RU2736428C1 - Method for production of fibrous semi-product of miscanthus - Google Patents
Method for production of fibrous semi-product of miscanthus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2736428C1 RU2736428C1 RU2019141263A RU2019141263A RU2736428C1 RU 2736428 C1 RU2736428 C1 RU 2736428C1 RU 2019141263 A RU2019141263 A RU 2019141263A RU 2019141263 A RU2019141263 A RU 2019141263A RU 2736428 C1 RU2736428 C1 RU 2736428C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- concentration
- miscanthus
- section
- absolutely dry
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
- D21C3/02—Pulping cellulose-containing materials with inorganic bases or alkaline reacting compounds, e.g. sulfate processes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C5/00—Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
- D21H11/12—Pulp from non-woody plants or crops, e.g. cotton, flax, straw, bagasse
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам получения волокнистого полуфабриката из недревесного растительного сырья и может найти применение в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве различных видов бумаг и картона.The invention relates to methods for producing a fibrous semi-finished product from non-wood plant materials and can be used in the pulp and paper industry in the production of various types of paper and cardboard.
Растущий спрос на картон и дефицит волокна для макулатурных картонов представляют возможность для организации производства картона из альтернативного недревесного сырья с качественными характеристиками выше макулатурных, в ценовых параметрах макулатурного картона.The growing demand for cardboard and the shortage of fiber for recycled cardboard presents an opportunity for organizing the production of cardboard from alternative non-wood raw materials with quality characteristics higher than waste cardboard, in terms of price parameters of waste cardboard.
Разработка новых источников сырья и технологий его переработки - общемировая тенденция. Одним из перспективных источников волокнистого полуфабриката для целлюлозно-бумажной промышленности является мискантус - многолетнее травянистое растение, которое хорошо адаптировано к климатическим условиям большинства регионов России.The development of new sources of raw materials and technologies for their processing is a worldwide trend. One of the promising sources of fibrous semi-finished product for the pulp and paper industry is miscanthus, a perennial herb that is well adapted to the climatic conditions of most regions of Russia.
Выращивание мискантуса имеет свои преимущества, такие как:Growing miscanthus has its advantages such as:
- использование малоплодородных сельскохозяйственных почв, которые практически не употребляются для выращивания других культур;- the use of marginal agricultural soils, which are practically not used for growing other crops;
- способствует предотвращению эрозии почв и улучшению их структуры;- helps to prevent soil erosion and improve their structure;
- характеризуется повышенным поглощением углекислого газа из атмосферы, что отвечает современным экологическим требованиям;- characterized by increased absorption of carbon dioxide from the atmosphere, which meets modern environmental requirements;
- может успешно перерабатываться в полуфабрикат высокого выхода, поскольку содержание в нем углеводов на уровне древесины.- can be successfully processed into a semi-finished product of high yield, since the content of carbohydrates in it is at the level of wood.
Известен способ переработки целлюлозосодержащего сырья из травянистых растений в волокнистый полуфабрикат, включая мискантус, когда указанное сырье предварительно замачивают в растворе, содержащем гидроксид натрия в количестве 10-60 г/л и поверхностно-активное вещество (ПАВ) в количестве 0,2-0,8 г/л, в течение 15-60 минут при температуре 90-100°С. Пропитанное варочным раствором целлюлозосодержащее сырье поступает через приемную воронку - дозатор в разогретый до температуры 100°С двухшнековый аппарат, на валах которого размещают чередующиеся нагнетательные шнековые и измельчающие кулачковые насадки, смещенные одна относительно другой с образованием винтового канала. Таким образом, проводят термомеханохимическую обработку в течение 30 минут с сохранением параметра температуры и получают волокнистый полуфабрикат для дальнейшей переработки (Патент РФ 2487206, D21C 5/00).A known method of processing cellulose-containing raw materials from herbaceous plants into a fibrous semi-finished product, including miscanthus, when said raw material is pre-soaked in a solution containing sodium hydroxide in an amount of 10-60 g / l and a surfactant (surfactant) in an amount of 0.2-0, 8 g / l, for 15-60 minutes at a temperature of 90-100 ° C. The cellulose-containing raw material impregnated with the cooking solution is fed through a receiving funnel - a dispenser into a twin-screw apparatus heated to a temperature of 100 ° C, on the shafts of which alternating injection screw and grinding cam nozzles are placed, displaced one relative to the other to form a screw channel. Thus, thermomechanical processing is carried out for 30 minutes while maintaining the temperature parameter and a fibrous semi-finished product is obtained for further processing (RF Patent 2487206, D21C 5/00).
Недостатками указанного способа являются: при приведенной концентрации химических веществ не приведены истинные расходы указанных химикатов, нет показателя белизны целевого продукта после пероксидной отбелки и поэтому трудно оценить эффективность данного процесса.The disadvantages of this method are: at the given concentration of chemicals, the true costs of these chemicals are not shown, there is no indicator of the whiteness of the target product after peroxide bleaching, and therefore it is difficult to assess the effectiveness of this process.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является непрерывный способ производства волокнистого полуфабриката для изготовления бумаги и картона из травянистого растительного сырья. Этот способ состоит из следующих этапов: подготовка травянистого растительного сырья посредством измельчения, удаление пыли, непрерывная термохимическая обработка, диспергирование, разбавление целлюлозной массы, сортирование, сгущение для удаления черного щелока, разбавление водой, получение готовой волокнистой массы, пригодной для изготовления бумаги или картона, и, дополнительно, отбеливание бумажной массы. Непрерывная термохимическая обработка происходит в вертикальной колонке при температуре 70-100°С в течение от 40 минут до 2 часов. Концентрация растительного сырья при термохимической обработке составляет 15-18% при расходе гидроксида натрия 0,9-1,5% и сульфита натрия 0,15-0,4%, где концентрация указанных химикатов рассчитывается от массы жидкой фазы. В пересчете на растительное сырье расход гидроксида натрия и сульфита натрия будет от 5,0 до 8,3% и от 0,8 до 2,2%, соответственно. После термохимической обработки сырье проходит стадию диспергирования или размола с получением волокнистой массы. В результате сортирования массы образуются две фракции, одна из которых далее проходит размол и направляется на стадию сортирования или же объединяется с кондиционной фракцией и перерабатывается в готовую бумажную или картонную массу с применением отбеливания или без него. Предпочтительным травянистым сырьем для данного способа является мискантус. (Патент РФ 2636556, D21C 3/02).The closest in technical essence and the achieved effect is a continuous method for the production of fibrous semi-finished product for the manufacture of paper and cardboard from herbaceous plant raw materials. This method consists of the following stages: preparation of herbaceous plant materials by grinding, dust removal, continuous thermochemical treatment, dispersion, dilution of the pulp, screening, thickening to remove black liquor, dilution with water, obtaining a finished pulp suitable for making paper or cardboard, and, optionally, bleaching the pulp. Continuous thermochemical treatment takes place in a vertical column at a temperature of 70-100 ° C for 40 minutes to 2 hours. The concentration of plant raw materials during thermochemical treatment is 15-18% at the consumption of sodium hydroxide 0.9-1.5% and sodium sulfite 0.15-0.4%, where the concentration of these chemicals is calculated from the mass of the liquid phase. In terms of plant raw materials, the consumption of sodium hydroxide and sodium sulfite will be from 5.0 to 8.3% and from 0.8 to 2.2%, respectively. After thermochemical treatment, the raw material goes through a stage of dispersion or grinding to obtain a pulp. As a result of sorting the pulp, two fractions are formed, one of which then goes through grinding and goes to the screening stage or is combined with the conditioned fraction and processed into a finished paper or cardboard pulp with or without bleaching. The preferred herbaceous raw material for this process is miscanthus. (RF patent 2636556, D21C 3/02).
