Способ отбелки целлюлозы

 

Ч Ф

Р

8.С.Кротов, 8.8.Лизунов, Н.И.Дуб у и Г,"А. бедин; ,--,1 -", i

t (72) Авторы изобретения

Институт коллоидной химии и химии k v АИ - Украинкой ьСР предприятий целлюлозно-бумажной промышленности (7! ) Заявители. (54) СПОСОБ ОТБЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗИ

Целью изобретения является сокращение расхода свежей воды при сохранении белизны целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу отбелки целлюло. эы, включающему последовательные стадии обработки целлюлозной массы хлорсодержащими реагентами в кислой среде, реагентами в щелочной среде и промывку массы после каждой ста"

>< дии промывной жидкостью, в качестве промывной жидкости для промывки массы после стадии обработки целлюлозной массы хлорсодержащими реагентами используют щелочную сточную воду

Изобретение относится к способам отбелки целлюлозы и предназначено для использования на предприятиях цел. люлозно-бумажной промышленности.

Известен способ отбелки целлюлозы, включающий последовательные стадии обработки целлюлозной массы хлорсодержащими реагентами в кислой среде,реагентами в щелочной среде и промывку массы после каждой стадии промывной жидкостью. Согласно этому способу в качестве промывной жидкости используют свежую воду (l ).

Недостатком известного способа является большое потребление свежей воды на отбелку и, соответственно, большой объем сточных вод, сбрасываемых в канализацию. По нормам технологического проектирования для современных предприятий расход свежей воды на отбелку в расчете на 1 т воздушно-сухой беленой целлюлозы составляет 46,5-49 м, а количество сточных вод от отбельного цеха, направляемых на биологическую очистку58-61 м Кроме того, известный способ отбелки целлюлозы не позволяет создать на предприятии замкнутый водооборот без сброса сточных вод и таким образом прекратить загрязнение окружающей среды отдельными сточными водами.

Гипохлорит

Щелочение Гипохлорит

Кисловка

Хлорирование

Режим обработки

Расход активного хлора, Ф от абсолютно. сухого волокна

0,8

1,2

4,2

Расход щелочи, 4 абсолютно сухого волокна

Расход SO, от абсолютно сухого волокна

3 93 от стадии обработки целлюлозной мас- : сы реагент ами в щелочной среде, при этом указанную сточную воду предварительно обрабатывают оэонсодержащим газом при расходе озона 0,953,50 кг на 1 кг химического потребления кислорода щелочной сточной воды °

В качестве промывной жидкости после стадии обработки целлюлозной массы реагентами в щелочной среде используют кислую сточную воду от стадии обработки целлюлозной массы хлорсодержащими реагентами, при этом указанную сточную воду предварительно обрабатывают озонсодержащим газом при расходе озона 0,05-3,50 кг на 1 кг химического потребления кислорода кислой сточной воды.

На чертеже показана схема осуществления способа, где Х вЂ” хлорирование;

Щ " щелочение;.à — гипохлорит.

Способ осуществляется сЛедующим образом.

Очищенную воду 1 подают на последнюю ступень гипохлоридной обработки целлюлозной массы и используют по принципу противотока на всей стадии обработки целлюлозной массы реагентами в щелочной среде, включая первую гипохлоритную обработку и щелочение.

В случае необходимости восполнения естественной воды в производстве на последнюю ступень гипохлоритной обработки можно подать вместе с очищенной водой свежую воду 2.

Сточную воду 3 от стадии обработки целлюлозной массы реагентами в щелочной среде забирают со ступени щелочения и обрабатывают озоносодержащим газом 4. Обработанную воду 5 направляют на ступень хлорирования, 7580 4 где используют в качестве свежей во ды обычным образом, например для промывки и разбавления массы после хлорирования. Возможный недостаток

5 обработанной озонсодержащим газом щелочной сточной воды восполняют избытком очищенной воды 1.

В случае необходимости вместе с очищенной водой подают на воспол в нение естественных потерь воды в производстве свежую воду 6. Сточную воду 7 от ступени хролирования целлюлозной массы обрабатывают озонсодержащим газом 8 и подвергают выпариванию 9 с последующей кристаллизацией солей 10. Пары конденсируют, и конденсат 11, представляющий собой очищенную воду, возвращают на последнюю ступень гипохлЬритной обработки массы, а в случае необходимости - и на ступень хлорирования в качестве свежей воды. Конденсируемые газы и пары легколетучим веществ 12 направляют на обработку, которая, например, может включать утилизацию ценных компонентов, обезвреживание или сжигание вредных соединений, Твердый остаток кристаллизуемых солей 13 отделяют от маточного раствора и направляют на переработку, например, с целью получения исходных отбеливающих реагентов, а маточный раствор 14 возвращают на выпаривание.

