SU1141128A1 - Pulp bleaching process - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОТБЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ путем последовательной обработки целлюлозной массы хлорсодержащим реагентом, азотной кислотой, щелочью, добелки и кисловки, отличающийс  тем, что, с -целью повьшени  выхода, в зкости и белизны целлюлозы и снижени  ее смолистости, в качестве хлорсодержащего реагента используют двуокись хлора или хлорит натри  в количестве 1-2% от массы абсолютно сухого волокна, обработку азотной кислотой ведут при 40-55 С и концентрации ее в целлкшозной маесе 5-10%, а обработку щелочью осуществл ют при 50-60 С.PULSE OF CELLULOSE CLEARING by sequentially treating cellulose pulp with chlorine-containing reagent, hydrochloric acid and alkali acid, addition and acid, characterized in that, in order to increase the yield, viscosity and whiteness of cellulose and reduce its resinousness, as a chlorine-containing reagent, it should be used as solvent and as a chemical reagent, viscosity and whiteness of cellulose and reduction of its resinousness, as the chlorine-containing reagent, it should be used as solvent and as a chemical reagent, viscosity and whiteness of cellulose and a decrease in its resinousness, as the chlorine-containing reagent, it should be used as solvent and as a chemical reagent, viscosity and whiteness of cellulose and reduction of its resinousness, as the chlorine-containing reagent, it should be used as solvent and as a chemical reagent, viscosity and whiteness of cellulose and a decrease in its resinousness, as the chlorine-containing reagent, it is used as solvent and as a chemical reagent, viscosity and whiteness of cellulose and reducing its resinousness; sodium in the amount of 1-2% by weight of absolutely dry fiber, treatment with nitric acid is carried out at 40-55 ° C and its concentration in cellulose masses is 5-10%, and treatment with alkali is carried out at 50-60 ° C.

Description

1one

Изобретение относитс  к способам отбелки целлюлозы и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве волокнистых полуфабрикатов дл  изготовлени  писчих и печатных видов бумаги.The invention relates to methods for bleaching pulp and can be used in the pulp and paper industry in the manufacture of fibrous semi-finished products for the manufacture of writing and printing papers.

Известен способ отбелки сульфатно целлюлозы путем хлорировани  в две ступени, щелочени , отбелки гипохлоритом , добелки целлюлозы двуокисью хлора в две ступени с промежуточным щелочением и кисловки 1.There is a known method of bleaching sulfate cellulose by chlorination in two steps, alkali, bleaching with hypochlorite, addition of cellulose chlorine dioxide in two steps with intermediate alkali and acid 1.

Однако при отбелке указанньм способом расходуетс  большое количество отбеливающих реагентов (до 5% активного хлора от массы абсолютно сухого волокна), из которых 65-75% составл ет газообразный хлор, тер етс  много воло.кна (8-15%), высок уровень загр знени  окружающей среды хлором и сточными водами от ступеней хлорировани ,.возникают смол ные затруднени  в потоке отбелки.However, when bleaching with this method, a large amount of bleaching agents is consumed (up to 5% active chlorine by weight of absolutely dry fiber), of which 65-75% is chlorine gas, a lot of hair is lost (8-15%), high level Environmental knowledge by chlorine and wastewater from chlorination stages. Resin difficulties in the bleaching stream occur.

Известен также способ отбелки бисульфитной целлюлозы по схеме: гор чее щелочение-хлорирование-щелочение-хлорирование-добелка-кисловка . Известньй способ позвол ет сократить на 13-20% расход хлора и потери волокна, снизить содержание смолы в целлюлозе С2.A method of bleaching bisulfite cellulose according to the following scheme is also known: hot alkalisation – chlorination – alkalization – chlorination – finish – acid. The limestone method allows reducing the consumption of chlorine and fiber loss by 13–20%, reducing the resin content in cellulose C2.

Однако при такой отбелке сохран ютс  ступени хлорировани , поэтому уровень загр знени  окружающей среды высок, а выход и качество беленой целлюлозы недостаточно высоки. Расход отбеливающих реагентов повышен .However, with such bleaching, the chlorination steps remain, therefore the level of environmental pollution is high, and the yield and quality of bleached pulp is not high enough. Consumption of bleaching agents increased.

Известна отбелка нейтрально-сульфитной лиственной полуцеллюлозы по схеме: азотна  кислота-щелочениедобелка гипохлоритом, где обработка азотной кислотой проводи1 с  при ее концентрации в массе 20%, температуре , продолжительности 4 ч. Щелочную зкстракцию осуществл ют при 90°С с расходом щелочи 3% к абсолютно сухому волокну з.The neutral-sulfite hardwood semi-cellulose bleaching is known according to the following scheme: nitric acid-alkali-protein hypochlorite, where treatment with nitric acid is carried out at a mass concentration of 20%, temperature, duration 4 hours. Alkaline construction is carried out at 90 ° C with alkali consumption 3% absolutely dry fiber h.