В описании к данному патенту приводится технологическая цепочка стадий прохождения исходного недревесного растительного сырья до получения конечного продукта - целлюлозы. Режимные параметры стадий указанного процесса близки и напоминают технологию получения химико-термомеханической массы (ХТММ) из древесного сырья.In the description of this patent, a technological chain of stages is given for the passage of the initial non-wood plant raw material to obtain the final product - cellulose. The operating parameters of the stages of this process are close and resemble the technology of obtaining a chemi-thermomechanical pulp (CTMP) from wood raw materials.
В описании к патенту указано, что первой технической проблемой, решаемой описанным изобретением, является предотвращение высокого энергопотребления, связанного со сложной механической обработкой. Однако трудно оценить преимущества способа по энергопотреблению, в описании нет данных по расходу энергии хотя бы на размол. Общеизвестно, что термохимическая переработка травянистых растений в волокнистый полуфабрикат проходит при небольшом расходе энергии на размол и преимуществ данная технология не имеет перед известными способами.The patent specification states that the first technical problem solved by the described invention is the prevention of high energy consumption associated with complex machining. However, it is difficult to assess the advantages of the method in terms of energy consumption; the description does not contain data on energy consumption even for grinding. It is well known that the thermochemical processing of herbaceous plants into a fibrous semi-finished product takes place at a low energy consumption for grinding and this technology has no advantages over the known methods.
Второй технической проблемой, решаемой описанным изобретением, по мнению автора, является поиск ответа в рамках «зеленой» химической технологии, отличающаяся очень мягкими условиями варки: 70-100°С с расходом гидроксида натрия от 0,9 до 1,5% и сульфита натрия от 0,15 до 0,4% от массы жидкой фазы. Данную технологию трудно отнести к «зеленой». К «зеленой» технологии можно отнести способы получения целлюлозы без сернистых соединений.The second technical problem solved by the described invention, according to the author, is the search for an answer within the framework of "green" chemical technology, characterized by very mild cooking conditions: 70-100 ° C with a consumption of sodium hydroxide from 0.9 to 1.5% and sodium sulfite from 0.15 to 0.4% by weight of the liquid phase. This technology can hardly be classified as "green". The "green" technology includes methods for producing cellulose without sulfur compounds.
В описании к патенту отсутствуют данные по выходу целевого продукта, и трудно оценить полуфабрикат - то ли это целлюлоза, то ли это ХТММ. Если оценивать полуфабрикат по степени помола, то он соответствует полуфабрикату высокого выхода или полуцеллюлозе.In the description of the patent, there is no data on the yield of the target product, and it is difficult to evaluate the semi-finished product - whether it is cellulose, or whether it is CTMP. If we evaluate a semi-finished product according to the degree of grinding, then it corresponds to a semi-finished product with a high yield or semi-cellulose.
При температуре 100°С и расходе гидроксида натрия на обработку сырья около 83 кг/т высокая щелочность черного щелока сохраняется по всему потоку вплоть до обезвоживания волокнистой массы перед отбелкой. Это недостаток технологии, поскольку щелочная масса плохо сортируется и обезвоживается и, кроме того, при аварийных ситуациях или при потере герметичности какого-то оборудования может привести к несчастному случаю обслуживающего персонала.At a temperature of 100 ° C and a consumption of sodium hydroxide for processing the raw material of about 83 kg / t, the high alkalinity of black liquor is maintained throughout the flow until the pulp is dehydrated before bleaching. This is a disadvantage of technology, since the alkaline mass is poorly sorted and dehydrated and, moreover, in emergency situations or in the event of loss of tightness of some equipment, it can lead to an accident for the operating personnel.
Технической задачей настоящего изобретения является создание экологически привлекательного, технологически целесообразного способа, обладающего повышенными эксплуатационными удобствами, который позволит упростить аппаратурное оформление, обогатить целевой продукт отличными потребительскими свойствами, характеризующимися высоким выходом и механической прочностью, позволяющими расширить диапазон областей его применения путем оптимизации последовательности действий, их режимов и используемых реагентов.The technical objective of the present invention is to create an environmentally attractive, technologically feasible method with increased operational convenience, which will simplify the hardware design, enrich the target product with excellent consumer properties, characterized by high yield and mechanical strength, allowing to expand the range of its applications by optimizing the sequence of actions, their modes and reagents used.
Технический результат состоит в обеспечении высокого выхода целевого продукта, с получением полуфабриката с высокими показателями качества и пригодного в бумажной промышленности при производстве бумаги и картона и для получения разовой, экологически чистой посуды и упаковки.The technical result consists in ensuring a high yield of the target product, with obtaining a semi-finished product with high quality indicators and suitable in the paper industry for the production of paper and cardboard and for obtaining one-time, environmentally friendly dishes and packaging.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается так, что в способе получения волокнистого полуфабриката из мискантуса, включающем подготовку стеблей мискантуса путем их измельчения в сечку, термохимическую обработку сечки в щелочной среде при повышенной температуре, размол с получением волокнистой массы, сортирование с выделением отходов сортирования и их размолом, сгущение массы и отбелку, сечку предварительно пропитывают в растворе, содержащем гидроксид щелочного металла, поверхностно-активное вещество (ПАВ) и стабилизатор при температуре не выше 70°С в течение 0,5-12 часов с последующим отделением пропиточного раствора от сечки, после чего проводят ее термохимическую обработку в щелочной среде при температуре 80-120°С в течение 20-60 минут, затем сечку сгущают до концентрации 60-70% с отделением отработанного щелочного раствора, разбавляют водой или раствором отбеливающих химикатов и размалывают с получением волокнистой массы, массу сортируют, а отходы сортирования размалывают совместно с сечкой после сгущения; отработанный по завершению одного цикла пропиточный раствор укрепляют концентрированными растворами гидроксида щелочного металла, ПАВ и стабилизатора до концентрации исходного пропиточного раствора и многократно используют вновь, отработанный 13-15 циклов раствор направляют на регенерацию.The problem is solved, and the technical result is achieved in such a way that in the method of obtaining a fibrous semi-finished product from miscanthus, including the preparation of miscanthus stems by grinding them into a cut, thermochemical treatment of the cut in an alkaline medium at an elevated temperature, grinding to obtain a fibrous mass, sorting with separation of sorting waste and their grinding, mass thickening and bleaching, the section is pre-impregnated in a solution containing an alkali metal hydroxide, a surfactant (surfactant) and a stabilizer at a temperature not exceeding 70 ° C for 0.5-12 hours, followed by separation of the impregnating solution from cuts, after which it is thermochemically processed in an alkaline medium at a temperature of 80-120 ° C for 20-60 minutes, then the cut is thickened to a concentration of 60-70% with the separation of the spent alkaline solution, diluted with water or a solution of bleaching chemicals and grinded to obtain pulp, the mass is sorted, and the waste of sorting grind together with a cut after thickening; The impregnating solution spent at the end of one cycle is strengthened with concentrated solutions of alkali metal hydroxide, surfactant and stabilizer to the concentration of the initial impregnating solution and reused again, the solution spent 13-15 cycles is sent for regeneration.
В качестве гидроксида щелочного металла используют гидроксид натрия или гидроксид калия при концентрации 12-23 г/дм3 в количестве 2,0-4,0% от массы абсолютно сухого сырья.As an alkali metal hydroxide, sodium hydroxide or potassium hydroxide is used at a concentration of 12-23 g / dm 3 in an amount of 2.0-4.0% of the mass of absolutely dry raw materials.
В качестве ПАВ используют ОП-7 или ОП-10, представляющие собой продукты обработки смеси моно- и диалкилфенолов окисью этилена поверхностно-активные вещества, в количестве 0,025-0,09% от массы абсолютно сухого сырья.OP-7 or OP-10 are used as surfactants, which are the products of processing a mixture of mono- and dialkylphenols with ethylene oxide surfactants, in an amount of 0.025-0.09% of the weight of absolutely dry raw materials.
