно-производст" венное объединение целлюлозно-румажной промышленности (53) 676.1.023.1(088.8) (46) 1. Патент Франции Р 1387853, кл. D 21 С 9/10, опублик. 1964.

2. Патент СССР Р 694086, кл.Р21 С 9/10, опублик. 1974 (прототип).

SU, 20 A (54)(57) СПОСОБ ОТБЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, включающий смешение суспензии целлюлозы со щелочным раствором, подачу в полученную смесь кислородсодержащего газа и обработку смеси указанным газом при повышенных температуре и давлении, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения выхода и улучшения качественных показателей целевого продукта, перед подачей кислородсодержащего газа из смеси отбирают щелочной раствор в количестве 25-50 об.% от его заданного объема и добавляют аликвотный объем воды.

1036820

Изобретение относится к способам кислородно-щелочной отбелки целлюло- эы и найдет применение в целлюлознобумажной промышленности.

Известен. способ отбелки целлюлозы, заключающийся в обрабо гке исходного целлюлозосодержащего материала молекулярным кислородом в щелочной среде при повышенных температуре и давлении в присутствии различных стабилизирующих добавок, например соединений магния (1 ).

Недостатком способа является наличие окислительной деструкции, нежелательной для целлюлозы, в силу малой эффективности добавок. 15

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае- мому эффекту является способ отбелки целлюлозы, включающий смешение суспензии целлюлозы со щелочным раствором, подачу в полученную смесь кислородсодержащего газа и обработку смеси указанным газом при повышенных температуре и давлении P2 ).

Недостатком известного способа

- является незначительный выход целлюлозы и низкие качественные показатели последней.

Цель изобретения - повышение выхода и улучшение качественных показателей целевого продукта. 30

Поставленная цель достигается тегл, что согласно способу, включающему смешение суспензии целлюлозы со щелочным раствором, подачу.в полученную смесь кислородсодержащего 35 газа н обработку смеси укаэанным газом при повышенных температуре и давлении, перед подачей кислородсодержащего газа из смеси отбирают щелочной раствор в количестве 25- 4()

50 об.В от его заданного объема и добавляют аликвотный объеМ воды.

Необходимость отбора указанного количества щелочного раствора иэ смеси и замена его аликвотным объемом 45 воды вызвана тем, что присутствие в смеси избыточного количества гидроксильных ионов после достижения сорбционного равновесия приводит к увеличению рН отбельного раствора, а следовательно, к ускорению нежелательного для целлюлдзы процесса деструкции.

Способ осуществляют следующим образом.

Суспенэию небеленой целлюлозы смешивают с заданным объемом щелоч-. ного раствора (едкий натр, белый щелок), повышают температуру реакционной смеси и отбирают иэ смеси щелоч. ной раствор в количестве 25-50 о6.3,, бО а в смесь добавляют аликвотный объем воды. Затем в смесь подают под давлением кислородсодержащий гаэ.

Отбор щелочного раствора иэ смес может быть осуществлен любым способом, например путем отжима массы или путем вытеснения его под давлением.

Il р и м е р 1. Сульфатную небеленую целлюлозу иэ древесины сосны, жесткостью 122 перманганатных единицы (II.е.), отбеливают молекулярным кислородом при давлении кислорода

0,8 г)Па, концентрации массы 7%, температуре 110 С в течение 60 мин. В качестве щелочного реагента используют едкий натр в количестве 3 0% от массы а.с. волокна. В начале процесса задают 33% от всего объема щелочного раствора, остальную часть щелочи вводят через 15 мин от начала обработки (опыт 1 — известный способ).

Сульфатную небеленую целлюлозу из древесины сосны, жесткостью

122 п.е., отбеливают молекулярным кислородом по указанному режиму. В качестве щелочного реагента использу" ют едкий натр в количестве 3,0% от массы а.с. волокна.

В начале процесса задают 100% от всего объема щелочного раствора. 3атем при 105 С перед подачей кислоро" о да отбирают 20 и 25% от заданного щелочного раствора и заменяют аликвотным объемом воды (опыт 2 и 3 предлагаемый способ).

