Способ определения выхода целлюлозы, полученной щелочной варкой сосновой или еловой древесины

 

Изобретение позволяет сократить продолжительность процесса. Отбирают пробу целлюлозы и измеряют средневзвешенную длину волокна и соответствующую ей массу абсолютно сухих волокон. Выход определяют путем расчета по формуле В=64,82-4606,5<SP POS="POST">.</SP>M/ВП, где В - выход целлюлозы, %

ВП - средневзвешенная длина волокна целлюлозы в исследуемой пробе, дг

M - масса абсолютно сухих волокон, соответствующая измеренной длине волокна, г, или по соответствующему указанной формуле градуировочному графику. 1 ил., 1 табл.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„1509736 А 1 (5п 4 8 01 N 33/34, D 21 С 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

m — масса абсолютно сухих волокон, соответствующая измеренной длине волокна, r ипи путем построения по соответствующему указанной формуле градуирсвочному графику.

Значения 64,82 и вЂ,4606,5 представляют собой эмпирические коэффициенты для еловой и сосновой сульфатиых и полисульфидных целлюлоз.

В основу способа положена зависимость между степенью делигнификации лигноцеллюлозного волокна и количест вом волокон полуфабриката в единице массы, В 64,82 — 4606,5 °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4340217/29-12 (22) 08.12.87 (46) 23.09.89. Бюл. 35 (71) Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (72) С.Н.Никольский, М.Ю,Гугнин, Т.В.Шалимова и Т,А.Дванова (53) 676.1.022.7 (088,8) (56) Инструкция по нормированию расхода древесины при производстве цел" люлоэы и древесной массы. М,: Лесная промышленность, 1982, с.30-32. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫХОДА ЦЕЛЛ10ЛОЗЫ, ПОЛУЧЕННОЙ ЩЕЛОЧНОЙ ВАРКОЙ СОСНОВОЙ ИЛИ ЕЛОВОЙ ДРЕВЕСИНЫ

Изобретение относится к производству целлюлозы и может быть использовано при контроле качества целлюлозы, полученной щелочной варкой сосновой или еловой древесины.

Цель изобретения — сокращение продолжительности процесса, Согласно предлагаемому способу проводят отбор пробы целлюлозы, измеряют средневзвешенную длину волокна (весовой показатель ВП) и соответствующую ей массу абсолютно сухих волокон, а выход находят расчетом по формуле. где  — выход целлюлозы,й;

ВП вЂ” средневзвешенная длина волокна целлюлозы в исследуемой пробе, дг;

2 (57) Изобретение позволяет сократить .продолжительность процесса. Отбирают пробу целлюлозы и измеряют средневзвешенную длину волокна и соответствующую ей,массу абсолютно сухих волокон. Выход определяют путем расчета по формуле В = 64,82-4606,5 х

m х — — — где  — выход целлюлозы Й

ВП

° Э

ВП вЂ” средневзвешенная длина волокна целлюлозы в исследуемой пробе, дг;

m - масса абсолютно сухих волокон, соответствующая измеренной длине волокна, г, или по соответствующему укаэанной формуле градуировочному графику, 1 ил., 1 табл.

Для оценки количества волокон в единице массы используют прибор для определения средневзвешенной длины волокна. Анализ целлюлозной суспензии выполняют при массовой концентрации или

21 5, 66 — — — - ш ьелл.

ВПu,елл, 40 где ВПлл, — средневзвешенная длина волокна (весовой показатель хлопковой целлюло br) «

ВП цлл — весовой показатель ис следуемой целлюлозы, дг;

m масса абсолютно сухих волокон хлопковой целлюлозы, осевшей на волокноулавливающей рамке,г;

m — масса абсолютно сухих волокон исследуемой целлюлозы, осевших на волокноулавливающей рамке

Наиболее удобной для использования в качестве стандарта является хлопковая целлюлоза со степенью по- мола 12-22 .ffJP, При. указанной степе3 1509736

0 3%. 0 величине средневзвешенной длины волокон полуфабриката судят по значению массы волокон, осевших на волокно — улавливающей рамке при5 бора (весовой показатель), Поскольку в процессе делигнификации происходит, изменение количества волокон, приходящихся на единицу массы полуфабриката, то в пробе целлюлозы, пред-. !p назначенной для анализа и готовящейся разведением 6 г волокон в 2 л воды, в зависимости от выхода меняется и число волокон. Тогда масса влажных волокон, оседающих на рамке прибора !5 для определения средневзвешенной длины, также меняется и зависит от выхода полуфабриката.