Однако отбеленна  по этому спосо- бу полуцеллюлоза имеет пониженные белизну, в зкость и выход.However, bleached by this method, hemicellulose has reduced whiteness, viscosity and yield.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  способ отбелки целлюлозы путем последовательной обработки целлюлозной массы хлорсодержащим реагентом, азотной кислотой, щелочью, добелки и кис282The closest to the invention in its technical essence is a method of bleaching cellulose by sequentially processing cellulose pulp with chlorine-containing reagent, nitric acid, alkali, addition and acid.

ловки, в качестве .хлорсодержащего реагента используют гипохлорит натри . Обработку азотной кислотой концентрацией 0,5-2,5% (концентраци  в массе 0,47-2,36%) осуществл ют при 60-90°С в течение 0,5-1,5 ч. Обработку щелочью осуществл ют при 70-75 С в течение 45-50 мин с последующей промывкой и кисловкой азотной кислотой в течение 25 мин 0,2%-ным раствором при комнатной температуре 4.Sodium Hypochlorite is used as a chlorine-containing reagent. Treatment with nitric acid with a concentration of 0.5-2.5% (mass concentration 0.47-2.36%) is carried out at 60-90 ° C for 0.5-1.5 hours. Treatment with alkali is carried out at 70 -75 C for 45-50 min, followed by washing with acid and nitric acid for 25 min with a 0.2% solution at room temperature 4.

Однако полученна  по известному способу белена  целлюлоза имеет недостаточно высокий выход, в зкость и белизну.However, the bleached pulp obtained according to a known method has an insufficiently high yield, viscosity and whiteness.

Целью изобретени   вл етс  повышение выхода, в зкости и белизны целлюлозы и снижение ее смолистости.The aim of the invention is to increase the yield, viscosity and whiteness of the pulp and reduce its resinousness.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу отбелки целлюлозы путем последовательной обработки целлюлозной массы хлорсодержащим реагентом, азотной кислотой , щелочью, добелки и кисловки, в качестве хлорсодержащего реагента используют двуокись хлора или хлорит натри  в количестве 1-2% от массы абсолютно сухого волокна, обработку азотной кислотой ведут при 40-55 С и концентрации ее в целлюлозной массе 5-10%, а обработку щелочью осуществл ют при 50-60с.The goal is achieved by the fact that according to the method of bleaching cellulose by sequential processing of cellulose pulp with chlorine-containing reagent, nitric acid, alkali, addition and acid, chlorine dioxide or sodium chlorite is used in the amount of chlorine-containing reagent in the amount of 1-2% by weight of absolutely dry fiber, processing nitric acid is carried out at 40-55 ° C and its concentration in the pulp mass is 5-10%, and treatment with alkali is carried out at 50-60s.

Применение последовательной обработки целлюлозы двуокисью хлора или хлоритом натри  при рН 4,5-6,5, азотной кислотой при повышенной концентрации (5-10%) и пониженной температуре (40-55 С) и щелочью при 50-60°С обеспечивает в отличие от известного способа повышение избирательности делигнификации и уменьшение деградации целлюлозного комплекса. Вследствие этого уменьшаютс  потери волокна , повьшаетс  выход беленой целлюлозы и ее в зкость. Кроме того, при сочетаний обработки двуокисью хлора или хлоритом натри  с азотной кислотой более эффективно удал етс  смола из целлюлозы и повьшгаетс  ее белизна , чем при сочетании обработки гипохлоритом и азотйой кислотой.The use of sequential treatment of cellulose with chlorine dioxide or sodium chlorite at pH 4.5-6.5, nitric acid at elevated concentrations (5-10%) and low temperature (40-55 C) and alkali at 50-60 ° C provides, unlike from the known method, increasing the delignification selectivity and reducing the degradation of the cellulosic complex. As a consequence, fiber loss is reduced, the yield of bleached pulp and its viscosity increase. In addition, when combined with chlorine dioxide or sodium chlorite with nitric acid, the resin is more efficiently removed from the cellulose and its whiteness than with the combination of hypochlorite and nitric acid.

Имеютс  также технологические преимзтцества использовани  вместо гипохлорита , отбелка которым проводитс  при рН 8-11, т.е. в щелочной среде, двуокиси хлора или хлорита натри , отбелка которыми проводитс  приThere are also technological advantages of using instead of hypochlorite, bleaching which is carried out at pH 8-11, i.e. in alkaline medium, chlorine dioxide or sodium chlorite, bleaching which is carried out at

3.13.1

рН 4,5-6,5. Они заключаютс  в уменьшении расхода воды на промывку целлюлозы перед ступенью обработки азотной кислотой.pH 4.5-6.5. They consist in reducing the water consumption for washing the pulp before the treatment with nitric acid.