Физико-химические показатели небеленой целлюлозы, жесткостью

122 п.е., и целлюлозы, прошедшей кислородно-щелочную отбелку, по известному и предлагаемому способам приведены в табл. 1.

Полученные результаты кислороднощелочной отбелки показывают, что применение предлагаемого способа позволяет увеличить глубину делигнификации целлюлозы (жесткость целлюлозы 53 п.е., против 60 п.е. по известному способу). При этом наименьшая деструкция целлюлозы наблюдается в опыте 3 (25 об.В отобранного щелочного раствора) .

Пример 2. Сульфатную небеленую целлюлозу из древесины сосны, жесткостью 111 п.е., отбеливают МОлекулярным кислородом при давлении

0,8 NIIa, концентрации массы 7% темо

I пературе 110 С в течение 60 мин. В качестве щелочного реагента используют белый щелок (смесь дкого натра и сульфида натрия) сульфидностью

28% в количестве 3,0% от массы а.с. волокна (по эффективной NaOH). В начале процесса задают 50% от всего объема щелочного раствора, остальную щелочь вводят через 15 мин от начала обработки (опыт 1 - известный способ).

Сульфатную небеленую целлюлозу иэ древесины сосны, жесткостью 111 п.е., отбеливают молекулярным кислородом IIo указанному режиму. В качестве ще1036820

Т а б л и ц а 1

Выход, Белиэ3 на, %

Жест- Вязкость кость, 1% м.а. п.е. раствора

ИПа с

Количество отобранной щелочи, об.l рН

Способ обработки целлюлозы

Опыт началь-, конечная ная

Небеленая целлюлоза

Известный

136

29,1

122

96 . 40,5

95 4 43,5

96,2 44,1

9,6 60

11,9

Предлагаемый

9,4 53

12,3

20,0

9,3 53

° !

25,0

Таблица 2

Вязкость

1% м.а. раствора

ИПа с рН

Способ обрабтки целлюлозы

Опыт

Жесткость п.е.

Количество отобран ной щелочи, об. Ъ

Восход, оу

Белизна, Ъ началь- конечная ная

Небеленая целлюлоза

Известный

29,0

111 110

94,9 46,6

95,2 50,4

95,3 49,4

95,3 47,1

95,5 40,2

12 0 9,4 52 . 36

12,0, 9,1 46 35

Предлагаемый

30,0

9,0 48 38

Il р9

45,0

8,7

11,8

50,0

8,3

60

11,8

60,0

ВИИИПИ Заказ 5952/29 Тираж 384 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óàãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4 лочного реагента используют белый щелок в количестве Э,ОФ от массы а.с. волокна (едкий натр). В начале процесса задают 1003 от всего объема щелочного раствора, затем прн 105ОС перед подачей кислорода отбирают 5

30,45, 50 и 60% от заданного объема щелочного раствора и заменяют аликвотным объемом воды (опыты 2-5предлагаемый способ).

Физико-химические показатели небеленой целлюлозы, жесткостью

111 п.е., прошедшей кислородно-щелочную отбелку, представлены в табл. 2.

Как следует из данных, приведенных в табл. 1 и 2, применение предлагаемого способа при использовании

s качестве щелочного реагента как едкого натра, так и белого щелока, позволяет значительно увеличить избирательность процесса кислороднощелочной отбелки. Жесткость целлюло- зы, получаемой по предлагаемому способу, на 6-7 п.е. меньше, че и по известному.

Наилучшие качественные показатели целлюлозы достигаются при отборе 2550% от заданного объема щелочного раствора. При увеличении объема отбираемого раствора свыше 50% наблюдается замедление процесса делигниФикации, и наоборот, при отборе менее 25% - усиление окислительной деструкции целлюлозы.

Предлагаемый способ позволяет повысить выход и улучшить качественные показатели целлюлозыг увеличить глубину делигни@икации и уменьшить окислительиую деструкцию целлюлозы. Кроме того, появляется возможность повторного использования отбираемого щелочного раствора, что сократит расход щелочного реагента и стабилизи рующнх добавок.