Способ отбеливания целлюлозы

 

Сечеэ Советскни

Социалистическия

Республик

«»850019

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 191274 (23) 2090807/29-12 (53)М. Кл.

0 21 С 9/10 (23) Приоритет — (32) 201273

Государственный номнтет

СССР llo делан нзобретеннй

w mapan èé (31) 7317221-5 (33) Финляндия (53) УДК 677. 044. . 314 (088. 8) Опубликовано 230781.Бюллетень Н927

Дата опубликования описания 230781 (72) Автор иэобретени я

Иностранец, Фрей Викинг Сандман. (Финляндия) Иностранная фирм@

"A.Алъстрем Осакейтие" :- : :, ; (Финляндия) (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ОТБЕЛИВАНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к способу отбеливания целлюлозы окислительным газом, в частности кислородом в щелочной установке, особенно при проиэвод-. стве пульпы сульфатным спОсобом.

До настоящего времени отбелива- ние пульпы кислородом обычно осущест.влялось таким образом, что после промывания почти вся жидкость, находящаяся между волокнами, выжималась иэ пульпы,. после чего концентрация пуЛьпы:приближалась к ЗОВ. После этого пульпа перемешивалась .с определенныт4 количеством щелочи (раствором МаОН);.необходимым „ля отбеливания, в результате чего концентрация пульпы снижалась до 25%, . Отбеливание кислородом представляет собой процесс, при котором по- 20 средством щелочи, воды,.тепла н кислорода пытаются удалить лигнин нэ волокон целлюлозы. Количество. реаген,та (О, ИаОИ), переносимого на.волокно,. прямо .пропорционально площади 25 фаэовой поверхности (поверхности перекоса жидкости к волокну), кото-. рая Максимум может быть внешней поверхностью волокна. в этом случае предполагается, что волокна отделе- 30 ны друг от друга. Если волокна флоккулнруют вместе, общая поверхность соприкосновения волокон становится меньше и требуемое время реакции для удаления лигнина из волокон, находящихся внутри.флоккулированного осадка (хлопьев) увеличивается..В результате этого имеет место перебелка волокон на внешней поверхности хлопьев, где.даже подвергается воздействию целлюлоза в волокнах,.и тем самым отбеливание волокон в целом осуществляется неравномерно. когда же имеет место отделение волокон друг от друга, осуществляется равномерное отбеливание всех волокон.

Пульпу с высокой концентрацией. волокон .очень трудно обрабатывать, а именно смешйвать с ней требуемое количество щелочи,так как при смешивании щелочь распределяется неравно-" мерно. Трудно также транспортировать такую ПулЬпу к реактору. Прн использовании. известных в настоящее время способов, невозможно подавать ее в резервуар .большой емкости в другом виде, кроме хлопьев.

Известный способ отбеливания кислородом требует продолжительного вре850019 мени реакции, что приводит к необхо димости увеличения размера реактора, Внутренние и внешние волокна в хлопьях приобретают различную прочнОсть и вязкость ° При неравномерном распределении щелочи зто приводит к тому, что в некоторых местах желаемая ре-. акция не проходит до конца.

Количество кислорода, требуемое для удаления лигнина иэ волокон целлюлозы, составляет 1-1,5 вес Ъ от пульпы. Реактор емкостью 1 м содержит приблизительно 100 кг влажной рыхлой пульпы, т.е..при концентрации волокон в 25% — 25 кг сухой целлюлозы, Если реакция проходит при давлении 10 кг/см, требуется примерно

10 кг кислорода, что примерно в 30 раз больше требуемого количества.

Поэтому реакция проходит при очень большом избытке кислорода.

Наиболее близким к «реллагаемому по технической сущности является способ отбеливания целлюлозы, преимущественно молекулярным кислородом в щелочной среде, согласно которому в целлюлоэную массу дополнительно вводят поверхностно-активные вещества.

Добавка поверхностно-активных веществ улучшает смачивание целлюлозы щелочью увеличивает проникновение щелочи и кислорода, растворенного в ней, в волокна 11) .

Однако данный способ не лишен всех недостатков, отмеченных выше, Цель изобретения — устранение недостатков известных способов.

Поставленная цель достигается тем, что щелочную водно-целлюлозную пульпу с концентрацией целлюлозы 615% перемешивают в присутствии окислительного газа, в частности. кислорода и поверхностно-активного ве1 щества до образования устойчивой

/ пены.

При осуществлении предложенного способа поверхностно-активные ве-. щества способствуют образованию кислородсодержащих пузырьков. Когда кислород диспергирует среди волокон в виде пузырьков, создается большая поверхность контакта между кислородом и волокнистым материалом.

