RU2061700C1 - Method for production of powder cellulose - Google Patents

Abstract

FIELD: chemical industry, food industry. SUBSTANCE: origin cellulose is hydrolyzed in acid solutions, dehydrated, dried and crushed. Before drying wet product having humidity 55-70 % is rubbed through perforated surface at pressure 20-50 kPa. EFFECT: improves efficiency of method. 3 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к химии целлюлозы и ее производных, а именно к способу получения порошковой целлюлозы, которая может найти применение в химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности. The invention relates to the chemistry of cellulose and its derivatives, and in particular to a method for producing powdered cellulose, which may find application in chemical, pharmaceutical, food and other industries.

Известен способ получения микрокристаллической целлюлозы, включающий гидролиз сульфатной целлюлозы 0,15-0,30 M раствором HCL при 80-95^oС в течение 40-120 минут при модуле 5-10 (1).A known method of producing microcrystalline cellulose, including hydrolysis of sulfate cellulose with 0.15-0.30 M HCL solution at 80-95 ^o C for 40-120 minutes with a module of 5-10 (1).

Недостатками указанного способа являются значительные энергозатраты, высокие требования к технике безопасности процесса и надежности оборудования. The disadvantages of this method are significant energy costs, high requirements for process safety and equipment reliability.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ получения волокнистого наполнителя, включающий обработку древесной или хлопковой целлюлозы 3-5%раствором HNO₃ или ее смесью с H₂SO₄ при 85-90^oС в течение 30-60 минут при непрерывной циркуляции раствора кислот, промывают продукт водой, измельчают в роллах в водно-щелочной среде с содержанием соды 0,01-0,03% (рН 9,1-9,6) при 25-40^oС в течение 10-20 минут, разрыхляют,сушат окончательно измельчают в шаровой мельнице с одновременной обработкой активирующим веществом (2).The closest technical solution to the proposed one is a method of obtaining a fibrous filler, comprising treating wood or cotton pulp with 3-5% HNO ₃ solution or its mixture with H ₂ SO ₄ at 85-90 ^o C for 30-60 minutes with continuous circulation of the acid solution , the product is washed with water, crushed in rolls in an aqueous alkaline medium with a soda content of 0.01-0.03% (pH 9.1-9.6) at 25-40 ^o C for 10-20 minutes, loosened, dried finally crushed in a ball mill with simultaneous treatment with an activating substance (2).

Недостатками данного способа являются длительность операций фильтрации и сушки полученного продукта, повышенные энергозатраты при получении единицы продукта. The disadvantages of this method are the duration of the filtration and drying of the resulting product, increased energy consumption when receiving a unit of product.

Целью изобретения является повышение производительности за счет интенсификации процесса сушки. Это достигается тем, что в способе получения порошковой целлюлозы, включающем жидкостной гидролиз исходной целлюлозы в растворах кислот, обезвоживание, сушку и измельчение, перед сушкой влажный продукт протирают через перфорированную поверхность. The aim of the invention is to increase productivity due to the intensification of the drying process. This is achieved by the fact that in the method for producing powdered cellulose, including liquid hydrolysis of the original cellulose in acid solutions, dehydration, drying and grinding, the wet product is wiped through a perforated surface before drying.

Предпочтительно протирание осуществляют под давлением на влажный материал от 20 до 50 кПа, а протиранию подвергают продукт с влажностью 55-70%
Способ осуществляется следующим образом.Preferably, the wiping is carried out under pressure on a wet material from 20 to 50 kPa, and the product with a moisture content of 55-70% is wiped
The method is as follows.

