Способ получения сульфитной целлюлозы

 

376507

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСксму свИДетельствм

Соитз Советокив

Социалистическив

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 30.111.1971 (№ 1639136/23-4) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05.1Ч.1973. Бюллетень № 17

Дата опубликования оппсашгя 7Х1.1973

М. Кл. D 21с 3!06

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

ЧДК 661.728.2(088.8) Авторы изобретения

P. Е. Смирнов, Ю. Н. Ефремов, С. А. Пузырев, Я. В. Никитин и Ф. П. Комаров

Всесоюзный научно-исследовательский институт целлюлознобумажной промышленности

Заявитель

1 с

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФИ1 НОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к способу получения целлюлозы, в частности сульфитной.

Известен способ получения сульфитпой целлюлозы путем двухступенчатой варки целлюлозосодержащего сырья, причем па первой ступени применяют раствор бисульфита и варку ведут при 60 — 100 С, а на второй ступени используют 6 — 9%-ный водный раствор

$0 и процесс ведут при 130 — 140 С. Применение па первой ступени низкой температуры делает процесс длительным, а использование водных растворов $0в высокой концентрации связано с трудностями их приготовления и требует специального дополнительного оборудования.

С целью упрощения процесса предложено варку па первой ступени проводить при 150—

175 С, а на второй ступени использовать водный раствор $0в с концентрацией 1 — 3%.

Предлагаемый способ состоит в том, что древесную щепу на первой ступени обрабатывают раствором бисульфита па любом из известных оснований при повышенной температуре (150 — 175 С) в течение 30 — 90 мин, а па второй ступени — водным раствором SO2 с концентрацией 1 — 3% при 120 — 140 С в течение 5 — 20 мин.

Варку проводят по следующему режиму: па первой ступени щепу загружают в варочный котел, пропаривают и пропитывают раст2 вором бисульфита, содержащим 3 — 6% всего

$0в и 1,5 — 3% связанного SO, при 60 — 80 С и избыточном давлении 5 — 6 ати в течение

30 мин. Затем содержимое котла нагревают как можно быстро до 150 — 175 С и варят при этой температуре 30 — 90 л.ин. Далее из котла удаляют весь не впитавшийся в щепу раствор, который после доукрепления по основанию и

$0в используют на первой ступени последую10 щих двухступенчатых варок.

Во второй ступени щепу доваривают с водным раствором $0в низкой концентрации (1 — 3%) в течение очень короткого промежутка времени (5 — 20 мин), после чего отрабо15 танный щелок отбирают на спиртовой и дрожжевой завод, а целлюлозу выгружают из котла, промывают и сортируют обычными способами, применяемыми в целлюлозном производстве. Конечный отработаппьш щелок содержит до 2,8% PB и может быть использован для переработки на спирт и дрожжи.

Пример 1. В лабораторных условиях в автоклавах емкостью 1 л проводят серию варок щепы. На первой ступени варки еловую

25 щепу обрабатывают раствором бисульфита аммония, содержащим 3% всего SO> (рН 6,0), при 170 С в течение 90 мин. Повышают температуру до 170 С в течение 2 час. На второй ступени варки используют водный раствор

30 $02, содержащий 1% $0е, и варку ведут при

376507

Составитель С. Котова

Корректор Н, Аук

Тек ред T. Курилко

Редактор 3. Горбунова

Заказ 1651/11 Изд. № 422 Тираж 467 Подписное

Ц11ИИПИ Когиитета по дел,и изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раугиская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

140 C в течение 5 иин. Повышают температуру до 140 С в течение 1,0 час. В результате варки получают светлую целлюлозу с выходом из древесины 59% без непровара, жесткостью 102 и. е., содержанием лигнина 6,4%.

Показатели механической прочности целлюлозы (при 60 ШР): разрывная длина 10200я; сопротивление раздиранию 100 г, продавливанию 6,5 кг/см, излому 2600 дв. перегибов.

В отработанном щелоке содержится 2,6% PB.

Пример 2. Варку ведут в варочном котле емкостью 2,0 мз, оборудованном циркуляционной системой. Пропаренную осиновую щепу обрабатывают на первой ступени раствором бисульфита натрия (рН 3,0) при 150 С в течение 30 мин, а на второй ступени щепу доваривают с водным раствором SO>. с концентрацией 3,0% при 120 С в течение 20 .иин. Повышают температуру до 120 С в течение

30 мин. Получают целлюлозу с выходом из древесины 55% без непровара, жесткостью

75 п. е. Содержание PB в отработанном щелоке 2 6%.

Пример 3. Варку ведут в производственных условиях в котле емкостью 2,0 м, снабженном принудительной циркуляцией варочного щелока. Пропаренную сосновую щепу обрабатывают на первой ступени раствором бисульфита магния (рН 4,0) при 160 С в течение 60 мин, а на второй ступени применяют водный раствор SO2 с концентрацией 2,5% и варку ведут при 135 С в течение 10 мин. Получают целлюлозу с выходом из древесины

55% без непровара, жесткостью 68 п. е. Содержание PB в отработанном щелоке 24%.

Показатели механической прочности небеленой целлюлозы: разрывная длина 10200 м; сопротивление излому 3200 дв. перегибов, продавливанию 6,8 кгlсм, раздиранию 90 г.

Таким образом по механической прочности такая целлюлоза не уступает целлюлозе, полученной по известным ступенчатым способам варки, Белизна полученной по предлагаемому способу целлюлозы на лейкометре с тремя светофильтрами составляет 70%. Целлюлоза легко отбеливается обычными методами, применяемыми в целлюлозно-бумажной промышленности.

Преимуществами предлагаемого способа являются:

1. Возможность использования для варки

1р водных растворов SO2, низкой концентрации (1 — 3%), что значительно упрощает приготовление варочных растворов на существующем оборудовании сульфит-целлюлозных предприятий.

2. Получение хорошо проваренной, очень светлой целлюлозы с низкой сорностью при использовании магниевого и особенно аммонийного оснований.

3. Сокращение времени варки на 50 — 70,/в по сравнению с известными способами. Очень кратковременная варка на второй ступени (5 — 20 мин) сохраняет высокий выход целлюлозы и высокие показатели механической прочности.

4. Применение на первой ступени варки растворов бисульфитов при высокой температуре (150 †1 С) приводит к интенсивному сульфированию лигнина древесины и предупреждает его конденсацию. Это обусловливает легкое и селективное растворение лигнина даже при использовании водных растворов

SO низкой концентрации (1 — 3%).

Предмет изобретения

Способ получения сульфитной целлюлозы путем двухступенчатой варки целлюлозосодержащего сырья при повышенной температуре с использованием на первой ступени раствора бисульфита, а на второй — водного

4р раствора SO2> отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, варку»а первой ступени ведут при 150 — 175 С, а на второй ступени применяют водный раствор SOq c концентрацией 1 — 3%.