В качестве стабилизатора используют трилон Б - динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА-Na2), трилон С - диэтилентриаминпентауксусную кислоту (DTPA) в количестве 0,03-0,25% от массы абсолютно сухого сырья.Trilon B is used as a stabilizer - disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA-Na 2 ), Trilon C - diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) in an amount of 0.03-0.25% of the weight of absolutely dry raw materials.
В качестве отбеливающих химикатов используют дитианит натрия или щелочной раствор пероксида водорода, при расходе Н2О2 равным 2-4%, NaOH равным 0,8-1,2% и Na2S2O4 - 0,6-0,8%.Sodium dithianite or an alkaline solution of hydrogen peroxide is used as bleaching chemicals, with a consumption of H 2 O 2 equal to 2-4%, NaOH equal to 0.8-1.2% and Na 2 S 2 O 4 - 0.6-0.8 %.
В заявленном способе предварительно ведут замочку сечки мискантуса в растворе, который готовят с содержанием гидроксида натрия - 12-23 г/дм3, ПАВ - 0,01-0,06 г/дм3 и стабилизатора - 0,03-0,25% в течение 0,5-12 часов при температуре не выше 70°С. Гидравлический модуль равен 1:(5÷7).In the claimed method, the miscanthus cut is pre-locked in a solution prepared with sodium hydroxide content - 12-23 g / dm 3 , surfactant - 0.01-0.06 g / dm 3 and stabilizer - 0.03-0.25% within 0.5-12 hours at a temperature not exceeding 70 ° C. Hydraulic module is equal to 1: (5 ÷ 7).
При получения химико-термомеханической волокнистой массы особенно важно, чтобы химические реагенты абсорбировались перерабатываемым сырьем равномерно. Неравномерная абсорбция приводит к высокому содержанию грубых волокон, костры в массе, что, в свою очередь, снижает прочностной потенциал целевого продукта.When producing a chemi-thermomechanical pulp, it is especially important that the chemical reagents are absorbed uniformly by the processed raw material. Uneven absorption leads to a high content of coarse fibers in the mass, which, in turn, reduces the strength potential of the target product.
Два механизма, а именно проникновение и диффузия, обеспечивают абсорбцию растительным сырьем жидкости и химических реагентов. Проникновение осуществляется в результате разности давлений, а диффузия соответственно в результате разности концентраций. В начале этапа пропитки разность между давлением, преобладающим внутри растительного сырья, и соответственно давлением снаружи является фактором, запускающим процесс проникновения, до момента выравнивания давлений. Когда все растительное сырье заполняется жидкостью, вступает в действие диффузия как средство, при помощи которого химические реагенты перемещаются в растительное сырье, а продукты реакции из него.Two mechanisms, namely penetration and diffusion, ensure the absorption of liquid and chemical reagents by the plant material. Penetration occurs as a result of a pressure difference, and diffusion, respectively, as a result of a concentration difference. At the beginning of the impregnation stage, the difference between the pressure prevailing inside the plant material and, accordingly, the pressure outside is the factor triggering the penetration process until the pressure equalizes. When all the plant material is filled with liquid, diffusion comes into play as a means by which chemical reagents move into the plant material and the reaction products from it.
Существуют два вида проникновения: естественное и вынужденное. При естественном проникновении разность давлений создается капиллярными силами, в то время как при вынужденном проникновении разность давлений создается наружным давлением или путем создания вакуума внутри растительного сырья.There are two types of penetration: natural and forced. With natural penetration, the pressure difference is created by capillary forces, while with forced penetration, the pressure difference is created by external pressure or by creating a vacuum inside the plant material.
Щелочные пропиточные растворы расширяют стенки волокон и, следовательно, сужают капилляры. Это уменьшает продольное проникновение. Однако, в то же время, щелочные растворы также растворяют компоненты волокна, в результате чего проникновение ускоряется.Alkaline impregnating solutions expand the fiber walls and therefore constrict the capillaries. This reduces longitudinal penetration. However, at the same time, alkaline solutions also dissolve fiber components, resulting in faster penetration.
Диффузия протекает значительно медленнее, чем проникновение. Повышение температуры увеличивает скорость диффузии. В процессе термохимической обработки важнейшим химическим процессом является гидролиз макромолекул лигнина, что приводит к его переходу в растворимую форму и выделению. Под воздействием активных реагентов и температуры связанный лигнин расщепляется и накапливается в растворе.Diffusion is much slower than penetration. An increase in temperature increases the rate of diffusion. In the course of thermochemical treatment, the most important chemical process is the hydrolysis of lignin macromolecules, which leads to its transition into a soluble form and release. Under the influence of active reagents and temperature, bound lignin is cleaved and accumulated in solution.
Скорость реакции может быть увеличена с помощью активации растительного сырья, например, за счет присутствия в пропиточном растворе антрахинона.The reaction rate can be increased by activating the plant material, for example, due to the presence of anthraquinone in the impregnating solution.
Отличительными особенностями стеблей миксантуса является наличие жиро-воскового слоя, локализованного на поверхностях стеблей миксантуса, который выполняет защитную функцию и препятствует свободному проникновению жидкости в межклеточное пространство. Использование в пропиточном растворе поверхностно-активных веществ направлено на снижение действия отталкивания жидкости жиро-восковым слоем.Distinctive features of mixanthus stems is the presence of a fat-waxy layer localized on the surfaces of mixanthus stems, which performs a protective function and prevents the free penetration of fluid into the intercellular space. The use of surfactants in the impregnating solution is aimed at reducing the effect of repulsion of the liquid by the fat-wax layer.
Наличие в пропиточном растворе стабилизатора направлено на локализацию присутствующих и образующихся во время пропитки хромофорных групп, обусловливающих снижение белизны целевого продукта.The presence of a stabilizer in the impregnating solution is aimed at localizing the chromophore groups present and formed during impregnation, which reduce the whiteness of the target product.
Способ осуществляют следующим образом:The method is carried out as follows:
В качестве недревесного растительного сырья используют мискантус, стебли которого измельчают на части длиной от 5 до 10 см и просеивают через сито для удаления пыли и мелких осколков внутренней части мискантуса. Готовят раствор химикатов: гидроксида натрия или гидроксида калия концентрацией 12-23 г/дм3, ПАВ по ГОСТ 8433-81 - 0,15-0,6 г/дм3 и стабилизатора 0,3-1,5 г/дм3. Растворы химикатов подают раздельно или же после предварительного их смешивания. Берут расчетное количество сечки мискантуса, помещают в емкость и заливают раствором химикатов при соотношении сырья к жидкости 1:(5-7). Предварительно устанавливают заданную температуру раствора химикатов, но не выше 70°С. Выдерживают сечку при данной температуре 0,5-12 часов и пропиточную жидкость отделяют от сечки. Отработанный пропиточный раствор анализируют и при необходимости доводят концентрацию раствора до необходимой.Miscanthus is used as a non-woody plant material, the stems of which are crushed into pieces from 5 to 10 cm in length and sieved through a sieve to remove dust and small fragments of the inner part of the miscanthus. A solution of chemicals is prepared: sodium hydroxide or potassium hydroxide with a concentration of 12-23 g / dm 3 , surfactant in accordance with GOST 8433-81 - 0.15-0.6 g / dm 3 and a stabilizer 0.3-1.5 g / dm 3 . Chemical solutions are served separately or after preliminary mixing. Take the estimated amount of miscanthus cut, place it in a container and fill it with a solution of chemicals at a ratio of raw materials to liquid of 1: (5-7). The preset temperature of the chemical solution is preset, but not higher than 70 ° C. The section is maintained at a given temperature for 0.5-12 hours and the impregnating liquid is separated from the section. The spent impregnating solution is analyzed and, if necessary, the concentration of the solution is adjusted to the required one.
