ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сульфитный способ получения древесной целлюлозы из "Общая химическая технология Том 2" Варка целлюлозы. Целлюлоза, выделяемая при обработке древесины раствором бисульфита кальция, содержащего некоторое количество свободной ЗОз, носит название сульфитной целлюлозы. Этот вид древесной целлюлозы наиболее широко применяется для химической переработки. Для получения сульфитной целлюлозы используется преимущественно еловая древесина. [c.651] В последнее время вместо бисульфита кальция начинают применять также раствор бисульфита натрия или аммония. Так, в США в настоящее время более 20% сульфитцеллюлозных заводов применяют при варке раствор NH4HSO3. [c.653] Бисульфит кальция, требуемый для обработки древесины, получают непосредственно на целлюлозном заводе, пропуская сернистый газ через башни, заполненные известняком и орошаемые водой. Применяют также аппараты, в которых сернистый газ поглощается известковым молоком или суспензией известняка в воде. Получаемый раствор бисульфита кальция содержит 1,5—2,5% SO2, связанной в виде бисульфита кальция, и около 2—4% избыточной свободной SO2. [c.653] Чем больше свободной SO2 содержится в варочной жидкости, тем быстрее и равномернее протекает процесс варки. [c.653] В последнее время разработаны методы ускоренной варки сульфитной целлюлозы с применением варочной жидкости, содержащей до 10% свободной SO2. [c.653] Варка целлюлозы проводится при 130—150° в закрытых котлах емкостью 200—400 ж (рис. 226), футерованных изнутри кислотоупорным материалом. [c.653] Варочную жидкость нагревают глухим или острым паром. [c.653] Для повышения равномерности провара целлюлозы применяют циркуляцию раствора. [c.653] Варочные котлы снабжены автоматическими контрольно-измерительными и регулирующими приборами. [c.653] В процессе варки основное количество лигнина переходит в раствор. Пентозаны и другие легко гидролизуемые полисахариды деструктируются и также переходят в раствор. Смолы, содержащиеся в древесине, эмульгируются, но не растворяются. [c.653] При последующей промывке целлюлозы горячей водой большая часть эмульгированной смолы удаляется. [c.653] Данные об изменении содержания компонентов древесины в результате варки приведены в табл. 42. [c.654] При варке, в результате гидролизующего действия кислоты, происходит также некоторая деструкция целлюлозы. [c.654] Чем выше конечная температура варкге и продолжительнее действие кислоты на целлюлозу при этой температуре, тем сильнее де-структируется целлюлоза и, следовательно, тем ниже степень полимеризации получаемого продукта. Продукты гидролиза целлюлозы переходят в варочную жидкость и затем вместе с продуктами гидролиза других гексозанов используются для получения спирта. Количество лигнина, остающегося в целлюлозе после варки, характеризует степень провара целлюлозы. Целлюлоза, содержащая после варки более 3% лигнина, называется жесткой целлюлозой, менее 2%—м я г к о й. [c.654] Повышение концентрации варочной кислоты (содержания ЗО ) является основным методом интенсификации процесса сульфитной варки, так как позволяет значительно сократить его продолжительность, применять для варки более влажную щепу и загружать больше щепы в варочный котел. Так, например, при увеличении концентрации свободной ЗОг в варочной жидкости до 7—9% продолжительность варки при максимальной температуре 150° может быть сокращена доб—7час. вместо 12—16час., требуемых при обработке раствором, содержащим 3—4% ЗОд (свобод.). [c.654] Расход воды на все операции промывки составляет 100—200 л на 1 т целлюлозы. Отходы после промывки и сортировки (непроваренные волокна, сучки и пр.) составляют 5—6% от веса целлюлозы. [c.655] Отбелка и сушка целлюлозы. Целлюлозная масса, промытая и сгущенная на барабане или на сеточной машине до содержания 5—20% сухого вещества или отжатая на вакуум-фильтре до концентрации 20—25%, поступает на отбелку. Целью отбелки является окисление красящих веществ, перевод их в растворимое состояние и дополнительное удаление примесей, в частности остатков лигнина. Для окисления красящих веществ целлюлозу в большинстве случаев обрабатывают растворами солей хлорноватистой кислоты (гипохлоритом натрия). Одновременно окисляется небольшое количество лигнина, оставшегося в целлюлозном материале. Продукты окисления лигнина растворяются в разбавленной щелочи. [c.655] Молекулярный вес целлюлозы при отбелке уменьшается тем больше, чем выше температура и концентрация применяемых реагентов. [c.656] Отбелку проводят в одну или в несколько ступеней. Одноступенчатая отбелка гипохлоритом производится в роллах при концентрации целлюлозы в массе 6—8% продолжительность процесса 8—10 час. Ролл представляет собой железобетонную овальную ванну, футерованную изнутри метлахскими плитками и снабженную водоотливным вращающимся барабаном и ложным сетчатым дном для слива растворов и промывной воды. При многоступенчатой отбелке, применяемой, как правило, на современных целлюлозных заводах, сначала целлюлозу обрабатывают хлором, затем разбавленным раствором щелочи для удаления хлорлигнина и, наконец, гипохлоритом. После каждой стадии отбелки целлюлозу промывают водой. Расход хлора при отбелке зависит от содержания лигнина в неотбеленной целлюлозе. В первой стадии отбелки на образование хлорлигнина расхо дуется 60—90% от общего расхода хлора, остальное—при ги-похлоритной отбелке. На образование 1 кг хлорлигнина, растворимого в щелочи, расходуется около 1,5 /сг хлора. [c.656] При гипохлоритной отбелке максимальная деструкция целлюлозы происходит при pH среды, близком к 7. Для уменьшения деструкции целлюлозы в производственных условиях применяют метод так называемой буферной отбелки—в начале процесса в раствор добавляют щелочь, и отбелка происходит в щелочной среде. [c.656] Вернуться к основной статье