Значение средневзвешенной длины волокна (весового показателя) само 20 по себе не является однозначным для определения выхода. Достаточно хорошее согласование с величиной выхода получается, если использовать величину весового показателя, отнесенную, к массе абсолютно сухих волокон,соответствующих данному весовому показателю. Для получения величины (f) характеризующей количество волокон исследуемой целлюлозы по отношению к 30 определенному количеству волокон хлопковой целлюлозы« приходящихся на единицу массы, необходимо,значение f рассчитать по формуле

ВПлл, . ши елл, ВП u>åлл. m хл.

4 ни помола величина ВП«л,/m „является постоянной и в среднем составляет 2!5,66.

Построение зависимости выхода целлюлозы от величины f и обработка лабораторных экспериментальных результатов по методу наименьших квадратов показывают, что линейная зависимость между названными величинами имеет коэффициент корреляции 0,90. Максимальная ошибка составляет 2,5%.

Зависимость между f и выходом целлюлозы имеет вид

В ьелл = -21«36 f + 64«8?.

С учетом определения f. расчет выхода производят по формуле

В и,en n = -4606, 5 — - --- - + 64 «82 «

m u åë л.

ВП u,åi,л.

На чертеже представлена зависимость между выходом и f сосновой целлюлозы, полученной различными щелочными методами делигнификации (1 — сульфатным, 2 — сульфатным с добавкой антрахинона, 3 — полисульфидным, 4 — полисульфидным с добавKQH антрахинона).

Во всех .экспериментах количество антрахинона постоянно и составляет

0,05 мас.% абсолютно сухой исходной древесины.

If р и м е р 1 (по известчому способу). Сульфатные и полисульфидные варки проводят в лабораторной аппаратуре следующим образом. В автоклав объемом 250 см помещают заданное количество щепы (взвешивание проводят на технических весах с точностью до 0,02 r) и заливают приготовленный варочный щелок, Затем закрывают крышку и помещают автоклавы во вра-щающуюся глицериновую баню, снабжен-ную регулятором температуры. После подъема температуры до конечной и стоянки автоклавы вынимают и охлаждают. Полученную целлюлозу промывают, сортируют, отжимают до сухости 25—

30%, измельчают и высушивают.

После определения массы абсолютно сухого полуфабриката (с точностью до 0,02 r) и его влажности выход целлюлозы рассчитывают по формуле

В,елл. = — - — -- 1 00%, m и.елл.

m epee,. где Вцелл. — выход целлюлозы,%; ш, е„л — масса абсолютно сухой целлюлозы, г;

5 150 шд,е„ вЂ” масса абсолютно сухой древесной щепы, взятой на варку,г, Пример 2. При определении выхода целлюлозы по предлагаемому способу в полуфабрикате отбираемой либо в конце периодической варки, либо в процессе непрерывной определяют средневзвешенную длину волокна (весовой показатель) волокон и соответствующую ему массу абсолютно сухих волокон, осевших на рамке при однократном определении. Для этого готовят суспензию с массовой концентрацией

0,37. и тщательно ее перемешивают для удаления сгустков и комочков ° Приготовленную массу помещают в воронкообразный сосуд прибора для определения средневзвешенной длины волокна, куда затем помещают рамку с расстоянием между лезвиями 10 мм. Сразу же после этого открывают клапан сосуда и включают секундомер. По истечении одной минуты рамку с осевшими на ней волокнами помещают на 4 листа фильтровальной бумаги размером не менее

200 х 150 мм.

