NO154429B - Monomerholdig materiale for anvendelse i belegnings-eller impregneringsmidler. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for økning av polysulfidets effekt ved sulfatkoking etter polysulfidprosessen.

Ved sulfatkoking med polysulfidholdig

kokevæske oppnås en økning av masseut-byttet. Dette beror på at polysulfidet er i stand til å oksydere labile grupper i cellu-lose- og hemicellulosekj edene, og således i vesentlig grad hindrer nedbrytning av kull-hydratsubstansen.

Det er tidligere vist (norsk patent nr.

106 865) at polysulfidets stabiliserende effekt er avhengig av polysulfidkonsentrasjo-nen i kokevæsken i temperaturområdet 90 —130°C, og at effekten av svovelet kan økes vesentlig ved at mest mulig av det polysulfidet som forbrukes ved prosessen be-finner seg i flisen i dette temperaturområdet.

Polysulfidholdig kokevæske fremstilles ofte ved oppløsning av elementærsvovel i hvitluten. Denne satses sammen med svartlut på kokeren. Hvitluten er sterkt alkalisk. Svartluten er den lut som dras av kokeren etter avsluttet koking og den har da bare en liten del av alkalimengden i behold.

Foreliggende oppfinnelse går ut på at flisen impregneres med polysulfidholdig svartlut. Overskudd av impregneringslut dras av før annen kokelut satses.

Fremgangsmåten for å øke masseut-byttet ved en - 2-trinns polysulfidprosess, hvor det celluloseholdige råmateriale i et første trinn behandles (impregneres) med en polysulfidanriket kokevæske og deretter i annet trinn oppsluttes etter sulfat-métSden er karakterisert ved at den i det første trinn anvendte polysulfidholdige be-handlingsvæske består vesentlig av svartlut anriket med polysulfid, mens den i annet trinn anvendte kokevæske er en vanlig sulfatkokevæske med eller uten tilsats av polysulfid.

Impregnering med polysulfidsvartlut i første trinn medfører også en enkel gjen-nomføring av prosessen, idet både svovelet og ligninet i avdragsluten i det vesentlig er tilstede i oppløst form. Analyse av avdragsluten blir også overflødig. Heller ikke tilføres det med impregneringsluten vann til systemet. Tilført vann måtte i tilfelle dampes av igjen.

Man kan således gjennomføre polysulfidprosessen uten vanskeligheter med re-genereringen av kjemikalier. Det siste, har hindret polysulfidprosessens gjennomføring i industriell skala.

Prosessen kan f. eks. utføres på føl-gende måte: Svovel eller polysulfid blir løst opp • i svartlut. Svartluten kan være delvis kon-sentrert, fortynnet eller karbonatisert. Denne luten blir så benyttet til å impreg-nere flisen med. Impregneringen kan skje enten utenfor eller i kokeren. Temperaturen blir derpå hevet til maks. 130°C, og den lut som' ikke er absorbert av flisen dras av og benyttes om igjen.

For å erstatte tapet av den lut som er absorbert av flisen, blir ny polysulfidsvartlut tilført systemet. Lutens pH kan juste-res ved små tilsatser av hvitlut. I siste trinn av koket blir det benyttet en kokelut (hvitlut eller hvitlut/svartlut-blanding), som ikke behøver å være tilsatt mere polysulfidsvovel enn det som er nødvendig for å hindre kokerkorrosjonen.

Den bedrede effekt av polysulfidet ved bruk av svartlut henger sannsynligvis sammen med at det da er mulig å opprettholde en høy konsentrasjon av polysulfid inne i flisen i den periode av koket hvor stabili-sering finner sted. Alkalimengden i svartlut er så liten at den raskt forbrukes til nøytralisering av sure grupper (eddiksyre) i flisen. Derved precipiteres lignin fra svartluten og svovel fra polysulfidet inne i flisen.

Når impregneringsluten dras av og alkalisk kokelut satses, vil diffusjon av polysulfidet ut fra flisen, bare finne sted i liten grad før det har diffundert inn i flisen en alkalimengde som er stor nok til å opp-løse både det utfelte lignin og det utfelte svovel. Selve oppløsningsprosessen tar også sin tid, og dette forsinker polysulfidtrans-porten fra flisen til kokevæsken. Derved bi-beholdes en høy polysulfidkonsentrasjon i flisen ettersom hydroksylione-konsentrasjonen øker. Dette synes å begunstige sta-biliseringsreaksjonen i relasjon til ned-brytningsreaksj onen.

Prosessen vil i det følgende bli illu-strert ved et eksempel (eks. 1), og sammenlignet med en polysudfidprosess med sterkt alkalisk første trinn, (eks. 2) og med en vanlig polysulfidprosess (eks. 3).

