Способ отбелки целлюлозного штапельного волокна

(п, о 21 с 9/16 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ 54 спосов отвнлки целлюлозного ШТАПЕЛЬНОГО(57) 1. Способ отбелки целлюлозного штапельно ГО ВОЛОКНЗ, БХСЛЮЧЭЮЩИЙ ПОСЛСДОВНТВЛЬНУЮ трехступенчатую обработку целлюлозной суспензии, при этом на первой ступени обработку проводят кислородом в щелочной среде, на второй - озоном при повышенном давлении и на третьей - пероксидом водорода при повышенной температуре и промывку целлюлозы после каждой ступени, отличающийся тем,что обработку целлюлозной суспензии на первой ступени осуществляют в присутствии пероксида водорода в количестве 26-50 мас. в смеси и температуре 70-10 ОС преимущественно 75 С отходящие газы после второй ступени обработки, содержащие кислород,полностью используют на первой ступени обработки, а сточные воды от второй ступени обработки используют для разбавления целлюлозы между первой и второй ступенью обра(71) Заявитель Ленцинг АГ (АТ)(73) Патентообладатель Ленцинг АГ (АТ)ботки и/ или обеззоливанпя целлюлозы после отбеливания.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что РЗСХОД ЩЕЛОЧИ На первой ступени обработки составляет 2,5-5,О от массы абсолютно сухой Целшолозы.3. Способ по пп. 1-2, отличающийся тем,что вторую ступень обработки осуществляют смесью кислорода и озона с содержанием последнею 5-10 мас..4. Способ по пп. 1-3, отштчающийся тем,что вторую ступень обработки проводят при емпературе 4 О-7 ОС преимущественно 50 0 С.Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности, к способу отбелкн целлюлозного штапельного волокна без применения хлора с использованием озона по трехступенчатому методу, состоящему из отбеливания кислородом в присутствии пероксида водорода (БОР-ступень), отбеливания озоном (Ъ-ступень) и отбеливания перекисью (Р-ступень).Так как хлор является ядовитым, трудно контролируемым газом, а хлорсодержащие отбеливатели способствуют поступлению в сточные воды хлорированных компонентов,которые в будущем не могут быть более допущены к использованию, разрабатывают такие способы отбеливания, в которых применяют 02, Н 2 О 2 или 03 в различных комбинациях и при различных условиях и которые являются альтернативными для сохранения окружающей среды.Известен способ отбелки целлюлозного штапельного волокна, включающий последовательную трехступенчатую обработку целлюлозной суспензии, при этом на первой ступени обработку проводят кислородом в щелочной среде, на второй - озоном при повышенном давлении и на третьей - пероксидом водорода при повышенной температуре И промывку целлюлозы после каждой ступени 1.Известный способ является недостаточно ЭКОНОМШЬЬЪТехнической задачей настоящего изобретения является повышение экономичности процесса.Это достигается тем, что в известном способе обработку целлюлозной суспензии на первой ступени осуществляют в присутствии пероксида водорода в количестве 26-50 мас. в смеси и температуре 70-100 С, преимущественно 75 С, отходящие газы после второй ступени обработки, содержащие кислород, полностью используют на первой ступени обработки, а сточные воды от второй ступени обработки используют для разбавления целлюлозы между первой и второй ступенью обработки и/ или обеззоливания целлюлозы после отбеливания. Расход щелочи на первой ступени обработки составляет 25-5,О от массы абсолютно сухой целлюлозы. Вторую ступень обработки осуществляют смесью кислорода и озона с содержанием последнего 5-10 мас. при температуре 40-70 С, преимущественно 50-6 ОС.Использование пероксида водорода на первой ступени обработки позволяет снизить расход озона на второй ступени обработки без ухудшения качества отбелки. Вследствие использования меньшего количества озона образуется меньше кислорода, чем отходящего газа, поэтому он может быть полностью использованна первой ступени и поэтому подается назад в озоновый генератор.Поскольку для озоновых генераторов требуется очень чистый кислород, то образующийся на озоновой ступени кислород должен проходить через очистную станцию, что в общем итоге способствует удорожанию процесса.Изобретение иллюстрируется следующими примерами.Отсортнрованное неотбеленное штапельное целлюлозное буковое волокно с Каппа-числом 5,2, вязкостью 24,5 мП и степенью белизны по Эльрафо 55,6 подвергают трехступенчатом) отбеливанию.