Способ приготовления щелочного варочного раствора для получения целлюлозосодержащего волокнистого полуфабриката

 

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЩЕЛОЧНОГО ВАРОЧНОГО РАСТВОРА ДЛЯ ПОЛ ЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩЕГО ВОЛОКНИСТОГО ПОЛУФАБРИКАТА, заключающийся в растворении плава с получением зеленого щелока, каустизации зеленого щёлока, осветлении полученного белого шелока , отделении от него белого шлама, промывке последнего и подаче образовавшегося в результате промывки слабого белого щелока на растворении Плава, отличающий тем, что, с целью повышения эффективности процесса и улучшения качества варочного раствора, белый шлам промывают биологически очищенной сточной водой с концентрацией избыточного (О активного ила 3-12 г/л. (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (1l) 5(5D D 21 С 11 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTHA

К АВТ0РСН0МУ СВИДЕЧ ЕЛЬСТВУ (21 ) 2658104 29-12 (22) 04.09.78 (46) 23.09.83. Бюл. Р 35 (72) Б.М.Бухтеев, B.Ï.Ãðóäèíèí, М.A.Èâàíoâ, В.А.Ишханов, N.A.Ëoìîâà, A.Ô.Ëè÷óòèí, В.В.Сметанин, Е.Д.Перминов и Т.В.Дергунова (71) Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной про(ьпаленности и Соломбальский целлюлозно-бумажный комбинат (53) 676.11.082.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 405992, кл. З 21 С 11/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 536268, кл.D 21 С 1/00, З 21 С 3/02, 1975.

3. Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы. М., 1963, с.531 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ (ЦЕЛОЧНОГО ВАРОЧНОГО РАСТВОРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ЦЕЛЛЮЛОЭОСОДЕРЖА(ЦЕГО ВОЛОКЧИСТОГО

ПОЛУФАБРИКАТА, заключающийся в растворении плава с получением зеленого щелока, каустизации зеленого щелока, осветлении полученного белого щелока, отделении о- него белого шлама, промывке последнего и подаче образовавшегося в результате промывки слабого белого щелока на растворении плава, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса и улучшения качества варочнсго раствора, белый шлам промывают биологически очищенной сточной водой с концентрацией избыточного активного ила 3-12 г/л.

1043215

Изобретение относится к целлюлоэ— но-бумажной промь>шленности и грименяется н производстве целлюлозогодержащих волокнистых полуфабрикатов.

Иэнестен способ r:pêãoòîâëåíèÿ щелочного нарочного раствора путем регенерации отработанного черного щелока после сульфатной нарки с и лучением белого щелока заключающийся в его сжигании, растворении

-Олученного при этом плана, содержа— щего сульфид натрия, с получением зеленого щелока, каустизации последнего, и введении в полученный бель>й щелок сульфида натрия -(1) .

Известен -.àêæå способ получения целлюлозы, включающий преднари- ..-льную биологическую обработку водным раствором активного ила концентрацией 0,5 — 3,5 г/л из сист - биологической очистки промысл .иных стоков целлюлозно-бумажной

;;,;îìb>ûëенностк, в течение 5-10 дней,,деление избыточной жидкости и варку целочньгм раствором при повышенной температуре и,цавлении. Избыточнун> жицкесть после предварительной обработки используют для пригoтоэления щелочного нарочного раствора, "-.держащего 60-80 г/л активной ш;дочи н ед Ч а О сульфидностью

25 — 3v» (2>

Известен ;-акже сгособ приготонления ",елочного нарочного раствора для получения целлюлозосодержащегс волокин":îãî полуфабриката„ .эаключающийс,z н растворении плана,мине1 „. ральн я часть отработанного черного

>, пока, с получением зеленого щело>ка, каустизации зеленого щелока с «oaiчением крепкого белого щелока и оса) ка карбоната кальция — белого шлама, от".,åã;eíèè белого шлама от щелока, промынка белого шлама от остатков щелочи горячей водой с полян: риламидом и подаче обраэсна1>шегося в результате промывки слабого белого ще»ока на растворении плана.

