SU318236A1 - ALL-UNION, I 4fs ^ <f7, f-uff ^, -. '• - • i /'. 'Li; t .'-; - '4-, g-.,, .-; ^ Eй! r ^ L-ir:,; ^^ i: lS [- ;: Ul? t: &> & ^^ l> & y :: T: -h -; /> &. i - Google Patents
ALL-UNION, I 4fs ^ <f7, f-uff ^, -. '• - • i /'. 'Li; t .'-; - '4-, g-.,, .-; ^ Eй! r ^ L-ir:,; ^^ i: lS [- ;: Ul? t: &> & ^^ l> & y :: T: -h -; /> &. iInfo
- Publication number
- SU318236A1 SU318236A1 SU1377040A SU1377040A SU318236A1 SU 318236 A1 SU318236 A1 SU 318236A1 SU 1377040 A SU1377040 A SU 1377040A SU 1377040 A SU1377040 A SU 1377040A SU 318236 A1 SU318236 A1 SU 318236A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- pulp
- magnesium
- oxygen
- treatment
- acids
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 claims description 11
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 7
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N Gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 2
- 229920000137 polyphosphoric acid Polymers 0.000 claims description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 47
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 27
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 27
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 16
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 11
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L mgso4 Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 11
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 10
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 10
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 10
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 9
- 229940077744 antacids containing magnesium compounds Drugs 0.000 description 8
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 8
- 150000002681 magnesium compounds Chemical class 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 7
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 6
- 238000011068 load Methods 0.000 description 6
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L Magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 4
- 239000011776 magnesium carbonate Substances 0.000 description 4
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 235000019749 Dry matter Nutrition 0.000 description 3
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 3
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L Sulphite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 3
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L Barium carbonate Chemical compound [Ba+2].[O-]C([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butanoic acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N Chlorine dioxide Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N Citric acid Natural products OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M chlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000536 complexating Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 2
- 239000001187 sodium carbonate Substances 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004059 degradation Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- LILHXQCLSOZSRO-UHFFFAOYSA-J dizinc;oxozinc;dicarbonate;tetrahydrate Chemical compound O.O.O.O.[Zn+2].[Zn+2].[Zn]=O.[Zn]=O.[Zn]=O.[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O LILHXQCLSOZSRO-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 150000001261 hydroxy acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 150000002680 magnesium Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000011667 zinc carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000004416 zinc carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000010 zinc carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
Description
Изобретение относитс к методу обработки целлюлозных материалов щелочью (едкий натр или карбонат натри ) при одновременной подаче воздуха или газообразного кислорода . Это изобретение особенно касаетс таких процессов, в которых примен етс кислород дл окислени лигнина или дл контролируемого растворени гемицеллюлозы.This invention relates to a method for treating cellulosic materials with alkali (caustic soda or sodium carbonate) with simultaneous supply of air or gaseous oxygen. This invention is particularly concerned with processes in which oxygen is used to oxidize lignin or to control the dissolution of hemicellulose.
Известен способ облагораживани целлюлозных материалов, заключающийс в том, что целлюлозный материал обрабатывают кислородом в щелочной среде в присутствии карбоната бари , кальци , магни или цинка, вз того в количестве 0,5-3 вес. % от целлюлозного материала. При использовании карбоната магни , привод щего к наилучшим результатам , оптимальный результат достигаетс при добавлении последнего в количестве % Этот метод относительно дорог и требует применени порошкообразных материалов, которые надо смешивать с целлюлозной пульпой .A known method for refining cellulosic materials is that cellulosic material is treated with oxygen in an alkaline medium in the presence of barium, calcium, magnesium or zinc carbonate in an amount of 0.5-3 wt. % of cellulosic material. When using magnesium carbonate, which leads to the best results, the optimal result is achieved by adding the latter in the amount of%. This method is relatively expensive and requires the use of powdered materials that must be mixed with cellulose pulp.
С целью улучшени качества целевого продукта предлагаетс целлюлозные материалы, например древесную целлюлозу, обрабатывать щелочью при одновременной подаче воздуха Или газообразного кислорода в присутствииIn order to improve the quality of the target product, cellulosic materials, such as wood pulp, are proposed to be treated with alkali with simultaneous supply of air or gaseous oxygen in the presence of
солей магни и комплексообразователей дл ионов магни .magnesium salts and complexing agents for magnesium ions.