Пропитанную сечку мискантуса помещают в реактор, где выдерживают 20-60 минут при температуре 80-120°С, после чего ее подают в конический прессшнек, где происходит отделение отработанного щелока от сечки. Сухость сечки мискантуса при этом находится в пределах от 60% до 70%. После чего сечку насыщают водой или же раствором отбеливающих химикатов до концентрации 25-30%, в качестве которых используют дитионит натрия или щелочной раствор пероксида водорода. Разбавление водой или же растворами отбеливателей происходит непосредственно перед подачей сечки в зону размола рафинера. Высокая температура и концентрация массы в зоне размола создают благоприятные условия для процесса отбелки. По окончании отбелки мискантуса щелочным раствором пероксида водорода массу кислуют раствором сернистого ангидрида до рН 5-7.The impregnated section of miscanthus is placed in a reactor, where it is kept for 20-60 minutes at a temperature of 80-120 ° C, after which it is fed into a conical press, where the spent liquor is separated from the section. The dryness of the miscanthus cut is in the range from 60% to 70%. Then the cross section is saturated with water or a solution of bleaching chemicals to a concentration of 25-30%, which are sodium dithionite or an alkaline solution of hydrogen peroxide. Dilution with water or bleach solutions occurs immediately before feeding the section to the refiner grinding zone. The high temperature and concentration of the mass in the grinding zone create favorable conditions for the bleaching process. At the end of the bleaching of miscanthus with an alkaline solution of hydrogen peroxide, the mass is acidified with a solution of sulfur dioxide to pH 5-7.
Отбеленную массу мискантуса разбавляют водой до концентрации 3-4% и направляют на сортирование, где волокнистая масса разделяется на две фракции: кондиционная фракция, прошедшая через сито сортировки, и отходы сортирования, составляющие не более 15% от общей массы. Отходы сортирования после сгущения размалываются на отдельной установке или же смешиваются с массой, прошедшей обезвоживание перед основным размолом. Кондиционная масса мискантуса аккумулируется в бассейне и может дополнительно отбеливаться и используется при производстве бумаги, картона или служит материалом для изготовления разовой посуды.The bleached mass of miscanthus is diluted with water to a concentration of 3-4% and sent to sorting, where the pulp is divided into two fractions: the conditioned fraction that has passed through the sorting sieve, and sorting waste, making up no more than 15% of the total mass. Sorting waste after thickening is milled in a separate unit or mixed with the mass that has been dehydrated before the main milling. The conditioned mass of miscanthus is accumulated in the pool and can be additionally bleached and used in the production of paper, cardboard or serves as a material for the manufacture of disposable tableware.
Пример 1.Example 1.
Стебли мискантуса измельчают на части длиной 6-7 см и просеивают через сито с перфорацией 2 мм для удаления пыли и мелких осколков внутренней части мискантуса. Одновременно готовят растворы химикатов: гидроксид натрия (NaOH) концентрацией 12 г/дм3, поверхностно-активное вещество (ПАВ) ОП-10 концентрацией 0,15 г/дм3 и стабилизатор трилон Б концентрацией 0,3 г/дм3.The stalks of miscanthus are crushed into pieces 6-7 cm long and sieved through a sieve with a perforation of 2 mm to remove dust and small fragments of the inner part of the miscanthus. At the same time, chemical solutions are prepared: sodium hydroxide (NaOH) with a concentration of 12 g / dm 3 , a surfactant (surfactant) OP-10 with a concentration of 0.15 g / dm 3 and a stabilizer Trilon B with a concentration of 0.3 g / dm 3 .
Берут 400 г абсолютно сухой сечки мискантуса, отделенной от пыли и мелких включений, помещают в емкость из нержавеющей стали и заливают растворами химикатов указанных концентраций. Отношение массы абсолютно сухого мискантуса к водному раствору химикатов 1:5. При комнатной температуре 20°С сечку пропитывают 12 часов. По истечении указанного срока пропиточный раствор отделяют от сечки, замеряют его количество и по разности исходного и отделенного определяют количество поглощенного сечкой раствора. Поглотилось сечкой 660 мл с учетом концентраций реагентов, расход NaOH составил 20 кг/т или 2,0%; расход ОП-10 составил 0,25 кг/т или 0,025%, а расход трилона Б составил 0,5 кг/т или 0,05% на абсолютно сухую сечку.Take 400 g of an absolutely dry section of miscanthus, separated from dust and small inclusions, placed in a stainless steel container and poured with solutions of chemicals of the specified concentrations. The ratio of the mass of absolutely dry miscanthus to an aqueous solution of chemicals is 1: 5. At room temperature 20 ° C, the section is soaked for 12 hours. After the specified period has elapsed, the impregnating solution is separated from the section, its amount is measured, and the amount of the solution absorbed by the section is determined by the difference between the original and separated. Absorbed in a section of 660 ml, taking into account the concentration of reagents, the consumption of NaOH was 20 kg / t or 2.0%; the consumption of OP-10 was 0.25 kg / t or 0.025%, and the consumption of Trilon B was 0.5 kg / t or 0.05% for an absolutely dry section.
Пропитанную химикатами сечку помещают в предварительно нагретый реактор и выдерживают в нем при температуре 120°С в течение 20 минут. Прошедшую термохимическую обработку сечку подают в шнекпресс, где отделяется отработанный щелочной раствор, сечку с сухостью 70% направляют на размол. Перед размолом концентрацию сечки доводят водой до 25% и пропускают через рафинер. Расход энергии на размол составляет 640 квт.ч/т. Волокнистую массу после рафинера собирают в емкости и разбавляют водой до концентрации 15% и перемешивают. Затем разбавляют массу водой до концентрации 3,5% и направляют на сортирование.The section impregnated with chemicals is placed in a preheated reactor and kept in it at a temperature of 120 ° C for 20 minutes. The section that has passed thermochemical treatment is fed to the screw press, where the spent alkaline solution is separated, the section with 70% dryness is sent for grinding. Before grinding, the concentration of the cut is brought to 25% with water and passed through a refiner. The energy consumption for grinding is 640 kWh / t. The pulp after the refiner is collected in a container and diluted with water to a concentration of 15% and mixed. Then the mass is diluted with water to a concentration of 3.5% and sent to sorting.
Сортирование проводят через сито с прорезями шириной 0,25 мм. Получают две фракции: кондиционное волокно, прошедшее через сито и некондиционное -отходы сортирования, не прошедшие через сито. Количество отходов сортирования составляет 12,8% от всей волокнистой массы. Отходы сортирования после сгущения смешивают с сечкой, прошедшей обезвоживание в шнекпрессе, и совместно размалывают. Кондиционное волокно концентрацией 1,8% сгущают до концентрации 20% и направляют для дальнейшей переработки, в том числе и на отбелку.Sorting is carried out through a sieve with 0.25 mm wide slots. Two fractions are obtained: conditioned fiber that has passed through a sieve and substandard sorting waste that has not passed through a sieve. The amount of sorting waste is 12.8% of the total pulp. Sorting waste after thickening is mixed with a section dehydrated in a screw press and milled together. Conditioned fiber with a concentration of 1.8% is thickened to a concentration of 20% and sent for further processing, including bleaching.
Показатели качества волокнистого полуфабриката приведены в таблице.The indicators of the quality of the fibrous semi-finished product are given in the table.
Пример 2.Example 2.