Способ. позволяет примешивать к пульпе столько кислорода, сколько

его требуется для отбеливания (делигнификации) во.юкон. Так как волокна хорошо диспергируют и создаются благоприятные условия для перемещения кислорода в волокна, процесс проходит быстро и дает ровйые результаты, Осуществление способа позволяет получать низкое число каппа, характеризующее остаточное содержание лигнина ъ целлюлозе, s то время как вязкость остается на постоянном . уровне.

При осуществлении способа в качестве поверхностно-активных веществ. может использоваться либо щелок, оставшийся в пульпе в результате предшествующих отбеливанию технологических операций и/или синтетические пбверхностно-,активные вещества, такие как полиоксиалкиленовый конденсат, додецилбензолсульфонат и октилфеноксиполиэтосиэтанол.

До настоящего времени в производстве пульпы стремились предотвратить образование пены как нежелательное явление. Из-за этого щелок тщательно удалялся из пульпы. В предлагаемом способе пена используется для рассеи.

15 вания волокон. Кроме того, пена облегчает транспортировку пульпы.

Вместо кислорода, воздуха или других газов может использоваться, например озон, С1, С1 + C10, или смеси газов. В предлагаемом способе время реакции может быть значительно сокращено. Оно составляет только

10-20 мин по сравнению с 30-60 мин в известных способах. Благодаря этому емкость реактора для отбеливания может быть значительно уменьшена.

Пример 1. Экспериментальный реактор заполняют пульпой, пропитывают ее кислородом и нагревают паром, после чего пропускают раствор щелочи через пульпу. В другом случае при тех же самых условиях осуществляют отбеливание пульпы, содержащей 1%

Теапола (товарный знак фирмы "Шэлл"), синтетического моющего средства, вспенивание производят миксером.

Перед испытанием пульпа имеет следующие параметры: Ж = 29,3; g

1086; белизна 26,5%.

После обработки раствором йаОН

10 при следующих условиях:

Эагрузка щелочи, Ъ 6

Давление, атм 4

Температура,ОC 110

Консистенция пульпы,Ъ 8

Время реакции, мин 15

Пульпа имеет следующие параметры:

Испытание 1 Испытание 2 с пеной беэ пены, 16,5 @ = 22,5

50 890 ., = 985

Белизна,Ъ 35,7 Белизна,Ъ 31,1

Трудно получить в способе обработки без пены параметр К 20 беэ увеличения консистенции пульпы дс величины, превышающей 10%. При увели. чении консистенции пульпы отбеливание осуществляется неравномерно.

В испытаниях беэ образования пены с загрузкой щелочи свыше 10% и ф) при тех же самых условиях, что в испытаниях примера 1 получены следующие результаты: без пены Я, = 21,2

900 белизна 31,3%.

П р и м.е р 2. Сульфатную целлюлозу, содержащую 1Ъ Теапола, отбе-

850019

Формула изобретения

Пара» Испытание с метры пеной

Испытание без пены

Слой Поверх- Слой дна ностный дна. слой

Поверх-. ностный слой

Составитель М. Николаева

Редактор С. Патрушева Техред A,Ñàsêà Корректор Л. Иван

Заказ 6155/84 . Тираж 407 Подписное

ВНИИПИ Государственноro комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, В-35. Уаушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ппп,патевт зак. 85 6 ливают в реакторе. Плотность слоя

- целлюлозы 30 см. Во время обработки кислородом через целлюлозу пропускают. раствор йаОН.

Отбеливание части целлюлозы samoaнено в пенном режиме, другую часть отбеливают беэ образования пены.

Перед обработкой кислородом, g =

26,3, = 1049, После обработки получены реэульт таты, представленные s таблице, 1 ф 16,2 .16,8 16,1. 19,5

880 890 563 720

Результаты показывают, что отбеливанне целлюлозы окислительньм газом в присутствии щелочи н поверхностно-: активного вещества позволяет получить положительный результат только в том случае, если процесс проходит в пенном режиме.

Способ отбеливания целлюлозы

1р окислительным газом в воднощелочной среде в присутствии поверхностноактивных веществ прн повышенной температуре и давлении, о т л нч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса и равномерности отбеливания целлюлозы, щелочную водно-целлюлоэную пульпу с концентрацией целлюлозы 6-15% перемешивают в присутствии окислительного га за и поверхностно-активного вещества

20 до образования устойчивой пены. ,источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

Ю 348664, кл. 0 21 С 9/10, опублик, 1971 (прототйп).