Предлагаемый метод наиболее подходит дл щелочной обработки содержащих ЛИГНРН древесных целлюлоз, проводимой в присутствии газообразного кислорода или воздуха, в цел х частичного удалени лигнина, т. е. дл так называемого кислородного отбеливани . Использу данный метод, в течение одной стадии можно снизить содержание лигнина более чем на 50% простым и экономичным способом, не вызыва вредной деструлции целлюлозы.The proposed method is most suitable for the alkaline treatment of wood-containing cellulose containing lignen, carried out in the presence of gaseous oxygen or air, in order to partially remove lignin, i.e., for so-called oxygen bleaching. Using this method, during one stage, the lignin content can be reduced by more than 50% in a simple and economical way, without causing harmful cellulose destruction.
Этот метод мо}кет быть применен дл ооработки неотбеленной целлюлозной пулып), например сульфатной, сульфитной ц полух мической целлюлозы.This method can be used to refine unbleached pulp pulp, for example, sulphate, sulphite semi-pulp.
Предлагаемый метод особенно хорош дл тех стадий процесса, где нужно избежать деструкции целлюлозы (дл большинства видоп древесной целлюлозы) или получить равномерную , контролируемую деструкцию, например , в производстве вискозной пульпы желаемсм в зкости. Примен емые комплексныеThe proposed method is especially good for those stages of the process where it is necessary to avoid cellulose destruction (for most wood pulp species) or to obtain uniform, controlled destruction, for example, in the production of viscose pulp with the desired viscosity. Applicable complex
солл магни предотвращают или уме) дейсТ13ие кислорода на углеводы (молеку;:ы целлюлозы) 1 акого-лпбо Значительпого вли ни на окисление лигнина и его растворение в течение процесса. В отсутствие сложных соединений магни защитного эффекта не наблюдаетс и происходит быстрое в зкости пульны. Предлагаемый метод может быть применен к целлюлозам, которые были отбелены или частично отбелены уже известными способами. Если исходные материалы свободны от лигннна или содержание лигнина в них мало, то метод примен етс дл удалени гемицеллюлозы и окислени концевых групп во врем контролируемого понижени ее в зкости. В этом случае комплексные соединени , введенные в процесс, прежде всего служат дл защиты молекул целлюлозы от некоитролируемой деструкции. Наиболее подход щими комплексообразовател ми дл ионов магни вл ютс алифатические С2-С12-оксикислоты, содержащие 1- 10 гидроксильных групп, например гликолева , молочна , диоксимасл на кислоты, сахарные кислоты и альдоновые кислоты, такие как глюконова и манпонова . Можно примен ть и другие органические кислоты, содержащие две или более карбоксильных групп, например щавелевую, винную и лимонную кислоты, или неорганические комплексообразователи , такие как полифосфорна кислота . Комплексообразующие реагенты могут бьпь введены в чистом виде до или в ходе процесса. Наиболее желательно использование таких кислот комплексообразующего тиiia , которые присутствуют в отработанном щелоке , полученном после щелочной обработки целлюлозного материала. Указанные Комплексообразующие кислоты содержатс в отработанных щелоках различных типов, например, в щелоке, полученном при гор чей щелочной обработке целлюлозы, щелоке, полученном при сульфитном и сульфатном дегидрировании. Возможно применение также щелоков, полученных в процессах щелочно-кислородного и щелочно-пероксидного отбеливани . При введении комплексообразующих реагентов щелочна жидкость может быть удалена после завершени стадии кислородной обработки или во врем самого процесса обработки. Перед введением в процессе отработанного щелока, используемого в качестве комплексообразующего реагента, к нему добавл ют соли магни , но можно добавить соли магни к пульпе, а затем ввести ее в контакт с комплексообразователем . Кроме того, можно сначала привести реагент в контакт с пульпой, а затем добавить ионы магни , хот на практике это реже используетс . Высокое содержание магниевых соединений, например 1% от веса пульпы, не вли ет на процесс, хот 6 но экономическим соображени м желательно использование магни в минимальном количестве . ствующем 0,005% MgO (из расчета на сухой вес пульпы). Нормальным вл етс применение 0,01-0, (тот же метод расчета). Расход соли магни особенно мал, когда отработанный гцелок, полученный в результате обработки газообразным кислородом, возвращают и снова используют дл продолжающегос (непрерывного) процесса отбеливани вновь загруженной пульпы. Таким образом. большое количество соединений магни возвращают в сисгему обработки. Что же касаетс пульпы, котора особенно богата ионами магни , например, неотбеленной пульпы, полученной при обработке древесины бисульфитом или сульфатом магни , то никаких дополнительных соединений магни , как правило , не требуетс , но ионы магни , оставшиес в пульпе, в присутствии комплексообразовател , создают достаточную защиту против вредного действи на пульпу. Тем не менее , соединени магни могут быть добавлены обычными способами, даже если отработанный щелок был возвращен, дл получени достаточной защиты против окислительной деструкции целлюлозы. Наиболее простым вл етс применение водного раствора солей магни , например MgSO4, MgCU или М.