Сырую целлюлозу с концентрацией 15 и температурой 75 С отбеливают едким натром в количестве 3,3 от массы абсолютно сухой целлюлозы (366 л раствора ЫаОН с концентрацией 90 г/л) и пероксидом водорода в количесгве 42 в отношении к Н 2 О 02 (10,8 л 50 ной Н 2 О 2) и подводят к СР-насосу (насос для средней плотности). Насосом подают через фритту 5,5 Нмз отходящего газа на 1 т абсолютно сухой целлюлозы и происходит отбеливание в Оз-ступеии, давление достигает 7 бар. При содержании 02 в газе около 95 И, это будет соответствовать 7,5 кг 02 на 1 т целлюлозы.Затем суспензию вещества обрабатывают в Нйдп-БЬеаН-СП-смесителе. В этот смеситель еще вводят 5,5 Нмз отходящего газа из 2-ступени. 4Через трубчатый форреактор с 3-х минутным пребыванием эта смесь поступает в верхнюю часть отбеливающей башни, в которой реакция продолжается 2 часа 45 минут.Далее целлюлозу выделяют на двух вакуумных барабанных фильтрах и шнековом прессе из отработанного аствора. Фильтрат шнекового пресса (3,3 м / т целлюлозы) используют противотоком с 3,3 мз свежей воды на фильтрах для промывки.При этом содержание органических сопутствующих веществ может снижаться до 3 кг на 1 т целлюлозы. Степень белизны равняется 75,4, число Каппа 1,89, вязкость 24,0 мП.После шнекового пресса целлюлозу разбавляют возвратной водой от вакуумного барабанного фильтра после Ъ-ступени до концентрации 2 и устанавливают рН 3 с помощью серной кислоты. В установке озонного отбеливания известной фирмы Ванагт(Шаадпег - Вйго) киспородсодержащая суспензия с 2-ной концентрацией в циркулирующем потоке поступает через инжектор. Постепенно через этот инжектор вводят 1,45 г озона на 1 кг целлюлозы. Время пребываниягазе составляет 8. Затем целлюлозу опять промывают. Кислыйфильтрат вводят для обеззоливания целлюлозы перед последним фильтром. Результаты анализа целлюлозы3-я ступень проходит при добавлении 4 кг ЫаОН / т целлюлозы и 7 кг Н 2 О 2 (50-ная) при 65 С, 13-ной концентрации массы и времени пребывания 4 часа.1 анные по сы Ьюбуковое ШТЗПСЛЬНОЕ ЦЫШЮЛОЗНОВ ВОЛОКНОДалее следует промывка на двух вакуумных барабанных фильтрах. Перед вторым фильтром идет подкисление фильтратом от Ъ-ступени, чтобы содержание золы целлюлозы снизить до 0,0 б.степень белизны 89,7 вязкость 21 ЗМП число Каппа 0,76В лаборатории используют опытную аппаратуру для непрерывного Оду-отбеливания, причем через инжектор вводят кислород,содержащий 03, в 2-ную суспензию целлюлозы. Отходящий газ собирают в емкость подстепень белизны 52,8 вязкость 26 МП число Каппа 3,05 содержание (За-целлюлозы 89,41-я ступень отбеливания температура 85 С содержание МаОНПоказатели целлюлозы после первой ступени отбеливанияПоказатели целлюлозы после 2-й ступени отбеливаниячисло Каппа 0,85 вязкость 22,8 мП 3-я ступень отбеливания температура 64 С время пребывания 4 часа плотность вещества 13 содержание ЫаОН 0,35 И,содержание Н 2 О 2 0 З 5 Показатели готового продуктаДЗВЛСНИСМ, СЖИМНЮТ И ВВОДЯТ ПО ПЕРИОДИЧЕ скому способу в первую ступень (БОР) в ла бораторный автоклав, снабженный мешалкой. Время перемешивания 15 с, продолжитель 3-ю ступень (Р) проводят по периодическому ность реакции 180 с, давление 03-51 бар, способу. 5 температура 50 С. Удельная концентрация 03 Параметры процесса отбелки по этим при- равняется 1,50 г Оз/кг абсолютно сухой цел мерам и показатели отбеливания целлюлозы люлозы, потребление 03 - 1,40 г.приведены в таблице 1. Данные анализа полученной целлюлозыПример 4. степень белизны 80,4 Берут целлюлозу после второй ступени при- 10 вязкость 21,4 мП мера 1 и далее перерабатывают в лаборатории число Каппа 0,92(степень белизны 75,4, число Каппа 1,89, Проводят отбеливание этой целлюлозы в лавязкость 24 мП). Эту целлюлозу прессуют до бораторных условиях (Р-ступень) концентрации 20, затем разбавляют разбав- температура 64 Сленной серной кислотой до концентрации 15 время пребывания 4 часа11, чтобы рН 2,9. В НЬ-Бпеаг смесителе плотность вещества 13 суспензию целлюлозы юмогенизируют и про содержание ЫаОН 038 Таблица 2дозировка ЫаОН 4,5 И, от массы абсолютно сухой(1 10 -ной) 50 Н 2 О 2 в отношении к Н 202 О 2 5 время пребывания 3 час концентрация 1 4 Х,Характеристика целлюлозы после 1-ой ступени отбеливания число Каппа 2,3 степень белизны 76,8 И,вязкость (Таррй) 26,1 мПа. сХарактеристика целлюлозы после второй ступени отбеливания3-я ступень отбеливания температура 68 С время пребывания 4 часа концентрация 13дозировка ЫаОН дозировка Н 202Характеристика готового продукта число Каппа 0,90 степень белизны 89,4 вязкость