Целлюлозу помещают в реактор и заливают раствором 5% серной кислоты до достижения модуля 1:10. Обработку в реакторе проводят при температуре 90^oС в течение 2 часов/ время определяется условиями температурной обработки/. Полученный продукт подвергают обезвоживанию, нейтрализации, затем протирают влажный материал через перфорированную поверхность при давлении от 20 до 50 кПа, сушат и измельчают. Влажность продукта при протирке составляет 55-70% В качестве исходной целлюлозы используют хлопковую целлюлозу.Cellulose is placed in a reactor and poured with a solution of 5% sulfuric acid until a modulus of 1:10 is reached. Processing in the reactor is carried out at a temperature of 90 ^o C for 2 hours / time is determined by the conditions of the heat treatment /. The resulting product is subjected to dehydration, neutralization, then wipe the wet material through a perforated surface at a pressure of 20 to 50 kPa, dry and grind. The moisture content of the product during rubbing is 55-70%. Cotton cellulose is used as the initial pulp.

Примеры 1-4 проводят при различных значениях указанных параметров влажности, давления, температуры, времени. Значения параметров и характеристики полученных продуктов представлены в таблице. Examples 1-4 are carried out at various values of the specified parameters of humidity, pressure, temperature, time. The values of the parameters and characteristics of the obtained products are presented in the table.

Протирка влажной целлюлозы способствует разрушению крупных комков влажного материала, поступающего на сушку, что обеспечивает оптимальный режим сушки данного продукта, который определяется влажностью и размером частиц /агломератов, комков/высушиваемого материала. Wiping wet cellulose contributes to the destruction of large lumps of wet material entering the dryer, which ensures optimal drying of this product, which is determined by the moisture and size of particles / agglomerates, lumps / dried material.

При протирке формируются агломераты из частиц порошковой целлюлозы размером не более 10 мм. When wiping, agglomerates are formed from particulate cellulose particles no larger than 10 mm in size.

Повышение влажности продукта, загружаемого в сушилку, более 70% увеличивает длительность процесса сушки. Кроме этого, вследствие большого содержания воды в продукте, влага собирается на теплопередающей поверхности под слоем влажной целлюлозы, что затрудняет ее испарение. Increasing the moisture content of the product loaded into the dryer, more than 70% increases the duration of the drying process. In addition, due to the high water content in the product, moisture is collected on the heat transfer surface under a layer of wet cellulose, which makes it difficult to evaporate.

Снижение влажности целлюлозы менее 55% вызывает уменьшение производительности протирочной машины, закупоривание отверстий перфорированной поверхности продуктом. При этом операция по обезвоживанию целлюлозы требует высокопроизводительного и энергоемкого оборудования. A decrease in cellulose moisture of less than 55% causes a decrease in the performance of the washing machine, and clogging of the holes of the perforated surface with the product. At the same time, cellulose dehydration operation requires high-performance and energy-intensive equipment.

При увеличении давления на материал более 50 кПа образуются плотные агломераты, из которых при сушке хуже удаляется влага. При давлении на материал менее 20 кПа значительно снижается производительность протирочной машины. With increasing pressure on the material more than 50 kPa, dense agglomerates are formed, from which moisture is removed worse during drying. When the material pressure is less than 20 kPa, the performance of the wiper machine is significantly reduced.

Использование предлагаемого способа получения порошковой целлюлозы обеспечивает по сравнению с известным увеличение производительности фазы сушки в 1,2 раза, уменьшение энергозатрат на единицу продукции. ТТТ1 ТТТ2 Using the proposed method for producing powdered cellulose provides, compared with the known increase in the productivity of the drying phase by 1.2 times, reducing energy costs per unit of production. TTT1 TTT2

Claims (3)

1. Способ получения порошковой целлюлозы, включающий жидкостный гидролиз исходной целлюлозы в растворах кислот, обезвоживание, сушку и измельчение, отличающийся тем, что перед сушкой влажный продукт протирают через перфорированную поверхность. 1. A method of producing powdered cellulose, including liquid hydrolysis of the original cellulose in acid solutions, dehydration, drying and grinding, characterized in that before drying the wet product is wiped through a perforated surface. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что протирание осуществляют под давлением на влажный материал от 20 до 50 кПа. 2. The method according to p. 1, characterized in that the wiping is carried out under pressure on a wet material from 20 to 50 kPa. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что протиранию подвергают продукт с влажностью 55-70% 3. The method according to p. 1, characterized in that the product is rubbed with a moisture content of 55-70%

Images