§(КЮз)2, но чтобы щелок с наибольшей выгодой мог быть возвращен после выпаривани , наиболее целесообразно и выгодно использовать сульфат магни . Можно использовать плохорастворимые в воде магниевые соединени , например MgO, Mg(OH)2 или MgCOs, если есть достаточно времени дл того, чтобы они смогли вступить в реакцию с комплексообразователем до начала реакции с воздухом или газообразным кислородом, Быстра реакци между целлюлозными материалами и введенным в систему газорбразиым кислородом (воздухом) наблюдаетс , если парциальное давление в начале обработки составл ет по крайней мере 1 атм. Допускаетс и более низкий уровень давлени . При применении чистого газообразного кислорода метод может быть осуществлен при давлении, равном атмосферному. Если же используетс воздух, давление должно быть выще атмосферного . При обработке газообразным кислородом практический верхний предел в 20 раз превышает атмосферное давление, а при обработке воздухом в 60 раз. Чем выше давление, тем быстрее протекают химические реакции. Чаще всего давление кислорода лежит в пределах 2-12 атм. Целесообразно иногда вводить газообразный кислород или воздух и выпускать обогащенный инертныл газом воздух в ходе процесса, При низких температурах, например при 50°С, реакции протекают медленно и требуегс реактор большого объема. Дл сокращени времени реакции обработку следует нроодить при температуре 80-130°С. Если треуетс уменьшить в зкость пульпы, можноsalt magnesium prevents or degrades the action of oxygen on carbohydrates (molecules: cellulose) 1 which significantly affects the oxidation of lignin and its dissolution during the process. In the absence of complex magnesium compounds, no protective effect is observed and rapid viscosities are pulverized. The proposed method can be applied to cellulose, which has been bleached or partially bleached by already known methods. If the starting materials are free from lignn or the lignin content in them is small, then the method is used to remove hemicellulose and oxidize end groups during controlled reduction of its viscosity. In this case, the complex compounds introduced into the process primarily serve to protect the cellulose molecules from uncontrolled degradation. The most suitable complexing agents for magnesium ions are aliphatic C2-C12 hydroxy acids containing 1-10 hydroxyl groups, for example glycolic, lactic, butyric acid, sugar acids and aldonic acids, such as gluconic and manponic. Other organic acids containing two or more carboxyl groups, for example oxalic, tartaric and citric acids, or inorganic complexing agents, such as polyphosphoric acid, may be used. Complexing agents can be introduced in pure form before or during the process. The most desirable is the use of such complexing acid tiaia, which are present in the spent liquor obtained after the alkaline treatment of the cellulosic material. These complexing acids are contained in waste liquors of various types, for example, in liquor obtained by hot alkaline processing of cellulose, liquor obtained by sulphite and sulphate dehydrogenation. It is also possible to use liquors obtained in alkaline-oxygen and alkali-peroxide bleaching processes. With the introduction of complexing agents, the alkaline liquid can be removed after completion of the oxygen treatment stage or during the treatment process itself. Before the introduction in the process of spent liquor used as a complexing agent, magnesium salts are added to it, but magnesium salts can be added to the pulp and then brought into contact with the complexing agent. In addition, it is possible to first bring the reagent into contact with the pulp, and then add magnesium ions, although this is less commonly used in practice. A high content of magnesium compounds, such as 1% by weight of the pulp, does not affect the process, although it is desirable to use magnesium in minimal amounts for economic reasons. corresponding to 0.005% MgO (based on the dry weight of the pulp). The normal application is 0.01-0, (the same calculation method). The consumption of magnesium salts is especially small when the waste hese obtained as a result of treatment with gaseous oxygen is returned and used again for the continuous (continuous) bleaching process of the newly loaded pulp. In this way. A large number of magnesium compounds are returned to the processing system. As for pulp, which is especially rich in magnesium ions, for example, unbleached pulp, obtained by treating wood with bisulfite or magnesium sulfate, no additional magnesium compounds are usually required, but magnesium ions remaining in the pulp, in the presence of complexing agent, create sufficient protection against adverse effects on the pulp. However, magnesium compounds can be added by conventional methods, even if the spent liquor has been returned, to obtain sufficient protection against the oxidative degradation of cellulose. The simplest is to use an aqueous solution of magnesium salts, for example, MgSO4, MgCU or M.