Способ отбеливания целлюлозной массы

 

Саюз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (61),Дополнительный к патенту (22) Заявлено 060375 (21) 2113118/28-12 (51}M. Кл, (23) Приоритет (З2) 14.03.74

0 21 С 9/10

Государственный комитет

СССР но деяаи изобретений и открытий (31) 7403452/1 (33) Швеция

Опубликовано 15.07.81.Бкзллетень Но26

Дата опубликования описания 1507.81 (53} УДК 6 76. 11. . 082 (088. 8) Иностранец

Ханс Олоф Самузльсон (Швеция ) (72) Автор изобретения

Иностранная фирма

"Мо Ох Домсье Актиебслаг" (Швеция) (73) Заявитель (54 ) СПОСОБ ОТБЕЛИВАНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗНОЙ

МАССЫ

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промаяленности и может ать использовано при отбеливании древесной целлюлозы.

Известен способ отбеливания целлюлозной массы путем насыщения ее раствором карбоната натрия и спрессо-, вания ее до концентрации 20-66,7Ъ с поду"щ™ оздйствиеЧ рода 10 при 80-100оС f1) ..

Известен также способ, при осуществлении которого проводят процесс обработки кислородом в присутствии бикарбоната натрия, что позволяет повысить стойкость отбеленной масси к потере белизны вследствие старения

f2).

При этом в процессе отбеливания имеет место образование двуокиси углерода, который удаляют из газовой фазы (3) .

Неожиданно было обнаружено, что значительно более высокая селектив- 25 ность в отнсшении удаления лигнина может быть достигнута в том случае, если удаление двуокиси углерода осуществляют до величины его парциаль- ного давления равной 0,001-3 бар. З0

Цель изобретения - улучшение качества отбеленной массы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу отбеливания цецеллюлозной массы путем обработки ее кислс>родсодержащим газом в присутст.-..,. вии бикарбоната натрия при парциальном давлении кислорода предпочтитель- . но 3-20 бар и 110-170 С с одновременным удалением образовавшейся в процессе отбеливания двуокиси углерода, удаление двуокиси углерода осуществляют до величины ее парциального давления 0,001-3 бар.

Скорость протекания процесса отбеливания непрерывно снижается с повышением содержания двуокиси. углерода (углекислого газа) в газовой среде.

Эаметире; снижение скорости протекания процесса отбеливания достигается уже при парциальном давлении

0,2 бар. При давлении, превышающем

3 бар продолжительность процесса становится довольно длительной, если температуру не поддерживать на высоком уровне, но при этом целлюлозная масса становится непригодной для изготовления бумаги.

847933

Для достижения оптимальности свойств отбеленной массы удобно поддерживать парциальное давление двуокиси углерода различное в различных зонах столба целлюлозной массы.

Целлюпозную массу можно подвергать предварительной обработке с целью удаления соединений, которые проявляют металлическую активность в отнсшении разложения углеводов, в частности соединений меди, железа, ванадия и кобальта. Можно испольэовать растворы, содержащие органические или неорганические кислоты в частности, уксусную, лимонную, муравьиную, соляную, серную, азотную и фосфорную кислоты, а так же сернистую кислоту, кондвнсвты при выпаривании кислот и разбавяенные промлвные жидкостц, которые содержат сульфитный щелок. Кислотную обработку удобно проводить при величине рН 1-5, в течение промежутка времени 0,1-10 ч при 10-140ОС. Этот процесс можно дополнять или замещать обработкой с использованием комплескообразуКщих, агентов для тяжелых металлов.

Примерами подходязях для этой цели комплексообразующих агентов- являются фосфаты. предпочтительно полифосфаты, соли таких кислот, как изосахариновая, молочная, диоксимасляная и альдаровая. Может быть употреблен сульфитный щелок, а также следует упомянуть аминопопикарбоновые кислоты, например этилвндиаминтетрауксусную кислоту ЭДТК, а так же амита, в частности моно- ди и триэтаноламины °

При осуществлении способа можно также применять ингибиторы. Примерами таких ингибиторрв являются различные соединения магния, формальдегид или соединения, которые образуют формальдегиды и иодиды.

Установлено, что соответствующие . соединения марганца заментно повышают селективность в отношении удаления лигнина при осуществлении способа.

Это имеет место в том случае, когда массу предварительно обрабатывают таким образом, что при этом снижается содержание активнодействующих соединений марганца. Примеры таких соединений включают сульфат марганца, нитрат марганца, хлорид марганца и ацетат. Добавки следует вводить перед началом кислородного отбеливания или в ходе проведения процесса.