Пример 1. Используют небеленую осиновую целлюлозу и сточные воды со ступеней хлорирования и щелочения целлюлозной массы. Навеску не4 беленой целлюлозы 340 г сухостью

29,43 (100 r абсолютно сухого волокна) обрабатывают в соответствии с режимом, приведенным в табл.1.

Т а б л и ц а 1

937580

6.

Продолжение табл. 1

Начальный рН среды после смешения массы с реагентами

«.5: 11 ю3 11 q2 11 ° 0 11 ь5-11у2 4,0 рН среды в конце обработки

11,0- 10,5 8,5-8,2 8,8-8,5 4,0-4,5

2,0

Концентрация массы,4

Температура, С

40

20

3,0

10. 65

43

Продолжительност ь, мин

180

180

30

Наименование вод

Концентрация озона в газовой смеси, мг/л

1,5

1,5

0,05

0,05

0,36

2,5

37,8. 37,8

0,20

3,5

Иассу после промывки разбавляют этой же водой до концентрации, обеспечивающей процесс щелочения по режиму, укаэанному в табл. 1 ° Полученный фильтрат и промывную воду собирают вместе и таким образом получают кислую сточную воду 1.

После хлорирования целлюлозную массу путем отсоса на воронке Бюхнера обеэвоживают и промывают 250 мл щелочной сточной воды, отобранной со ступени щелочения и обработанной озоновоздушной газовой смесью по режиму, приведенному в табл.2.

Обрабатку озоном сточных вод про водят в барботажном реакторе периоЩелочная сточная вода

Кислая сточная вода

Щелочная сточная вода 1

Кислая сточная вода 1

Щелочная сточная вода 2

Кислая сточная вода 2

После щелочения целлюлозную массу обеэвоживают отсосом и промывают

250 мл кислой сточной воды, отобранной со ступени хлорирования, обработанной озоновоэдушной газовой сме дического действия емкостью 3,0 л и высотой 0,8 м при диспергировании газовой смеси пористой стеклянной пластиной с размером пор 60 мкм.

Кислые сточные воды после обработки оэоновоздушной газовой смесью очищают от минеральных веществ перегонкой в аппарате для перегонки жидкостей.

Т аблица 2

Расход озона, мг на 1 мг

ХПК сточной воды сью по режиму, указанному в табл.2, и очищенной от минеральных веществ пере гонкой °

Этой же водой массу разбавляют перед первой гипохлоритной обработкой. Фильтрат и промывная вода, собранные вместе, образуют щелочную сточную воду 1.

Аналогично обработке после щелочения обрабатывают целлюлозную массу после первой и второй гипохлоритных обработок, получая соответствую" щие отработанные воды.

1О

15 го

3О

7 93

После кисловки целлюлоэную массу обезвоживают отсосом на воронке

Бюхнера и, не промывая, высушивают на воздухе.

Получают 100,5 г воздушно-сухой целлюлозы с сухостью 92,8Ф (93,2 г абсолютно сухого волокна) белизной

85,0i (по ГОСТ 7690-66).

Пример 2. Навеску небеленой целлюлозу 340 г сухостью 29,4"ь (100 г абсолютно сухого волокна ) обрабатывают по режиму, указанному в табл.1.

Для приготовления хлорной воды и разбавления массы до концентрации заданной режимом хлорирования, исполь зуют кислую сточную воду, отобранную со ступени хлорирования, обработанную озоновоэдушной газовой смесью по режиму, указанному в

Tабл.2, и очищенную от минеральных веществ перегонкой.

После хлорирования целлюлозную массу обеэвоживают отсосом и промывают 250 мл щелочной сточной воды

1, которая отобрана со ступени щелочения при отбелке предыдущей навески целлюлозы в примере 1 и обработана озоновоздушной газовой смесью по режиму, указанному в табл.2.

После промывки массу разбавляют этой же водой до концентрации, обеспечивающей процесс щелочения . Фильтрат и промывная вода, собранные вместе, образуют кислую сточную воду 2.

После щелачения целлюлозную массу обезвоживают отсосом и промывают

250 мл отработанной воды, полученной с первой гипохлоритной ступени отбелки массы в первом примере. Этой же водой массу разбавляют перед первой гипохлоритной обработкой. Фильтрат и промывная вода, собранные вместе, образуют щелочную сточную воду 2 °

После первой гипохлоритной обработки целлюлоэную массу обезвоживают отсосом и промывают 250 мл отработанной воды, полученной со второй гипохлоритной ступени отбелки массы в первом примере. Этой же водой массу разбавляют перед второй гипохлоритной обработкой, Фильтрат и промывг ная вода, собранные вместе, образуют отработанную воду первой гипохлоритной ступени примера 2.