§ (CUz) 2, but so that liquor can be returned with the greatest benefit after evaporation, it is most expedient and advantageous to use magnesium sulfate. Water-soluble magnesium compounds, such as MgO, Mg (OH) 2 or MgCOs, can be used if there is enough time for them to react with the complexing agent before starting the reaction with air or oxygen gas. Fast reaction between the cellulosic materials and the into the system by gaseous oxygen (air) is observed if the partial pressure at the beginning of the treatment is at least 1 atm. Lower pressure levels are allowed. When using pure gaseous oxygen, the method can be carried out at a pressure equal to atmospheric. If air is used, the pressure should be higher than atmospheric. When treating with gaseous oxygen, the practical upper limit is 20 times higher than atmospheric pressure, and when treating with air 60 times. The higher the pressure, the faster the chemical reactions. Most often, the oxygen pressure is in the range of 2-12 atm. It is sometimes advisable to inject gaseous oxygen or air and release air enriched with inert gas during the process. At low temperatures, for example at 50 ° C, the reactions proceed slowly and a large volume reactor is required. To shorten the reaction time, the treatment should be carried out at a temperature of 80-130 ° C. If you need to reduce the viscosity of the pulp, you can
люлозы лучше проводить при 90-100°С или при более низкой температуре, если значительное уменьшение содержани гемпцеллюлозы нежелательно. Поскольку температуру можно непрерывно и поступательно намен ть в течение нронесса, поэтому целесообразно начинать с низкой температуры, особенно в случае сульфитных или полухимических пульп, обрабатываемых щелочью в некислых услови х .luloses are best carried out at 90-100 ° C or at a lower temperature if a significant decrease in the content of hempcellulose is undesirable. Since the temperature can be continuously and progressively replaced during the nroness, it is therefore advisable to start from a low temperature, especially in the case of sulphite or semi-chemical pulps, treated with alkali in non-acidic conditions.
Концентраци целлюлозных материалов измен етс от 3 до 45/о, предпочтительно она составл ет более 10%, лучше 15-35%. При обработке пульпы высокой концентрации ее необходимо механически размельчать после или одновременно с введением химнкалиев.The concentration of cellulosic materials varies from 3 to 45 / o, preferably it is more than 10%, preferably 15-35%. When processing pulp of high concentration, it must be mechanically crushed after or simultaneously with the introduction of chemnkali.
Обычно целлюлозный материал перед обработкой кислородом или воздухом насыщаетс водным раствором комплексных солей магни или водными растворами таких соединений , при смешении которых возрастает содержание комплексных солей магни . В этом случае перед обработкой воздухом или кислородом целесообразно удалить часть раствора , например путем фильтрации п/или выжимани . Удаленный раствор используетс дл насыщени свежего материала (если желательно ) после дополнительной загрузки.Usually, the cellulosic material is saturated with an aqueous solution of complex magnesium salts or aqueous solutions of such compounds, which when mixed, increases the content of complex magnesium salts before being treated with oxygen or air. In this case, before treatment with air or oxygen, it is advisable to remove a part of the solution, for example, by filtering and / or squeezing. The removed solution is used to saturate the fresh material (if desired) after additional loading.
Количество щелочи зависит от количества лигнина и гемпцеллюлозы, которое нужно удалить. Загрузка щелочн (вычислено на NaOH) обычно составл ет 0,5-10% от веса загруженного целлюлозного материала. Когда щелочной агент полностью или частично состоит из карбоната натри 1 моль очищаетс 1 моль NaOH. Загрузка в пределах 7- 12% возможна лишь в том случае, если в процессе обработки требуетс растворить большое количество лигнина и/или гемицеллюлозы . При обработке пульп с низким содержанием лигнина загрузка составл ет 0,5- 7о/е- Растворение гемицеллюлозы уменьшаетс при пониженной загрузке щелочи. Лучше вводить в начале процесса лишь часть щелочи , а остальное добавл ть в течение процесса . Требуемый показатель пульпы достигаетс изменением величины загрузки щелочи и способом ее введени в систему.The amount of alkali depends on the amount of lignin and hempcellulose, which must be removed. Alkaline loading (calculated on NaOH) is typically 0.5-10% of the weight of the loaded cellulosic material. When the alkaline agent is completely or partially composed of sodium carbonate, 1 mol is purified by 1 mol of NaOH. A load in the range of 7–12% is possible only if, during the processing, it is necessary to dissolve a large amount of lignin and / or hemicellulose. When processing pulps with a low content of lignin, the loading is 0.5-7 ° / e. The dissolution of hemicellulose decreases with a lower alkali loading. It is better to introduce only a portion of the alkali at the beginning of the process, and add the rest during the process. The required pulp value is achieved by changing the amount of alkali load and the method of its introduction into the system.