Все операции выполнения эксперимента осуществляют по примеру 1. Стебли мискантуса измельчают на части длиной 6-7 см и просеивают через сито с перфорацией 2 мм для удаления пыли и мелких осколков мискантуса. Одновременно готовят растворы химикатов: КОН концентрацией 23 г/дм3, ПАВ ОП-10 концентрацией 0,6 г/дм3 и стабилизатор трилон С концентрацией 0,5 г/дм3 и щелочной раствор дитионита натрия концентрацией 60 г/дм3.All operations of the experiment are carried out according to example 1. The stalks of miscanthus are crushed into pieces 6-7 cm long and sieved through a sieve with a perforation of 2 mm to remove dust and small fragments of miscanthus. At the same time, solutions of chemicals are prepared: KOH with a concentration of 23 g / dm 3 , surfactant OP-10 with a concentration of 0.6 g / dm 3 and a stabilizer Trilon C with a concentration of 0.5 g / dm 3 and an alkaline solution of sodium dithionite with a concentration of 60 g / dm 3 .
Берут 400 г абсолютно сухой сечки мискантуса, отделенной от пыли и мелких включений, помещают в емкость из нержавеющей стали и заливают растворами химикатов, указанных концентраций. Отношение массы абсолютно сухого мискантуса к водному раствору химикатов 1:6. При температуре 40°С сечку пропитывают 3 часа. По истечении указанного срока пропиточный раствор отделяют от сечки, замеряют его количество и по разности исходного и отделенного определяют количество поглощенного сечкой раствора. Поглотилось сечкой 700 мл с учетом концентраций реагентов, расход КОН составил 40,2 кг/т или 4,02%, расход ОП-10 составил 1,0 кг/т или 0,1%, а расход трилона С составил 0,9 кг/т или 0,09% на абсолютно сухую сечку.Take 400 g of an absolutely dry section of miscanthus, separated from dust and small inclusions, placed in a stainless steel container and poured with solutions of chemicals of the indicated concentrations. The ratio of the mass of absolutely dry miscanthus to an aqueous solution of chemicals is 1: 6. At a temperature of 40 ° C, the section is soaked for 3 hours. After the specified period has elapsed, the impregnating solution is separated from the section, its amount is measured, and the amount of the solution absorbed by the section is determined by the difference between the original and separated. Absorbed by a section of 700 ml, taking into account the concentrations of reagents, the consumption of KOH was 40.2 kg / t or 4.02%, the consumption of OP-10 was 1.0 kg / t or 0.1%, and the consumption of Trilon C was 0.9 kg / t or 0.09% for absolutely dry section.
Пропитанную химикатами сечку помещают в предварительно нагретый реактор и выдерживают в нем при температуре 100°С в течение 40 минут. Прошедшую термохимическую обработку сечку подают в винтовой пресс, где отделяется отработанный пропиточный раствор, сечку с сухостью 65% направляют на размол. Перед размолом концентрацию сечки доводят водным раствором дитионита натрия до 30% и пропускают через рафинер. Расход энергии на размол составляет 620 квт.ч/т. Волокнистую массу после рафинера собирают в емкости и разбавляют водой до концентрации 17% и перемешивают. Затем разбавляют массу водой до концентрации 3,5% и направляют на сортирование.The section impregnated with chemicals is placed in a preheated reactor and kept there at a temperature of 100 ° C for 40 minutes. The section that has passed thermochemical treatment is fed into a screw press, where the spent impregnating solution is separated, the section with a dryness of 65% is sent for grinding. Before grinding, the concentration of the section is adjusted with an aqueous solution of sodium dithionite to 30% and passed through a refiner. The energy consumption for grinding is 620 kWh / t. The pulp after the refiner is collected in a container and diluted with water to a concentration of 17% and mixed. Then the mass is diluted with water to a concentration of 3.5% and sent to sorting.
Сортирование проводят через сито с прорезями шириной 0,25 мм. Получают две фракции: кондиционное волокно, прошедшее через сито, и некондиционное, не прошедшее через сито. Количество некондиционного волокна составляет 9,8% от всей волокнистой массы. Некондиционное волокно, отходы сортирования, после сгущения смешивают с сечкой, прошедшей термохимическую обработку, и совместно размалывают. Кондиционное волокно концентрацией 1,9% сгущают до концентрации 20% и направляют для дальнейшей переработки, в том числе и на дополнительную отбелку.Sorting is carried out through a sieve with 0.25 mm wide slots. Get two fractions: conditioned fiber, passed through the sieve, and substandard, not passed through the sieve. The amount of substandard fiber is 9.8% of the total pulp. Substandard fiber, sorting waste, after thickening is mixed with a section that has undergone thermochemical treatment, and milled together. Conditioned fiber with a concentration of 1.9% is thickened to a concentration of 20% and sent for further processing, including for additional bleaching.
Показатели качества волокнистого полуфабриката приведены в таблице.The indicators of the quality of the fibrous semi-finished product are given in the table.
Пример 3.Example 3.
Все операции выполнения эксперимента осуществляют по примеру 1. Стебли мискантуса измельчают на части длиной 6-7 см и просеивают через сито с перфорацией 2 мм для удаления пыли и мелких осколков мискантуса. Одновременно готовят растворы химикатов: КОН концентрацией 17 г/дм3, ПАВ ОП-10 концентрацией 0,3 г/дм3 и стабилизатор трилон Б концентрацией 1,5 г/дм3 и отбеливающий раствор пероксида водорода с расходом: гидрокида натрия 8 кг/т и пероксида водорода 20 кг/т.All operations of the experiment are carried out according to example 1. The stalks of miscanthus are crushed into pieces 6-7 cm long and sieved through a sieve with a perforation of 2 mm to remove dust and small fragments of miscanthus. At the same time, solutions of chemicals are prepared: KOH with a concentration of 17 g / dm 3 , surfactant OP-10 with a concentration of 0.3 g / dm 3 and a stabilizer Trilon B with a concentration of 1.5 g / dm 3 and a bleaching solution of hydrogen peroxide with a consumption of sodium hydroxide 8 kg / t and hydrogen peroxide 20 kg / t.
Берут 400 г абсолютно сухой сечки мискантуса, отделенной от пыли и мелких включений, помещают в емкость из нержавеющей стали и заливают растворами химикатов указанных концентраций. Отношение массы абсолютно сухого мискантуса к водному раствору химикатов 1:7. При температуре 70С сечку пропитывают 0,5 часов. По истечении указанного срока пропиточный раствор отделяют от сечки, замеряют его количество и по разности исходного и отделенного определяют количество поглощенного сечкой раствора. Поглотилось сечкой 670 мл с учетом концентраций активных реагентов, расход КОН составил 28,5 кг/т или 2,85%, расход ОП-10 составил 0,5 кг/т или 0,05%, а расход трилона Б составил 2,5 кг/т или 0,25% на абсолютно сухую сечку. Пропитанную химикатами сечку помещают в предварительно нагретый реактор и выдерживают в нем при температуре 90°С в течение 50 минут. Прошедшую термохимическую обработку сечку подают в винтовой пресс, где отделяется отработанный пропиточный раствор, сечку с сухостью 60% направляют на размол. Перед размолом концентрацию сечки доводят щелочным раствором пероксида водорода до 28% и пропускают через рафинер. Расход энергии на размол составляет 610 квт.ч/т. Волокнистую массу после рафинера кислуют раствором сернистого ангидрида до рН=6,5, собирают в емкости и разбавляют водой до концентрации 15% и перемешивают. Затем разбавляют массу водой до концентрации 3,5% и направляют на сортирование.Take 400 g of an absolutely dry section of miscanthus, separated from dust and small inclusions, placed in a stainless steel container and poured with solutions of chemicals of the specified concentrations. The ratio of the mass of absolutely dry miscanthus to an aqueous solution of chemicals is 1: 7. At a temperature of 70C, the section is impregnated for 0.5 hours. After the specified period has elapsed, the impregnating solution is separated from the section, its amount is measured, and the amount of the solution absorbed by the section is determined by the difference between the original and separated. Absorbed by a section of 670 ml, taking into account the concentrations of active reagents, the consumption of KOH was 28.5 kg / t or 2.85%, the consumption of OP-10 was 0.5 kg / t or 0.05%, and the consumption of Trilon B was 2.5 kg / t or 0.25% for absolutely dry section. The section impregnated with chemicals is placed in a preheated reactor and kept in it at a temperature of 90 ° C for 50 minutes. The section that has passed thermochemical treatment is fed into a screw press, where the spent impregnating solution is separated, the section with a dryness of 60% is sent for grinding. Before grinding, the concentration of the section is adjusted with an alkaline solution of hydrogen peroxide to 28% and passed through a refiner. The energy consumption for grinding is 610 kWh / t. The fibrous mass after the refiner is acidified with a solution of sulfur dioxide to pH = 6.5, collected in a container and diluted with water to a concentration of 15% and mixed. Then the mass is diluted with water to a concentration of 3.5% and sent to sorting.
