Способ производства целлюлозы

 

<1л 487I88

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.10.73 (21) 1965936/28-12 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 05.10.75. Бюллетень ¹ 37 (51) Ч. Кл. О 21с 3, 16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

I,53) УДК 676.022.12 (088.8) Дата опубликования описания 04.01.76 (72) Авторы изобретен1ия

E. М. Макушин и Л. П. Осьмак (71) Заявитель

Украинский научно-исследовательскиЙ институт целлюлозно-бумажной промышленности (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕЛЛК)ЛОЗЪ|

Изобретение относится к способам производства целлюлозы из лигноцеллюлозных материалов с помощью кислых окислительных средств, оно предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности.

Из1вестен способ получения целлюлозы с помощью окислительных средств, заключающийся в том, что варка лигноцеллюлозного материала осуществляется с варочной жидкостью, состоящей из азотной кислоты и окислителя — солей галогенкислородных кислот, таких как хлорт. Достоинством способа является возможность получения полуфабриката с высоким выходом (75 — 805 ) и за весьма короткое время (30 мин). Подобное ускорение достигнуто как за счет применения концентрированной азотной кислоты (45 /о), так и в результате добавления в варочный раствор солей галогенкислородных кислот, и в частности хлората калия.

Недостаток такого способа заключается в выделении большого количества вредных газообразных веществ, включающих весьма токсичные газы: хлор, окись хлора, йода, брома и окислы азота. Выделение этих продуктов продолжается в течение всей варки, что ухудшает условия труда и загрязняет атмосферу.

Сточные воды также содержат большое количество продуктов хлорирования и свободный хлор, а поэтому требуют специальной очистки перед сбросом в водоемы.

Другим существенным недостатком известного cIIocoGp. является присутствие в взрочной жидкости больших количеств соляной кислоты, которая вместе с азотной кислотой образует так называемую «царскую водку», коррозирующую почти все известные конструкционные материалы. Присутствие xлора увеличивает агрессивность коррозионной среды.

Известный способ требует применения концентрированной азотной кислоты, что, помимо увеличения расхода химикатов на варку, вызывает необходимость охлаждения содержимого варочного котла, поскольку реакция азотной кислоты с древесиной экзотермичсская.

Цель изобретения — улучшение качсства целлюлозы и повышение санитарно-гигиен 20 ческих условий производства. Эта цель достигается тем, что в качестве окислителя используют перекисные соединения: органические и I:ñîðãàíè÷åñêèc перекиси, например перекись водорода, перуксусную кислоту, пе25 рекись натрия и т. д.

Использование перекисных соединений при производстве целлюлозы позволяет избежать применения галогенкислородиых кислот при варке и тем самым исключить выделение газообразных веществ (хлор, окись хлора, 487188

Та блица

1 ! ! ели Известный

CIIOCOO

Предлагаемый способ варки березы

Условия процесса и показатели полуфабриката

Окислитель сусная перекись перу ксмспая перекись перук водорода

10,0 10,0

2,0 2,0

45,0

l0,0

10,0

2,0

2,0

5 — 8

5:1

4:!

4:1

8 5

4:1 4:1 (60, 60

81 75

9700 9310

l0

77

9500

9530

75 — 80!

320 1200

1070

1510

5,7

5,6

5,6

5,5

67 брома, йода и окислы азота). Это улучшает условия труда и уменьшает загрязнение атмосферы. Сточные воды после азотнокислой варки с перекисями не только нетоксичны, поскольку не содержат хлора и его соединений, но и могут быть с успехом использованы в сельском хозяйстве в качестве удобрений, Замена галогенкислородных кислот перекисными соединениями уменьшает коррозионную активность варочных растворов до уровня чистой азотной кислоты, что позволяет применять при осуществлении способа обычные молибденовые кислотоупорные стали.

Использование перекисных соединений при азотнокислой варке позволяет сохранить основное достоинство азотнокислых варок с добавлением галогенкислородных кислот их небольшую продолжителыюсть. Варка с добавлением порекисей протекает даже быстрее, чем варка с галогенкислородными кислотами: для получения полуфабрикатов с выходом 75 — 80% достаточно 10 — 15 мин.

Такая высокая скорость процесса достигается благодаря тому, что перекисные соединения создают с азотной кислотой сильную окислительную среду, которая обладает ич. бирательным действием по отношению к лигнину и повышает скорость его окисления. Э го позволяет заменить концентрированную азотную кислоту ее слабыми растворами, снизить расход азотной кислоты на варку, исключить необходимость охлаждения содержимого варочного котла.

Пример 1. Еловую щепу пропитывают в течение 8 мин по одному из известных споКонцентрация азотной кислоты, Расход перекисных соединений, от древесины

Продолжительность проппткп щепы азотной кислотой, мин

Модуль обработки

Продолжительность азотпокислой .варки, мин

Температура варки, С

Выход полуфабриката, Разрывная длина, м

Сопротивление излому, число двойных перегибов

Сопротивление продавлпванщо, кгс/см

Сопротивление раздирагппо, гс

Предмет изоб!ретения

Способ производства целлюлозы путем варки лигноцеллюлозных материалов с азотной кислотой в присутствии окислителя, отсобов 10% -ным раствором азотной кислоты с добавлением перекиси водорода или перуксусной кислоты в количестве .2,0% от веса древесины, взятой на !варку. Затем ее варят при

5 температуре 60 С в течение 15 мин при модуле 4: 1. По окончании варки отработанную кислоту отделяют, а полуфабрикат с выходом

80 — 81% подвергают щелочению 3%-ным раствором едкого натра при температуре 50 С в

10 течение 60 лаан. Далее полу фабрикат промывают и направляют на дальнейшую обработку или используют.

Применение органических гидроперекисей при прочих равных условиях позволяет достичь более высокий выход полуфабриката, чем выход его при использовании перекиси водорода.

Полученные результаты приведены в таблице.

20 Пример 2. Березовую щепу пропитывают в течение 5 лшн !по одному из известных способов 10% -ным раствором азотной кислоты с добавлением перекиси водорода или перуксусной кислоты в количестве 2,0% от веса древесины, взятой на варку. Затем ее варят при температуре 60 С в течение

10 мин при модуле 4: 1. По окончании варки отработанную кислоту сливают, полуфабрикат с выходом 75 — 77% подвергают щелоче30 нию 3% -ным раствором едкого патра при температуре 50 С в течение 60 мин. Далее его промывают и направляют на дальнейшую обработку или используют.

Полученные результаты приведены в таб35 лице. кислота водорода кислота лачающий ся тем, что, с целью улучшения качества целлюлозы и повышения санитар: огигиенических условий производства, в качестве окислителя используют перекисные

40 соединения.