Полученный крепкий белый щелок освет ляют отстаиванием Еg) lO

Указанные споссбь> приготовления

50 цело .ного нарочного раствора имеют следующие недостатки: недостаточно высокая скорость Осветления белогс щелока; нeдcrтатoчное содержание

Орга:пп еских веществ и низкая т"=:ûîòâoðíàÿ способность отработанных черных щелоков, образующихся

::ри использовании полученных нарочных растворов, необходимость использoFàèèя. полиакриламида или других 60 дорогостоя»:,их добавок для ускорения процессов о .едания белого шлама и оснетления зеленОГО шелОка,необх>эД7 мо ть использования свежей воды на стадии промынк белого шлама. 6 i

Указанные факторы снижают эффек— тивнос -b процесса приготовления нарочного раствора и ухудшают его качество.

4ель изобретения — повышение эффективности >процесса и улучшение качест-а нарочного раствора, Указанная цель достигается тем, что промывают белый шлам биологически о ищеиной сточной водой с концентрацией избыточного активного ила 3-12 г/л.

Процесс промывки белого шлама горя ей водной суспензией активного ила, испольэуемой взамен свежей воны, сопровождает".ÿ полным щелочным гидролиэом биомассы активного ила, при этом скорос.-.ь оседания белого »лама значите.>п.но во=рас=нет, что и ключает необходимость вводить в систему полиакриламид или инь,е добавки д.:я,постижения аналогичного результата. Слабый белый щелок, обогащенный прод..ктами щелочного гидролиэа активного ила, поступ>ает далее на растворение плана.

Процесс осветления образующогос- при этом зеленого щелока протекает значительно быстрее, Кроме того, размеры агрегирован»>.;х кристаллов карбоната кальция (белого шлама), образующихся при каустиэации зеленогG щелока, обогащенного продуктами гидролиза активного ила, крупнее, чем при каустизации зеленого щелока, что риьодит к ускорению осаждения белого шлама и процессе каустиз" ции и последующих отстаивания и промывки белого шлама.

Крепкий белый шелок, полученный о дан кому способу, обладает более ны окими нарочными свойствами„ поскольку кроме щелочи он содержит продукты щелочного гидролиза активного ила (соли аминокислот, аминоспирты, белковые производные, являющиеся ингибиторами терм,.>окислительной деструкции углеводов в процессе щелочной варки.

Пример 1. 1 литр суспензии белого шлама, отобранного из системы промывки узла каустизации Соломбальского ПБК (f := 1,40), отстаивают до полного оседания осадка. Фильтрат удаляют, а осадок (белый шлам) промывают при температуре 70 С равным

0 объемом биологически очищенной сточной воды с концентрацией активного ила 12 г/л. Промывка белого шлама при указанных нь>ц>е параметрах, сопровождается полным щелочным гидролизом активного ила. После промывки белого шлама и его Отстаивания слабый белый щелок с содержанием щелочи 15 г/л р ед. Й а>0 подают на растворение плана. Полу енный при этом зеленый щелок,содержание общей щелочи

125 г/л в ед. и а >О, сульфидностью

25%, продуктон щелочного гидролиэа

1043215 активного ила — 10,5 г/л), осветляют путем механического отстаивания при температуре 80 С. После осветления черный шлам удаляют, а полученный зеленый щелок подвергают каустиэации .путем добавления окиси кальция до 5 степени каустиэации 80%. Полученную реакционную смесь осветляют и крепкий белый щелок, имеющий содержанке общей щелочи 125 г/л, активной щелочи 100 г/л, в ед. ф/а О сульфид- 10 ностью 25%, степень каустиэации 80%, содержание продуктов щелочного гидролиза активного ила 10,5 г/л подают на варку целлюлозы, а белый шлам промывают свежей порцией водной 15 суспенэии активного ила.

Пример 2. Процесс приготовления и каустизации зеленого щелока отличается от.описанного в примере 1, тем, что для промывки белого шлама используют биологически очищенную сточную воду с концентрацией активного ила 3 г/л.

Пример 3. Щелочный водный раствор приготавливают по известному способу, при этом для промывки белого шлама используют свежую воду.