После второй гипохлоритной обработки целлюлозную массу обеэвоживают отсосом и промывают 250 мл кис- лой сточной воды 1, которая отобра7580 8 на со ступени хлорирования при отбелке целлюлозы в примере 1, отобрана озоновоэдушной газовой смесью по режиму, указанному в табл,2, и .очищена от минеральных веществ перегонкой досуха. Этой же водой массу разбавляют перед кисловкой. Фильтрат и промывная вода, собранные вместе, образуют отработанную воду второй гипохлоритной ступени примера 2.

После кисловки целлюлозную массу обезвоживают и, не промывая, высушивают на воздухе. Получают 101 г воздушно-сухой целлюлозы с сухостью

23,1/ (94 r абсолютно сухого волокна) и белизной 84,54 (по ГОСТ 769066).

Пример 3. Навеску небеленой целлюлозы 340 г сухостью 29,4i (100 г абсолютно сухого волокна) обрабатывают по режиму, укаэанному в табл.1.

После хлорирования целлюлозную массу обезвоживают отсосом и промывают 250 мл щелочной сточной воды 2,ко. торая отобрана со ступени щелочения при отбелке целлюлозы в примере 2 и обработана озоновоздушной газовой смесью по режиму, указанному в табл.2.

После промывки массу разбавляют этой же водой до концентрации, отвечающей условиям последующего процесса щелоче ния.

После щелочения целлюлозную массу обезвоживают отсосом и промывают

250 мл отработанной воды, полученной с первой гипохлоритной ступени отбелки массы в примере 2. Этой же водой массу разбавляют перед первой гипохлоритной обработкой.

После первой гипохлоритной обработки целлюлозную массу обезвоживают отсосом и промывают 250 мл отработанной воды, полученной со второй гипохлоритной ступени отбелки массы в примере 2. Этой же водой массу разбавляют перед второй гипохлоритной обработкой.

После второй гипохлоритной обработкии целлюлозную массу обезвоживают отсосом и промывают 250 мл кислой сточной .воды 2, которая отобрана со ступени хлорирования при отбелке целлюлозы в примере 2, обработана озоновоэдушной газовой смесью по режиму, указанному в табл.2, и очищена от минеральных веществ перегонкой досуха. Этой же водой массу разбавляют перед кисловкой.

93758

После кисловки целлюлозную массу обезвоживают и, не промывая, высушивают на воздухе. Получают 101 r воз. душно сухой целлюлозы с сухостью

92,64 (93,5 г абсолютного сухого волокна) и белизной 85,54 (по ГОСТ

7690-66).

Во всех трех примерах качество полученной беленой целлюлозы соответствует нормам для марки ОБ- 1 по 10

ГОСТ 14940-75.

Предлагаемый способ отбелки целлюлозы позволяет сократить расход свежей воды на отбелку не менее чем в 1,5-2 раза, уменьшить загрязнение 1% окружающей среды отбельными сточными водами при сохранении белизны целлюлозы. Облегчается .создание на предприятиях замкнутого водооборота.

При этом коррозионно-активные хлор- 20 содержащие и другие вредные соединения не будут попадать в поток производства небеленой целлюлозы, в результате чего отпадает необходимость применения технологического оборудо- уу вания и трубопроводов, изготовленных из особой высоколегированной стали с повышенным содержанием никеля, молибдена,. титана и других дорогостоящих металлов. 30

Формула изобретения

1. Способ отбелки целлюлозы, включающий последовательные стадии обработки целлюлозной массы хлорсодержащими реагентами в кислой среде.

0 10 реагентами в щелочной среде и промыв ку массы после каждой стадии промывной жидкостью, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращения расхода свежей воды при сохранении белизны целевого продукта, в качестве промывной жидкости для промывки массы после стадии обработки целлюлозной массы хлорсодержащими реагентами используют щелочную сточную воду От стадии обработки целлюлозной массы реагентами в щелочной среде, при этом указанную сточную воду предварительно обрабатывают озонсодержащим газом при расходе озона

0,05-3,50 кг на 1 кг химического потребления кислорода щелочной сточНОИ ВОДЫ, 2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, в качестве промывной жидкости после стадии обработки целлюлозной массы реагентами

s щелочной среде, используют кислую сточную воду от стадии обработки цед люлозной массы хлорсодержащими реагентами, при этом указанную сточную воду предварительно обрабатывают озонсодержащим газом при расходе озона 0,05-3,5 кг на 1 кг химического потребления кислорода кислой <. сточной воды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кепенин Ю.Н. Технология целлюлозы. Т. Й, И., Гослесбумиздат, 1963, с.692-698.

937500

Составитель А. Ионосов

Техред И. Гайду Корректор А.Гриценко

Редактор Н.Егорова

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

Заказ 4393/38 Тираж 398 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5