Eksempel 1.

Laboratorieflis fra norsk gran ble dam-pet i 30 min. og impregnert med så meget polysulfidsvartlut av 70 °C at væske/ved-forholdet ble 3,7. Polysulfidsvartluten hadde

0,3 pst. effektiv alkali (NaOH på ved)

3,0 pst. polysulfidsvovel (på ved) Konsentrasjonen av polysulfidsvovel i impregneringsluten var 8,1 g S/l etter for-tynning med flisens vanninnhold.

Etter rask oppvarmning til 90 °C ble temperaturen øket til 100°C i løpet av 20 minutter. Ved 100°C ble overskuddet av impregneringslut trukket av igjen. Væske/ ved-forholdet ble da 1,6. Konsentrasjonen av polysulfidsvovel i avdragsluten var 8,0 g S/l.

Totalt satset svovelmengde var 3,0 % på ved Avdradd svovelmengde var 1,7% på ved Svovelmengde tilført prosessen 1,3 % på ved

Ved 100°C ble det påfylt ny kokelut (hvitlut) som ikke var tilsatt polysulfidsvovel, slik at væske/ved-forholdet ble 3,6.

Den totalt satsede effektive alkalimengde var 17,8 pst. (NaOH på ved).

Koket ble utført ved at temperaturen ble øket til 170°C i løpet av 130 minutter, og koketiden ved maks. temperatur ble variert mellom 35 og 55 minutter.

Sammenlignet med, en konvensjonell sulfatprosess uten polysulfidtilsats utført med 17,8 pst. effektiv alkali og sulfiditet 35 pst. ga forsøkene følgende utbytteøkning regnet ved kappetall 36: Usilt masse: 3,7% (på ved) Silt masse: 3,5% (på ved)

Eksempel 2.

Laboratorieflis fra norsk gran ble dam-pet i 30 minutter og impregnert med så meget polysulfidholdig hvitlut av 70°C (svovel oppløst i hvitlut) at væske/ved-forholdet ble 1,7.

Impregneringsluten inneholdt

10,0 % effektiv alkali (NaOH på ved) 1,3 % polysulfidsvovel (på ved)

Etter en rask oppvarming til 90°C ble temperaturen øket til 100°C i løpet av 20 minutter. Ved 100°C ble det påfylt så meget kokelut (hvitlut) at væske/ved-forholdet ble 3,6 og den totalt satsede effektive alkalimengde 18 pst. (NaOH på ved). Det res-terende kokeforløp var som ved eks. 1.

Sammenlignet med en konvensjonell sulfatprosess uten polysulfidtilsats utført med 17,8 pst. effektiv alkali og sulfiditet 35 pst. ga forsøkene følgende utbytteøkning regnet ved kappetall 36: Usilt masse: 3,0% (på ved) Silt masse: 2,8% (på ved)

Eksempel 3.

Laboratorieflis fra norsk gran ble dam-pet i 30 minutter og impregnert med så meget polysulfidkokelut av 80 °C at væske/ ved-forholdet ble tilnærmet 3,6. Impregneringsluten inneholdt

18,5 % effektiv alkali (på ved)

1,3 % polysulfidsvovel (på ved)

Temperaturen ble øket til 170°C i løpet av 130 minutter, og koketiden ved maks. temperatur ble variert mellom 35—55 minutter.

Sammenlignet med en konvensjonell sulfatprosess uten polysulfidtilsats utført med 17,8 pst. effektiv alkali og sulfiditet 35 pst. ga forsøkene følgende utbytteøkning regnet ved kappetall 36:

Av eksemplene 1, 2 og 3 ser vi at den største utbytteøkning eks. 1 oppnår man når kokningen utføres ifølge foreliggende oppfinnelse og polysulfidsvovelet tilsettes svartluten som benyttes til impregnering. Koket utføres i to trinn. Ifølge eksempel 2 er polysulfidsvovelet tilsatt hvitlut som benyttes til impregnering, og koket er iføl-ge norsk patent nr. 106 865 likeledes utført i to trinn. Eksempel 3 beskriver et konven-sjonelt polysulfidkok.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte til å øke masseutbytte ved en to-trinns polysulfidprosess hvor det celluloseholdige råmateriale i et første trinn behandles (impregneres) med en polysulfidanriket kokevæske og deretter i annet trinn oppsluttes etter sulfatmetoden, karakterisert ved at den i det før-ste trinn anvendte polysulfidholdige be-handlingsvæske består vesentlig av svartlut anriket med polysulfid, mens den i annet trinn anvendte kokevæske er en vanlig sulfatkokevæske med eller uten tilsats av polysulfid.