Вс или часть щелочи может быть введена в пульпы до, в течение или после введени в систему комплексообразовател дл ионов магни или раствора, содержащего комплексы магни . Смешивани можно достигнуть при установленной дл обработки температуре или при более низкой температуре, применение которой часто может привести к лучшим результатам.All or part of the alkali can be introduced into the pulp before, during or after the introduction of the complexing agent for magnesium ions or the solution containing magnesium complexes into the system. Mixing can be achieved at the temperature set for the treatment or at a lower temperature, the use of which can often lead to better results.
Примен высокое давление кислорода н высокую температуру, можно значительно сократить врем реакции, например, до 5 мин. Процесс можно легко контролировать, как только с поглощением щелочн прекращаетс реакци .By using high oxygen pressure and high temperature, the reaction time can be significantly reduced, for example, to 5 minutes. The process can be easily controlled as soon as the reaction is terminated with alkali absorption.
высоким давлением, при этом врем обра ботки может достигать 10 час и более. Нор мальное врем реакции 10-120 мин.high pressure, while processing time can reach 10 hours or more. The normal reaction time is 10-120 minutes.
Обрабатываема пульпа может и дале участвовать в процессах, например, може быть отбелена хлором, и/или хлоратом, и/ил двуокисью хлора и, если требуетс , може быть подвергнута дальнейшей очистке уж известными способами.The processed pulp can also be involved in processes, for example, it can be bleached with chlorine and / or chlorate, and / or chlorine dioxide and, if required, can be further purified by known methods.
Пример 1. Используют неотбеленнуExample 1. Use unbleached
хвойную сульфатную целлюлозу с число;softwood sulphate pulp with number;
Каипа 35,9 и в зкостью 1258 слгз/з (согласнKaipa 35.9 and a viscosity of 1258 slg / s (agree
SCAN, 177 сР по TAPPI).SCAN, 177 cp by TAPPI).
Пульпу тщательно дроб т в штифтовоThe pulp is thoroughly crushed into the pin
шредере при содержании сухого остатка 30% а затем в нее добавл ют воду и едкий натЬ дл получени 35%-ной концентрации пульпь Суспензию энергично перемешивают вннтово мешалкой и ввод т необходимые добавк),shredder with a dry matter content of 30% and then water and sodium hydroxide are added to it to obtain a 35% concentration of pulp. The suspension is vigorously stirred with an external stirrer and the necessary additives are added)
как описано ниже.as described below.
Пульпу отфильтровывают н затем выж мают до содержани сухого остатка 24%, п еле чего дроб т в шредере. Процесс обрабо ки газообразным кислородом ведут при даThe pulp is filtered off and then squeezed to a dry matter content of 24%, which is crushed into a shredder. The process of treatment with gaseous oxygen is carried out at yes
лении кислорода 9 кф/см и темпер атуoxygen flow 9 kf / cm and temp
100°С в течение 15 мин, 100 ° C for 15 min
после чего пул пу промывают водой.after which the pool is poo washed with water.
В первом опыте добавл ют только воду NaOH, пульпа содержит 3,89% NaOH (из раIn the first experiment, only water is added with NaOH, the pulp contains 3.89% NaOH (from
чета на вес сухой пульпы) в течение процесcouple by weight of dry pulp) during the process
обработки газообразным кислородом, из н:treatment with gaseous oxygen, from n:
0,40% остаетс после обработки (определе:0.40% remains after treatment (defined:
титрованием сол ной кислотой до рН 9).by titration with hydrochloric acid to pH 9).
Во втором опыте вместе с NaOH и водеIn the second experiment with NaOH and water
добавл ют MgCOs, чтобы в процессе обрабо ки пульпа содержала 1о/о (на вес с хой пульпы) и 4,560/0 NaOH. После обрабс ки остаетс 0,49% NaOH.MgCOs are added so that during the processing the pulp contains 1 o / o (per weight with the pulp) and 4.560 / 0 NaOH. After treatment, 0.49% NaOH remains.