I! р и м е р 4. Процесс приготовления и каустизации,зеленого щелока отличается от описанного в примере 3 тем, что для промывки 30 белого шлама используют свежую воду с добавкой полиакриламида иэ расчета

0,2 3 кг/т целлюлозы.

Пример 5. Для приготовления варочного раствора используют отра- З5 ботанный щелок, полученный от натрон- . ной варки. Процесс и параметры приготовления варочного раствора ана логичны описанным в примере 1.

В результате был получен вароч- 40 ный раствор следующего состава: содержание общей щелочи 23,1 г/л в ед. Й а 0, содержание активной щелочи 23,1 г/л, в ед. Ra 0, продукты щелочного гидролиза активного ила 45

10,5 г/л.

Основные показатели, характеризующие процесс приготовления варочного раствора, описанного в,примерах

1-5 приведены в табл. 1.,50

Данные табл. 1 показывают, что использование водной суспензии акl тивного ила на промывку белого шлама приводит к повышению эффективности процесса приготовления щелочного варочного раствора.

Сульфатную варку целлюлоэосодержащего сырья сосновой щепы проводили щелочным варочным раствбром полученным по предлагаемому и известному способам.

Режим сульфатной варки: подъем температуры от 30 до 170 С вЂ” 90 мин, стоянка при температуре 170ОС

90 мин. Гидромодуль варки 1:4. Расход щелочного реагента, показатели качест.ва целлюлозы и отработанног9 после варки щелока представлены в табл. 2.

Была проведена варка основной щепы щелочным полученным в примере 5 в присутствии кислородсодержащего газа.

Основные параметры варки и показатели качества полученной целлюлозы в сравнении с варочным раствором полученным по извеСтному способу в табл. 3.

Данные представленные в табл. 2 и

3 свидетельствуют о том, что использование щелочного варочного раствора, полученного данным способом, позволяет повысить выход целлюлозосодержащего волокнистого полуфабриката и улучшить его показатели качества.

Технико-экономический эффект от внедрения изобретения в промышленности заключается в том, что: увеличивается выход целлюлозы на

2-3%; увеличиваются показатели качества целевого продукта, сокращается расход щелочи на варку в сред.. нем на 10-12%> исключается применение дорогостоящих добавок на стадии промывки белого шлама, увеличивается теплотворная способность отработанного щелока эа счет увеличения содержания в нем сухих веществ в среднем на 2% ; снижается расход свежей води примерно на 80-. 100 м /ч;

З уменьшается объем сточных вод.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения предполагаемого изобретения по ПО "Соломбальский ЦБК" составит примернО 1,4 млн.руб. в год.

1043215

I !

I

I х

I и

1»3 Н

0,О

1 (У З х Б

I x QJ

1 Х ! г» о

fd э ц

QJ З

О 4 ц Ф

fIJ О их

X o

QJ 1

2 1 д х ах1

QJ

1 о

СС!»-» I

1

QJ 1

У

0, х

QJ х 1 ц х

m M I

l и ц и о х

»») о о

4 о х

»Г> M с) гo o с

»» о

"б

»»)

Е с

Ы о о

Ш

fd о ц

1!>

ы о

4 о х (б н о

fd а о х ц

QJ

1-» ф о и о

Е-»

1 Х

1 Х

1 Х о

QJ

Р х

I Х Е» х о

1 Ф QJ

Е-» Б

0 Э о ff) х х

ffj

1-»

»ч о

М М о>

»О

»О с»> с 1 Ю с ) СЧ о

»-»»-» о

0 и

Е-» о н

Ю

»:г

>с)

Cf»

l х и

>Ъ

fd о ю

CO ad о х х

1 о

Е-»

»»

Е-» и

l о ц

QJ

Я

Е f»

О 1

Х 4 I

QJ 1 ц 1

Ш Ql

1 > Х

1 I

Ы

»») о х с» о х х ц

1

1

I !

1

I

1

I

1 сО Ln

Cf»

»fI о

Ц

11) Ln

C)

»»

N о н х

1>)

С)

Ц с» fd с>»

2 х

Е-» о

dJ !