Сортирование проводят через сито с прорезями шириной 0,25 мм. Получают две фракции: кондиционное волокно, прошедшее через сито, и некондиционное, не прошедшее через сито. Количество некондиционного волокна составляет 9,1% от всей волокнистой массы. Некондиционное волокно, отходы сортирования после сгущения смешивают с сечкой, прошедшей термохимическую обработку, и совместно размалывают. Кондиционное волокно концентрацией 1,6% сгущают до концентрации 20% и направляют для дальнейшей переработки, в том числе и на дополнительную отбелку.Sorting is carried out through a sieve with 0.25 mm wide slots. Get two fractions: conditioned fiber, passed through the sieve, and substandard, not passed through the sieve. The amount of substandard fiber is 9.1% of the total pulp. Substandard fiber, screening waste after thickening is mixed with a section that has undergone thermochemical treatment, and milled together. Conditioned fiber with a concentration of 1.6% is thickened to a concentration of 20% and sent for further processing, including for additional bleaching.
Показатели качества волокнистого полуфабриката приведены в таблице.The indicators of the quality of the fibrous semi-finished product are given in the table.
Пример 4.Example 4.
Все операции выполнения эксперимента осуществляются по примеру 1. Стебли мискантуса измельчают на части длиной 6-7 см и просеивают через сито с перфорацией 2 мм для удаления пыли и мелких осколков мискантуса. Одновременно готовят растворы химикатов: NaOH концентрацией 15 г/дм3, ПАВ ОП-10 концентрацией 0,4 г/дм3 и стабилизатор трилон Б концентрацией 1,0 г/дм3.All operations of the experiment are carried out according to example 1. The stalks of miscanthus are crushed into pieces 6-7 cm long and sieved through a sieve with a perforation of 2 mm to remove dust and small fragments of miscanthus. At the same time, solutions of chemicals are prepared: NaOH with a concentration of 15 g / dm 3 , surfactant OP-10 with a concentration of 0.4 g / dm 3 and a stabilizer Trilon B with a concentration of 1.0 g / dm 3 .
Берут 400 г абсолютно сухой сечки мискантуса, отделенной от пыли и мелких включений, помещают в емкость из нержавеющей стали и заливают растворами химикатов указанных концентраций. Отношение массы абсолютно сухого мискантуса к водному раствору химикатов 1:5. При температуре 30°С сечку пропитывают 10 часов. По истечении указанного срока пропиточный раствор отделяют от сечки, замеряют его количество и по разности исходного и отделенного определяют количество поглощенного сечкой раствора. Поглотилось сечкой 720 мл с учетом концентраций активных реагентов, расход NaOH составил 27, 0 кг/т или 2,7%, расход ОП-10 составил 0,7 кг/т или 0,07%, а расход трилона Б составил 1,8 кг/т или 0,18% на абсолютно сухую сечку.Take 400 g of an absolutely dry section of miscanthus, separated from dust and small inclusions, placed in a stainless steel container and poured with solutions of chemicals of the specified concentrations. The ratio of the mass of absolutely dry miscanthus to an aqueous solution of chemicals is 1: 5. At a temperature of 30 ° C, the section is soaked for 10 hours. After the specified period has elapsed, the impregnating solution is separated from the section, its amount is measured, and the amount of the solution absorbed by the section is determined by the difference between the original and separated. Absorbed by a section of 720 ml, taking into account the concentrations of active reagents, the consumption of NaOH was 27.0 kg / t or 2.7%, the consumption of OP-10 was 0.7 kg / t or 0.07%, and the consumption of Trilon B was 1.8 kg / t or 0.18% for absolutely dry section.
Пропитанную химикатами сечку помещают в предварительно нагретый реактор и выдерживают в нем при температуре 110°С в течение 30 минут. Прошедшую термохимическую обработку сечку подают в винтовой пресс, где отделяется отработанный пропиточный раствор, сечку с сухостью 60% направляют на размол. Перед размолом концентрацию сечки доводят щелочным раствором пероксида водорода до 28% и пропускают через рафинер. Расход энергии на размол составляет 615 квт.ч/т. Волокнистую массу после рафинера кислуют раствором сернистого ангидрида до рН=6,5, собирают в емкости и разбавляют водой до концентрации 17% и перемешивают. Затем разбавляют массу водой до концентрации 3,5% и направляют на сортирование.The section impregnated with chemicals is placed in a preheated reactor and kept there at a temperature of 110 ° C for 30 minutes. The section that has passed thermochemical treatment is fed into a screw press, where the spent impregnating solution is separated, the section with a dryness of 60% is sent for grinding. Before grinding, the concentration of the section is adjusted with an alkaline solution of hydrogen peroxide to 28% and passed through a refiner. The energy consumption for grinding is 615 kWh / t. The pulp after the refiner is acidified with a solution of sulfurous anhydride to pH = 6.5, collected in a container and diluted with water to a concentration of 17% and stirred. Then the mass is diluted with water to a concentration of 3.5% and sent to sorting.
Сортирование проводят через сито с прорезями шириной 0,25 мм. Получают две фракции: кондиционное волокно, прошедшее через сито, и некондиционное, не прошедшее через сито. Количество некондиционного волокна составляет 9,4% от всей волокнистой массы. Некондиционное волокно, отходы сортирования, после сгущения смешивают с сечкой, прошедшей термохимическую обработку, и совместно размалывают. Кондиционное волокно концентрацией 1,9% сгущают до концентрации 20% и направляют для дальнейшей переработки, в том числе и на дополнительную отбелку.Sorting is carried out through a sieve with 0.25 mm wide slots. Get two fractions: conditioned fiber, passed through the sieve, and substandard, not passed through the sieve. The amount of substandard fiber is 9.4% of the total pulp. Substandard fiber, sorting waste, after thickening is mixed with a section that has undergone thermochemical treatment, and milled together. Conditioned fiber with a concentration of 1.9% is thickened to a concentration of 20% and sent for further processing, including for additional bleaching.
Показатели качества волокнистого полуфабриката приведены в таблице.The indicators of the quality of the fibrous semi-finished product are given in the table.
Пример 5.Example 5.
Стебли мискантуса измельчают на части длиной 6-7 см и просеивают через сито с перфорацией 2 мм для удаления пыли и мелких осколков мискантуса. Одновременно готовят растворы химикатов: NaOH концентрацией 23 г/дм3, ПАВ ОП-10 концентрацией 0,5 г/дм3 и стабилизатор трилон С концентрацией 0,5 г/дм3.The stalks of miscanthus are crushed into pieces 6-7 cm long and sieved through a sieve with a perforation of 2 mm to remove dust and small fragments of miscanthus. At the same time, solutions of chemicals are prepared: NaOH with a concentration of 23 g / dm 3 , surfactant OP-10 with a concentration of 0.5 g / dm 3 and a stabilizer Trilon C with a concentration of 0.5 g / dm 3 .