В третьем и последующих опытах сульфЬт магни добавл ют к отработанному , выжатому из пульпы, котора подвергалась кислородной обработке. Процесс выжимани осуществл ют до промывки пульпы. Отработанный щелок, в который добавл ют сульфатIn the third and subsequent experiments, magnesium sulfbut is added to the spent, squeezed from the pulp, which has been subjected to oxygen treatment. The squeezing process is carried out before washing the pulp. Used liquor to which sulfate is added.
магни и который примен ют дл замещенmagnesium and which is used for substituted
1,one,
1/5 добавленного количества воды в опыте1/5 of the added amount of water in the experience
смешивают в пульпе вместе с водой и NaOH. Во врем обработки газообразным кислородом пульпа содержит 4,75% NaOH, 0,50%mixed in the pulp along with water and NaOH. During the treatment with gaseous oxygen, the pulp contains 4.75% NaOH, 0.50%
торой остаетс после обработки. Во врем the second remains after processing. In time
бработки пульпа содержит 0,02% . на сухую пульпу).The pulp contains 0.02%. on dry pulp).
Опыт 4 аналогичен опыту 3, но отработ Experience 4 is similar to experience 3, but
lITный щелок, выжатый из пульпы, разбавл lIT lye, squeezed from pulp, diluted
:от:from
водой до концентрации, равной 1/10 конце water to a concentration of 1/10 the end
Т3 . рацип раствора, использовашюго в опыте Во врем обработки газообразным кисло дом пульпа содержит 4,71 о/о NaOH, из ко T3. During the treatment with gaseous acid, the pulp contains 4.71 o / o NaOH, from which
орой по окончании процесса остаетс 0,57n/iooi at the end of the process remains 0.57n / i
Опыт 5 провод т так же, как и опыт 4, но в присутствии 0,17% MgO в процессе обработки .Test 5 was carried out in the same way as Test 4, but in the presence of 0.17% MgO during processing.
Опыт 6 провод т, как и опыт 4, но с дополнительным разбавлением отработанного щелопроцессе обработки газообразным кислородом пульпа содержит 4,95% NaOH, из которых в конце процесса остаетс 0,59%. Во врем обработки пульпа содержит 0,46% MgO.Test 6 was carried out as test 4, but with additional dilution of the spent oxygen process with oxygen gas, the slurry contained 4.95% NaOH, of which 0.59% remained at the end of the process. During processing, the pulp contains 0.46% MgO.
Опыт 7 осуществл ют аналогично опыту 5, но с 0,05D/o MgO в процессе обработки. Результаты опытов представлены в таблице.Test 7 was carried out similarly to Test 5, but with 0.05 D / o MgO during the treatment. The results of the experiments are presented in the table.
Как показано в примере 1, при обработке газообразным кислородом в отсутствие соединений магни получают значительное уменьшение содержани лигнина, что соответствует уменьшению числа Каппа от 35,9 до 15,7. Одновременно наблюдают сильное растворение гемицеллюлозы и значительное разложение целлюлозы, что характеризуетс низким значением в зкости.As shown in Example 1, when treated with gaseous oxygen in the absence of magnesium compounds, a significant decrease in the lignin content is obtained, which corresponds to a decrease in the Kappa number from 35.9 to 15.7. At the same time, a strong dissolution of hemicellulose and a significant decomposition of cellulose are observed, which is characterized by a low viscosity value.
Бумага, полученна из этой пульпы, имеет низкую прочность.The paper obtained from this pulp has low strength.
Во втором опыте предел растворени лигнина лишь немного ниже предела, полученного в первом опыте, в то врем как гемицеллюлоза раствор етс в меньшем количестве и показатель уменьшени в зкости ниже. Этот метод осложн етс применением дорогосто щего карбоната магни , а также необходимостью проведени процесса смешивани порошкообразного материала.In the second experiment, the limit of lignin dissolution is only slightly below the limit obtained in the first experiment, while hemicellulose dissolves in a smaller amount and the rate of decrease in viscosity is lower. This method is complicated by the use of expensive magnesium carbonate, as well as the need to carry out the mixing process of the powdered material.
Результаты остальных опытов полностью сравнимы с результатами, полученными при отбеливании газообразным кислородом в присутствии 1о/о карбоната магни . Как показано в таблице, требуетс присутствие лишь незначительного количества комнлексообразователей дл ионов магни , чтобы эффективно блокировать целлюлозу. Поскольку часть соединений магни быть использована в продолжающемс процессе отбеливани свежей пульпы, расход магни получаетс очень низким.The results of the other experiments are completely comparable with the results obtained by bleaching with gaseous oxygen in the presence of 1o / o magnesium carbonate. As shown in the table, only a small number of complexing agents for magnesium ions are required to effectively block the pulp. Since some of the magnesium compounds are used in the ongoing process of bleaching fresh pulp, the consumption of magnesium is very low.