))

f»> х

LD с с) г»

I 1 1 о в

I 0 Ц

И и о х

1С.) Н

9 х

)с о

О

» х х

f(j х

QJ

Е ! о х х х

»О LD

Ln с»)

»О О) 1 ц

4> н о

1 I о э

1 а ц

I И !)) о х

1 (Н

»4 M с г- и>

»-»

0, QJ

C)

СО

C)

M Ю

Ln Cf> о о cf -1 с> с») fn сО н>

»О о и о

И о х б

И

Ф н

4 х ц

QJ о ст»

»О

1

I

1

I

2 I

»»)

u a

»>»> о

fd 1 ц о х ц

3н

I„Ц

0 х

1 ф х ц о

QJ

5 а

f»

5 с») с»! с

Ю I а х а

QJ fd

Ж dI

Ц Ы о ц

2 QJ

Ж !

»Ч»О

»Ч» с» о х

Я х н

» ф

О»

» о о

% сЧ Г Ъ

»-1

1 сч

» с

»Q

1-» о н

Я ъ

0 х а н о

2 ц

1 х сч с»-! Ln с ) СЧ LD

Ю

С»> о

Е) х

I !

1

1

1

I !

»»)

Е-» и о х н о

2

QJ

Е х

1

1

1

I

1 !

1

I

I ,I

Ц 1 о ff) х х о н

fd Х

Р» Ф

2 а

QJ

Е х

П Ф

»>) х

О ц»

Ф

Я м

W и хf2

Ц fd о)) о

Н 5 1 (Ч с>)

°:1 ) (Ч

LD LD с г гсО a)

»Ч с> о о »!» »1» сч

1

1 2

1 0 ф

Ж

1 Ж

1, 0

1 И

0» ф

Х х

О, 1" .d

».» Г»»

1

»»!

1 1 х

1

I

»»)

I

I

I

1

1

1

1

I !

1

I

1 !

1

1

1

I !

I !

1

1

I

I

1

I

1

1

1

I

1

I

1

I

1

1

I

1

1

1 и о

v о

0 о

4) о о

»О н о о а о с>

Ц о х и

»!) х а х

QJ

=1 х о

Х d 00

ЦОО,Х

Оццсц! I

1 I

I 1

1 QJ

2 хх! дх ах>ах

1 с 1 Э»Е 1

1 1

»»)Е1 Ю

XXIm

» L

I I

Э I ф i

Х I 2 о д

0,х

011 ЕХ

Ц01 хй

QJ 04 I 1

»0 f 1 mM

1 х х х о

ВЕ Х")

00ZX оцхо

» QJ

Ln сГ Cf»

f о" > сЧ

Г ) Ю \О с

CO Г M о o o

CO СО СО

LD Cf» с сЧ I

»-»

О О О

% М с ч» o Ln

»-» TE

»Ч о

Ln»-» с») СЧ L»D э о о Ф »»1» 3» с с

1)) Х с »

fd X

Цfd И

6 О х хах ххцх

Я ц х

QJ f»J х п »с! х 0 0 1

1 I I 1

1»> Д g Х

1 fd 2»d >; »1! д,ох цх

1043215

Т а б л и ц а 3

Показатели варок

1. Время подъема температуры до максимальной, в мин

90

2. Максимальная температура варки, С

160

160

Продолжительность варки при мийимальной температуре, в мин

90

12

5. Расход активной щелочи, кг/т древесины

231

231

10

57,3

60,5

4,2

1,5

9. Степень делигнификации, ед. Каппа

40

8600

9100

10. Разрывная длина, м

Составитель A. Моносов

Редактср А. Шандор Техред А.Бабинец Корректор О. Билак

Заказ 7286/30

Тираж 384

Подписное

ВНИИПИ Государственногр комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303;, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

4. Исходное давление кислорода в автоклаве, кгс/см с

6. Жидкостной модуль

7. Выход целлюлозы, %

8. Непровар, Ъ

Варка с использованием щелока, полученного по предлагаемому способу

Варка < использованием щелока, полученного по известному способу