Количество соединений марганца составляет 0,001-2, предпочтительно

0,05-0 5 вес.Ъ от сухого веса массы, Пример 1. Техническую сульфатную массы древесины березы, числа Каппа которой составляет 20,2, а вязкость - 1236 смЪ/г пропитывают. раствором карбоната натрия, затем спрессовывают до концентрации 2428%. Температура пропитанной массы равна 40 C. Массу направляют в абсорционную зону автоклава и подвергают обработке газом, который отводят из процесса кислородного отбеливания, температура газа 120О С»общее давление газа составляет 10 бар, а порциальное давление углекис® лого газа 0,3 бар, парциальное давление кислорода - б бар. Процесс обработки продолжается 5 мин в этот промежуток времени температуру повышают до 92оС. Приблизительно 90%

1$ углекислого газа, поступившего в эту абсорбционную зону, абсорбируют и; карбонат натрия превращают в бикарбо-. нат. Обработанную таким образом цел люлозную массу затем подвергают от20 беливанию кислородом при 120оС в реакционном аппарате, за счет вращения которого древесная масса приводится в движение. Парциальное давление входящего газа в отнсшении кислорода равно 6,3 бар, а в отнсшении углекислого газа — 0,03 бар.Расход потока регулируют таким образом, что парциальное давление углекислого газа в выходящем газе поддерживается на уровне 0,3 бар в первой половине проз цесса отбеливания и 0,1 бар в заключительной части.

Полученные при этом результаты свецены в таблицу, в которой также приведен результат сравнительного испыЗЗ тания в соответствии с обычным способом отбеливания с использованием гидрата окиси натрия в присутствии магниевого комплекса.

Как показывают представленные ре40 зультаты предлагаемым способом достигаются значительно более высокая вязкость и значительно меньше потери выхода продукта при той же самой степени удаления ли гни на. В другой серии сравнительных испытаний, в ходе проведения которых исключают добавку магния, достигается вязкость, которая, если сравнивать при.том же самом числе Каппа на 70-90 единиц ниже, чем достигнутая в присутствии магния.

Таким образом, при практическом осуществлении предлагаемого способа можно, если это желательно, исключить добавление магния, одновременно зз сохраняя значительно более высокий. выход конечного продукта и повышенную вязкость (меньшую степень разложения углеводов) по сравнению с обычными способами при том же самом содержании щ лигнина.

847933

NaHCQ» NaOH % число

В па

Консистен Темпер ция массы тура,о ф

Время мин, Кап-Вязкость см, /г

Белиэ на согласно SCAN .а отери выхода, В

2,5

3,0)

3,Ф

4,0)

x)

5,0

11»4

983 53,8 3,6

11,3

973 53р5

940 54,3

3,4

3,7

10 6

878 56,3 4,9

823 57,8

10,3

5 3

1019 54,7 3,1

10,3

4,0

5,0

5>0

10,4

3,1

980 56, 1

1084

53,9

2»5

11,8

60 . 5 0

2044 53,3

923 61, 1

953 60,6

2,5

11,6

120

3,6

9,5

5,0

2,7

9,8

120

5,0

27»8 120

95Ь 58,6 3» 1

9,8

5,4

Пример 2. Эксперименты в соответствии с примером 1 повторяют, но с той разницей, что в целлюлозной массе содержится 0,2 вес. t ЭДТК. При 33 этом не наблюдается заметного изменения выхода конечного продукта при- том же числе Каппа. То же самое можно сказать и в .отнсшении белизны массы. . С другой стороны достигается повьые- » ние: вязкости на 80-100 см /r.

Формула из обретения

Способ отбеливания целлюлозной мас- сы путем обработки ее кислородсодержащим газом в присутствии.бикарбоната натрия прн парциальном давлении

Составитель С. Чекушко Редактор E.Дсрсшенко Техред И, Келушак Корректор,М. Шароши

Заказ 5555/89 Тираж 407 Подписное

ВНИИПИ Государственного коьжтета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4

28, 1 100

28,1 100

28, 1 100

28,0 110

28,0 110

25,6 120

2.6, 0 120

26, 1 120

24,0 120

24,0 120

23,7 120 кислорода предпочтительно 3-20 бар и 110-170ОС с одновременнам удалением образовавшейся i процессе отбеливания двуокиси углерода, о т л н ч аю щ и и с a тем, что, с целью улучшения качества отбеленной массы, удаление двуокиси углерода осуцествляют от величищю ее парциального давления

0,001-3 баре

Источники информации

Принятые во внимание-при экспертизе

1, Патент швеции В 219677, кл, 5Ъ в» 55» 1968.

2. Патент G6A 9 3024158,кл.162-65, 1969 °

3. Патент США в 3764464, кл. 162-65» 1973 °