Еще через одну минуту рамку подвешивают к коромыслу рычажных весов и отсчитывают вес влажного волокна в дециграммах. Затем волокна с рамки смывают в 2-литровую кружку, и после обезвоживания на сетке аппарата Шоппер-Риглера и сушки на сушильной горке находят массу абсолютно сухих волокон, осевших на рамке при однократном определении (взвешивание проводят на технических весах с точностью до 0,02 r). Расчет выхода целлюлозы проводят по формуле

В елл, = 64 82 — 4606 5

m елл.

ВПч,еил. где В ел„- выход целлюлозы,Х;

ВЦ е„л — средневзвешенная длина волокна, дг;

marе„л — масса абсолютно сухих волокон, соответствующая данному весовому. показателю целлюлозы,г, Для построения калибровочного графика или расчета эмпирического выражения для нахождения выхода целлюлозы по величине f.полуфабриката . используют целлюлозу, полученную в

9736 6 лабораторных варках, выход которой определяют,гравиметрически (no из" вестному способу), величину 1 — no формуле

f = 215,66

m елл

ВП u,åëë где ВП е„л. - средневзвешенная длина

10 волокна, дг;

m eon. — масса абсолютно сухих волокон целлюлозы,соответствующая данной средневзвешенной дли15 не волокна

Далее строят зависимость выхода полуфабриката от 1 и определяют эмпирически коэффициенты для расчета выхода целлюлозы по значению коэффици20 ента f.

Результаты определения выхода целлюлозы по предлагаемому и известному способам приведены в таблице.

Из таблицы видно, что предлагаемый способ позволяет значительно сократить его продолжительность при сохранении высокой точности определения. формула изобретения о

Способ определения выхода целлюлозы, полученной щелочной варкой сосновой или еловой древесины, включающий отбор пробы древесины, анализ ее и нахождение искомой величины, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности процесса, анализ пробы осуществляют путем измерения средневзвешенной длины волокна и соответствующей ей массы абсолютно сухих волокон, а искомую величину находят расчетом по формуле

45 ш

 = 64 82 — 4606 5

У 1

ВП где  — выход целлюлозы,Ж;

ВП вЂ” средневзвешенная длина волок50 на целлюлозы в исследуемой пробе, дг;

m — масса абсолютно сухих воло- . .кон, соответствующая измеренной длине волокна, r

55 или по соответствующему указанной формуле градуировочному графику.

1509736

Технология

Условия процесса

Известный способ

Предлагаемый способ процесса

Весовой показаМасса Выход Время

a,с,во- целлю- анализа, локон,г лозы,Х ч

Выход целлюлозы,X

Время ан аяиза, ч тель,дг

Максимальная температура 170 С, стоянка 1,5 ч,расход активной щелочи 18Х (ед. Naa0) гндромодуль 4: 1, сульфцпяость 25Х

Температура варки 170 С,стоянка 1,5 ч, расход активной щелочи 17Х (ед. Na 0),сульфндность 15X., расход антрахннона

О,IХ а.с.д., гидромодуль 4:1

Непрерывная. Температура варки

170 С, расход активной щелочи 18Х (ед, Na О), сульфндность 25Х, гндромодуль 3,5: 1

Периодическая. Температура варки 165ОС, расход активной щелочи 2IX (ep. Na О), супьфидность ЭОХ, гндромодуль 4;1

Лабораторные варки (ВНПОбумпром) 48,4

178-179 О>63

48,2 0,3

46,9

45,2 0,Э

О,Э

8"9

8"9

172-173

135-136

46,2

44,4

0,71

0,60

Опытные варки (кэцвз) 44,8

45,6

0,55

0,74

44 6

45 ° 9, 8-9

5-6

125-126

182-183

0,3

О,Э

ПО "Соломбальский

ЦВКЯ

44,6 О 3

40,5 0,3

45,0

41,0

179-180

113-114

5-6

10-11

0 75

0,60

Целлюлоз ный завод

"Питкяранта"

0,3

4192

121-122 0,62

41, 7 I 0-11

07

4У М 45

gbPPed цуАЯЮАОЯМ %

Составитель А.Моносов

Техред М. Дидык Корректор И.Муска

Редактор В.Данко

Заказ 5800/39 . Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101