При мер 2. Используетс та же сама неотбеленна хвойна целлюлоза, что и в примере 1.Example 2. The same unbleached softwood pulp is used as in Example 1.
Вслед за обработкой пульпы в соответствии с опытом 4 ее разбавл ют водой до 3%-ной концентрации. Пульпу отфильтровывают, выжимают до содерл ани сухого вещества 25%. Восстановленный разбавленный щелок используют в процессе кислородной обработки без дальнейшего введени соли магни , но с регулированием содержани NaOH так, чтобы оно было таким , как в опыте 4. В остальном услови аналогичны услови м опыта 4. Щелок в дальнейшем дважды возвращают дл процесса отбеливани газообразным кислородом без дололнительного добавлени солей магни . Вслед за повторным возвращением щелока получают пульпу с тем же числом Каппа, что и в опыте 4 примера 1. Уровень в зкости несколько ниже (993 SCAN, соответственно 78,9 сР по TAPPI). При добавлении сульфата магни , соответствующего введению 0,1% MgO (на сухой вес пульпы), и неоднократном использовании щелока была получена та же- в зкость, что и при его одноразовом использовании. Пример показывает, что отработанный щелок мо5 быть успешно возвращен в систему.Following the treatment of the pulp according to test 4, it is diluted with water to a 3% concentration. The pulp is filtered off, squeezed to 25% dry matter. The reconstituted diluted liquor is used in the oxygen treatment process without further introduction of the magnesium salt, but with adjusting the NaOH content so that it is as in Experiment 4. The rest of the conditions are similar to those of Experiment 4. The liquor is subsequently returned twice for the oxygen-bleaching process. without the addition of magnesium salts. After repeated recovery of the liquor, pulp is obtained with the same Kapp number as in Experiment 4 of Example 1. The viscosity level is slightly lower (993 SCAN, respectively 78.9 cP by TAPPI). Adding magnesium sulfate, corresponding to the introduction of 0.1% MgO (on the dry weight of the pulp), and repeated use of liquor, obtained the same viscosity as in its single use. The example shows that the spent liquor can be successfully returned to the system.
Пример 3. Неотбеленную хвойную сульфатную целлюлозу с числом Каппа 32,7 и в зкостью 1179 сжз/г SCAN, соответственно 168 сР по TAPPI) хлорируют при следующих 0 услови х:Example 3. Unbleached softwood sulphate pulp with a kappa number of 32.7 and a viscosity of 1179 cf / g SCAN, respectively 168 cP according to TAPPI) is chlorinated under the following 0 conditions:
Температура, °С20Temperature, ° С20
Врем , мин60Time, min 60
Консистенци пульпы, %3,5Consistency pulp% 3.5
Хлорные добавлени , в/о к пульпе 7,9 5 После стадии хлорировани часть пульпы обрабатывают щелочью при низкой температуре и при следующих услови х, которые близки к промыщленным:Chlorine additions, w / o to pulp 7.9 5 After the chlorination stage, part of the pulp is treated with alkali at a low temperature and under the following conditions, which are close to industrial:
Те.мпература, °С50Temperature, ° С50
0 Врем , мин1200 Time, min120
Консистенци пульпы, о/о8Consistency pulp, o / o8
Щелочна добавка, %3,0Alkaline additive,% 3.0
Другую часть пульпы обрабатывают при высокой температуре под давлением при сле5 дующих услови х:Another part of the pulp is treated at high temperature under pressure under the following conditions:
Температура100Temperature100
Врем , мин60Time, min 60
Консистенци пульпы, %бConsistency pulp,% b
Давление воздуха, кф/см 12Air pressure, CF / cm 12
0. Добавка NaOH, % к пульпе5,30. Additive NaOH,% to pulp5.3
Добавка сульфата магни , % MgO на пульпу О или 0,2 соответственно.The addition of magnesium sulfate,% MgO to pulp O, or 0.2, respectively.