Берут 400 г абсолютно сухой сечки мискантуса, отделенной от пыли и мелких включений, помещают в емкость из нержавеющей стали и заливают растворами химикатов указанных концентраций. Отношение массы абсолютно сухого мискантуса к водному раствору химикатов 1:6. При температуре 45°С сечку пропитывают 8 часов. По истечении указанного срока пропиточный раствор отделяют от сечки, замеряют его количество и по разности исходного и отделенного определяют количество поглощенного сечкой раствора. Поглотилось сечкой 700 мл с учетом концентраций активных реагентов, расход NaOH составил 40 кг/т, расход ОП-10 составил 0,9 кг/т или 0,09%, а расход трилона С составил 0,9 кг/т или 0,09% на абсолютно сухую сечку.Take 400 g of an absolutely dry section of miscanthus, separated from dust and small inclusions, placed in a stainless steel container and poured with solutions of chemicals of the specified concentrations. The ratio of the mass of absolutely dry miscanthus to an aqueous solution of chemicals is 1: 6. At a temperature of 45 ° C, the section is impregnated for 8 hours. After the specified period has elapsed, the impregnating solution is separated from the section, its amount is measured, and the amount of the solution absorbed by the section is determined by the difference between the original and separated. Absorbed by a section of 700 ml, taking into account the concentrations of active reagents, the consumption of NaOH was 40 kg / t, the consumption of OP-10 was 0.9 kg / t or 0.09%, and the consumption of Trilon C was 0.9 kg / t or 0.09 % on an absolutely dry section.
Пропитанную химикатами сечку помещают в предварительно нагретый реактор и выдерживают в нем при температуре 80°С в течение 60 минут. Прошедшую термохимическую обработку сечку подают в винтовой пресс, где отделяется отработанный пропиточный раствор, сечку с сухостью 70% направляют на размол. Перед размолом концентрацию сечки доводят водой до 27% и пропускают через рафинер. Расход энергии на размол составляет 600 квт.ч/т. Волокнистую массу после рафинера собирают в емкости и разбавляют водой до концентрации 15% и перемешивают. Затем разбавляют массу водой до концентрации 3,5% и направляют на сортирование.The section impregnated with chemicals is placed in a preheated reactor and kept in it at a temperature of 80 ° C for 60 minutes. The section that has passed thermochemical treatment is fed into a screw press, where the spent impregnating solution is separated, the section with a dryness of 70% is sent to grinding. Before grinding, the concentration of the cut is brought to 27% with water and passed through a refiner. The energy consumption for grinding is 600 kWh / t. The pulp after the refiner is collected in a container and diluted with water to a concentration of 15% and mixed. Then the mass is diluted with water to a concentration of 3.5% and sent to sorting.
Сортирование проводят через сито с прорезями шириной 0,25 мм. Получают две фракции: кондиционное волокно, прошедшее через сито, и некондиционное, не прошедшее через сито. Количество не кондиционного волокна составляет 10,1% от всей волокнистой массы. Не кондиционное волокно, отходы сортирования после сгущения смешивают с сечкой, прошедшей термохимическую обработку, и совместно размалывают. Кондиционное волокно концентрацией 1,8% сгущают до концентрации 20% и направляют для дальнейшей переработки, в том числе и на отбелку.Sorting is carried out through a sieve with 0.25 mm wide slots. Get two fractions: conditioned fiber, passed through the sieve, and substandard, not passed through the sieve. The amount of unconditioned fiber is 10.1% of the total pulp. Non-conditioned fiber, sorting waste after thickening is mixed with a section that has undergone thermochemical treatment and is milled together. Conditioned fiber with a concentration of 1.8% is thickened to a concentration of 20% and sent for further processing, including bleaching.
Показатели качества волокнистого полуфабриката приведены в таблице.The indicators of the quality of the fibrous semi-finished product are given in the table.
Пример 6.Example 6.
Стебли мискантуса измельчают на части длиной 6-7 см и просеивают через сито с перфорацией 2 мм для удаления пыли и мелких осколков мискантуса. Одновременно готовят растворы химикатов: NaOH концентрацией 23 г/дм3, Na2SO3 концентрацией 6 г/дм3.The stalks of miscanthus are crushed into pieces 6-7 cm long and sieved through a sieve with a perforation of 2 mm to remove dust and small fragments of miscanthus. At the same time, chemical solutions are prepared: NaOH with a concentration of 23 g / dm 3 , Na 2 SO 3 with a concentration of 6 g / dm 3 .
Берут 400 г абсолютно сухой сечки мискантуса, отделенной от пыли и мелких включений, помещают в предварительно нагретый реактор и выдерживают в нем при температуре 100°С в течение 60 минут. При этом расход химикатов составляет: NaOH 40 кг/т и Na2SO3 10 кг/т на абсолютно сухую сечку. Отношение массы абсолютно сухого мискантуса к водному раствору химикатов 1:6. Затем сечку мискантуса размалывают или диспергируют в присутствии отработанного черного щелока. Размол ведут при концентрации около 15%. Расход энергии на размол составляет 690 квт.ч/т. Волокнистую массу после рафинера собирают в емкости и разбавляют водой до концентрации 3,5%, перемешивают и сортируют.Take 400 g of an absolutely dry section of miscanthus, separated from dust and small inclusions, placed in a preheated reactor and kept in it at a temperature of 100 ° C for 60 minutes. In this case, the consumption of chemicals is: NaOH 40 kg / t and Na 2 SO 3 10 kg / t per absolutely dry section. The ratio of the mass of absolutely dry miscanthus to an aqueous solution of chemicals is 1: 6. The miscanthus chaff is then ground or dispersed in the presence of spent black liquor. Grinding is carried out at a concentration of about 15%. The energy consumption for grinding is 690 kWh / t. The pulp after the refiner is collected in a container and diluted with water to a concentration of 3.5%, mixed and sorted.
Сортирование проводят через сито с прорезями шириной 0,25 мм. Получают две фракции: кондиционное волокно, прошедшее через сито, и некондиционное, не прошедшее через сито. Количество некондиционного волокна составляет 16,4% от всей волокнистой массы. Некондиционное волокно дополнительно размалывают, смешивают с кондиционным волокном и направляют на сгуститель, где и проводят отделение черного щелока от волокнистой массы. При необходимости проводят отбелку сгущенной массы щелочным раствором пероксидом водорода. После чего массу аккумулируют в бассейне.Sorting is carried out through a sieve with 0.25 mm wide slots. Get two fractions: conditioned fiber, passed through the sieve, and substandard, not passed through the sieve. The amount of substandard fiber is 16.4% of the total pulp. The substandard fiber is additionally milled, mixed with the conditioned fiber and sent to a thickener, where the black liquor is separated from the pulp. If necessary, the condensed mass is bleached with an alkaline solution of hydrogen peroxide. Then the mass is accumulated in the pool.
Показатели качества волокнистого полуфабриката приведены в таблице.The indicators of the quality of the fibrous semi-finished product are given in the table.
Пример 7 (прототип).Example 7 (prototype).
Все действия как по примеру 6, отличия состоят в следующем: расход химикатов составляет: NaOH 60 кг/т и Na2SO3 20 кг/т на абсолютно сухую сечку. Отношение массы абсолютно сухого мискантуса к водному раствору химикатов 1:7. Термохимическую обработку проводят при температуре 100°С в течение 60 минут. Затем сечку мискантуса размалывают или диспергируют в присутствии отработанного черного щелока. Размол ведут при концентрации около 17%. Расход энергии на размол составляет 640 квт.ч/т. Волокнистую массу после рафинера собирают в емкости и разбавляют водой до концентрации 3,5%, перемешивают и сортируют.All actions are the same as in example 6, the differences are as follows: the consumption of chemicals is: NaOH 60 kg / t and Na 2 SO 3 20 kg / t per absolutely dry section. The ratio of the mass of absolutely dry miscanthus to an aqueous solution of chemicals is 1: 7. Thermochemical treatment is carried out at a temperature of 100 ° C for 60 minutes. The miscanthus chaff is then ground or dispersed in the presence of spent black liquor. Grinding is carried out at a concentration of about 17%. The energy consumption for grinding is 640 kWh / t. The pulp after the refiner is collected in a container and diluted with water to a concentration of 3.5%, mixed and sorted.
Сортирование проводят через сито с прорезями шириной 0,25 мм. Получают две фракции: кондиционное волокно, прошедшее через сито, и некондиционное, не прошедшее через сито. Количество некондиционного волокна составляет 14,6% от всей волокнистой массы. Некондиционное волокно дополнительно размалывают, смешивают с кондиционным волокном и направляют на сгуститель и проводят отделение черного щелока от волокнистой массы. При необходимости проводят отбелку сгущенной массы пероксидом водорода. После чего массу аккумулируют в бассейне.Sorting is carried out through a sieve with 0.25 mm wide slots. Get two fractions: conditioned fiber, passed through the sieve, and substandard, not passed through the sieve. The amount of substandard fiber is 14.6% of the total pulp. The substandard fiber is additionally milled, mixed with the conditioned fiber and sent to a thickener, and the black liquor is separated from the pulp. If necessary, the condensed mass is bleached with hydrogen peroxide. Then the mass is accumulated in the pool.
Показатели качества волокнистого полуфабриката приведены в таблице.The indicators of the quality of the fibrous semi-finished product are given in the table.
Как видно из таблицы, заявленный способ является экологически и экономически эффективным, так как производство волокнистого полуфабриката осуществляется без использования сернистых соединений. Предложенный способ и технология его осуществления позволяют получить полуфабрикат из мискантуса по показателям качества превышающие показатели прототипа. При этом сокращаются энергозатраты на размол, увеличивается выход целевого продукта при меньшем расходе щелочных реагентов.As can be seen from the table, the claimed method is environmentally and economically effective, since the production of a fibrous semi-finished product is carried out without the use of sulfur compounds. The proposed method and technology for its implementation make it possible to obtain a semi-finished product from miscanthus in terms of quality indicators exceeding those of the prototype. At the same time, energy consumption for grinding is reduced, the yield of the target product increases with less consumption of alkaline reagents.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019141263A RU2736428C1 (en) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | Method for production of fibrous semi-product of miscanthus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019141263A RU2736428C1 (en) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | Method for production of fibrous semi-product of miscanthus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2736428C1 true RU2736428C1 (en) | 2020-11-17 |
Family
ID=73460774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019141263A RU2736428C1 (en) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | Method for production of fibrous semi-product of miscanthus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2736428C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2763878C1 (en) * | 2020-11-30 | 2022-01-11 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "БИОТЕХКОМПОЗИТ" | Method for obtaining cellulose for chemical processing from cellulose-containing raw materials |
| RU2763880C1 (en) * | 2020-11-30 | 2022-01-11 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "БИОТЕХКОМПОЗИТ" | Method for producing cellulose from miscanthus for chemical processing |
| WO2023132814A1 (en) | 2022-01-04 | 2023-07-13 | Releaf Paper France Sas | Method of obtaining chemical-thermomechanical fibrous mass from plant raw materials and systems for its realization |
| RU2809473C1 (en) * | 2022-11-16 | 2023-12-12 | Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт бумаги" (ОАО "ЦНИИБ") | Method for producing fibrous semi-finished product from plant raw materials |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1097739A1 (en) * | 1983-02-07 | 1984-06-15 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химии Древесины Ан Латвсср | Method of producing fibrous semifinished material |
| RU2304648C2 (en) * | 2005-08-24 | 2007-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Нефтепромхим" ООО "НПО "Нефтепромхим" | Cellulose manufacturing process |
| WO2015150841A1 (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | Marinko MIKULIC | A continuous process for production of cellulose pulp from grass-like plant feedstock |
| CN107532385A (en) * | 2015-04-29 | 2018-01-02 | Sca卫生用品公司 | Thin paper and its manufacture method comprising the paper pulp fiber from Chinese silvergrass |
-
2019
- 2019-12-13 RU RU2019141263A patent/RU2736428C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1097739A1 (en) * | 1983-02-07 | 1984-06-15 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химии Древесины Ан Латвсср | Method of producing fibrous semifinished material |
| RU2304648C2 (en) * | 2005-08-24 | 2007-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Нефтепромхим" ООО "НПО "Нефтепромхим" | Cellulose manufacturing process |
| WO2015150841A1 (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | Marinko MIKULIC | A continuous process for production of cellulose pulp from grass-like plant feedstock |
| CN107532385A (en) * | 2015-04-29 | 2018-01-02 | Sca卫生用品公司 | Thin paper and its manufacture method comprising the paper pulp fiber from Chinese silvergrass |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2763878C1 (en) * | 2020-11-30 | 2022-01-11 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "БИОТЕХКОМПОЗИТ" | Method for obtaining cellulose for chemical processing from cellulose-containing raw materials |
| RU2763880C1 (en) * | 2020-11-30 | 2022-01-11 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "БИОТЕХКОМПОЗИТ" | Method for producing cellulose from miscanthus for chemical processing |
| WO2023132814A1 (en) | 2022-01-04 | 2023-07-13 | Releaf Paper France Sas | Method of obtaining chemical-thermomechanical fibrous mass from plant raw materials and systems for its realization |
| RU2809473C1 (en) * | 2022-11-16 | 2023-12-12 | Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт бумаги" (ОАО "ЦНИИБ") | Method for producing fibrous semi-finished product from plant raw materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2736428C1 (en) | Method for production of fibrous semi-product of miscanthus | |
| US4248662A (en) | Oxygen pulping with recycled liquor | |
| RU2534067C2 (en) | Method of obtaining cellulose from lignocellulose-containing biomass | |
| EP3126567B1 (en) | A continuous process for production of cellulose pulp from grass-like plant feedstock | |
| EP2844796B1 (en) | Method for producing cellulosic material with low lignin content from lignocellulosic material | |
| JPS60110994A (en) | Chemical, thermal and mechanical pulp production for separately performing treatment due to alkali and sulfite | |
| Salehi et al. | Comparison of MEA/AQ, soda and soda/AQ pulping of wheat and rye straw | |
| KR100694840B1 (en) | Manufacturing method of mechanical pulp from cornstalk | |
| Nayeem et al. | High purity dissolving pulp from jute | |
| JP2588495B2 (en) | Method for producing high yield and high bleaching pulp for papermaking | |
| NO140535B (en) | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF CELLULOSE PULP BY CONNECTION WITH THE OXYGEN | |
| CN102212973B (en) | Cooking liquor and preparation method of cotton stalk bark pulp | |
| CN100359094C (en) | Method of deresinating pulp using alkyl alcohol alkoxylate surfactants | |
| US2851355A (en) | Process for the preparation of semi-cellulose | |
| US2708160A (en) | Process for pulping | |
| US5500084A (en) | Method and apparatus for pulping cellulosic material using a vessel with an impergnation zone and an attrition zone | |
| US3073737A (en) | Wood pulp and process for producing same | |
| RU2763880C1 (en) | Method for producing cellulose from miscanthus for chemical processing | |
| US1859845A (en) | Treatment of wood for the production of pulp | |
| KR20060100624A (en) | Manufacturing method of semichemical mechanical pulp from cornstalk | |
| US3262839A (en) | Neutral to weakly alkaline sulfite process for the extraction of cellulose from cellulosic material | |
| US1845488A (en) | Process of producing cellulosic pulp | |
| RU2809473C1 (en) | Method for producing fibrous semi-finished product from plant raw materials | |
| KR100750330B1 (en) | Manufacturing method of mechanical pulp from cornstalk | |
| Nada et al. | Bagasse pulping with butanol-water system |