Сульфат магни смешивают с жидкостью, удаленной из предшествующей обработки воз5 .духом хлорированной пульпы, в соответствии с измен ющимис услови ми, в результате чего образовались комплексные соли магни . Показатели пульпы после обработок:Magnesium sulphate is mixed with the liquid removed from the previous air treatment with a spirit of chlorinated pulp, in accordance with the changing conditions, as a result of which complex magnesium salts are formed. Indicators of the pulp after treatments:
Обработка на Processing on
Число Number
В зкость, щелочной КаппаViscosity, alkaline kappa
смз/г cm / g
сР, о/о стадии ( TAPPI) (SCAN)Wed, o / o stage (TAPPI) (SCAN)
6,16.1
11891189
50°С 50 ° C
176 100°С176 100 ° C
без магниевого комп2 ,0without magnesium Komp2, 0
6464
937 лекса 100°С937 leksa 100 ° C
с магниевым with magnesium
2,12.1
109109
1079 комплексом1079 complex
Из данных анализов видно, что щелочна From the data analysis shows that alkaline
содержани лигнина в пульпе, что дает возможность получать при продолжающемс отбеливании пульпу с высокой степенью белизны . Обработка влечет за собой также значительное понижение в зкости пульпы, в результате чего ухудшаютс свойства пульпы на прочность. Если обработка производитс в присутствии магниевого комплекса, имеетс возможность в значительной степени предотвратить уменьшение в зкости.the lignin content in the pulp, which makes it possible to obtain, with continued bleaching, a pulp with a high degree of whiteness. The treatment also entails a significant decrease in the viscosity of the pulp, as a result of which the pulp properties are deteriorated. If the treatment is carried out in the presence of a magnesium complex, it is possible to substantially prevent a decrease in viscosity.
Предмет изобретени Subject invention
Claims (3)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU318236A1 true SU318236A1 (en) |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4661205A (en) | Method of bleaching lignocellulosic material with peroxide catalyzed with a salt of a metal | |
US3759783A (en) | Process for bleaching cellulose pulp with alkali and oxygen gas utilizing waste bleaching liquor from an alka line oxygen gas bleaching stage | |
US4222819A (en) | Process for the acid bleaching of cellulose pulp with peroxides | |
RU2071519C1 (en) | Method of delignification and bleaching of cellulose | |
US3652388A (en) | Bleaching and delignification of partially delignified pulp with a mixture of chlorine and chlorine dioxide | |
US3944463A (en) | Pulping of lignocellulosic material with oxygen in two stages at increasing pH | |
RU2044808C1 (en) | Method of multistep cellulose whitening | |
US4016029A (en) | Process for delignifying and bleaching cellulose pulp | |
US4897156A (en) | Process for activating cellulose pulp with NO and/or NO2 and oxygen in the presence of nitric acid and then delignifying bleaching the activated cellulose pulp | |
US3652386A (en) | Process for treating cellulosic materials with alkali and oxygen in the presence of complex magnesium salts | |
US3701712A (en) | Process for treating cellulosic materials with alkali and oxygen in the presence of complex magnesium salts | |
US2811518A (en) | Alkaline refining of wood pulp | |
US4406735A (en) | Process for alkaline oxygen gas bleaching of cellulose pulp | |
US4113553A (en) | Sodium sulfide pulping with hydrogen sulfide generation | |
SU318236A1 (en) | ALL-UNION, I 4fs ^ <f7, f-uff ^, -. '• - • i /'. 'Li; t .'-; - '4-, g-.,, .-; ^ Eй! r ^ L-ir:,; ^^ i: lS [- ;: Ul? t: &> & ^^ l> & y :: T: -h -; /> &. i | |
US10006168B2 (en) | Method for treating chemical pulps by treatment with ozone in the presence of magnesium ions | |
US6679972B1 (en) | Process for the bleaching of a pulp suspension by separating calcium from lignin | |
US4750973A (en) | Process for reducing carbohydrate losses in the sulfate pulping of wood by pretreating the wood with oxygen and nitrogen oxides | |
EP2006441A1 (en) | Processes and systems for the bleaching of lignocellulosic pulps following cooking with soda and anthraquinone | |
JP2001192991A (en) | Method of bleaching alkali pulp | |
CA1268906A (en) | Procedure for delignification of sulphate pulp | |
SU847932A3 (en) | Method of cellulose mass treatment | |
US4445969A (en) | Process for the delignifying bleaching of cellulose pulp by activating the pulp with NO2 and oxygen | |
WO1991000386A1 (en) | A method for bleaching kraft pulp with a mixture of oxygen and peroxide | |
FI70056C (en) | FOERFARANDE FOER DELIGNIFIERING AV CELLULOSAMASSA |