Предлагаемый способ отбелки целлюлозы осуществл ют следующим образом .The proposed pulp bleaching method is carried out as follows.

Небеленую целлюлозу подвергают обработке двуокисью хлора или хлоритом натри  при рН 4,5-6,5, вз тых в количестве 1-2%- от массы абсолютно сухого волокна, при концентрации массы 7%, температуре 65-70 С в течение 2 ч. После промывки массу подвергаю1Т обработке азотной кислотой при концентрации ее в кассе 5-10% и температуре 40-55 С в течение 2090 мин.Unbleached pulp is treated with chlorine dioxide or sodium chlorite at pH 4.5-6.5, taken in an amount of 1-2% by weight of absolutely dry fiber, at a mass concentration of 7%, temperature 65-70 ° C for 2 hours. After washing, the mass is subjected to treatment with nitric acid at a concentration in the cash register of 5-10% and a temperature of 40-55 ° C for 2090 minutes.

После обработки азотную кислоту отжимают Ьт массы и используют дл  обработки новой порции целлюлозы.After treatment, the nitric acid is squeezed out of the mass of the mass and used to process a new portion of cellulose.

Расход свежей азотной кислоты составл ет 4,5-30% от массы абсолютно сухого волокна. Затем целлюлозу промывают водой. Промьтные воды, содержащие азотную кислоту, используют на ступени обработки массы азотной кислотой. Промытую целлюлозу подвергают щелочению при 50-60°С, расходе щелочи 1,5-3,0% к абсолютно сухому волокну, концентрации массы 510% в течение 30-60 мин. Далее провод т добелку целлюлозы по обычной схеме, например Г-Д-К, полностью исключа  хлорирование.The consumption of fresh nitric acid is 4.5-30% by weight of absolutely dry fiber. Then the pulp is washed with water. Promytny water containing nitric acid, used in the stage of mass treatment with nitric acid. Washed cellulose is subjected to alkalization at 50-60 ° С, alkali consumption 1.5-3.0% for absolutely dry fiber, mass concentration 510% for 30-60 minutes. Further, the finishing of the pulp is carried out in the usual manner, for example, GDK, completely excluding chlorination.

Пример 1. Небеленую сульфатную целлюлозу из лиственной древесины с числом Каппа 23 обрабатывают двуокисью хлора в течение 2 ч в количестве 1% от массы абсолютно сухого волокна при рН 6,5, температуре 65°С, концентрации массы 7%.. После промывки массу подвергают обработке азотной кислотой при концентрации ее в целлюлозной массе 5%, температура 55 С в течение 20 мин, концентраци  массы составл ет 5%. После обработки азотную кислоту отжимают от массы и используют дл  обработки свежей порции целлюлозы. Массу промы вают водой и п.одвергают щелочению в течение 60 мин при 50 С, концентрации массы 10% с расходом щелочи 1,5 к абсолютно сухому волокну, затем целлюлозу отбеливают без применени  хлорировани  по схеме Г-Д-К (Г - отбелка гипохлоритом, Д - отбелка двуокисью хлора, К - кисловка) приExample 1. Unbleached sulphate pulp from hardwood with a Kappa number of 23 is treated with chlorine dioxide for 2 hours in an amount of 1% by weight of absolutely dry fiber at a pH of 6.5, a temperature of 65 ° C, a mass concentration of 7% .. After washing the mass is subjected treatment with nitric acid at a concentration in the pulp mass of 5%, temperature 55 ° C for 20 minutes, the mass concentration is 5%. After treatment, the nitric acid is wrung out from the mass and used to process a fresh batch of cellulose. The mass is washed with water and subjected to alkalization for 60 minutes at 50 ° C, a mass concentration of 10% with an alkali consumption of 1.5 to absolutely dry fiber, then the cellulose is bleached without the use of chlorination according to the scheme GD-K (G - hypochlorite bleaching , D - bleaching with chlorine dioxide, K - acid) with

284284

обычных услови х. Об1щй расход хлораnormal conditions Total chlorine consumption

на отбелку составл ет 5,5%.5.5% bleaching.

П р и м е р 2. Небеленую сульфатную целлюлозу из древесины сосны с числом Каппа 54,5 обрабатьшают хлоритом натри  в количестве 2% от массы абсолютно сухого волокна при рН 4,5, температуре 70°С, концентрации массы 7% в течение 2 ч. После промывки массу подвергают обработке азотной кислотой при концентрации ее в целлюлозной массе 10%, теьшературе 40 С в течение 90 мин, концентраци  массы составл ет 5%. Дальнейщие операции, как в примере 1. Щелочную обработку осуществл ют при 60 С в течение 30 мин, концентрации массы 5% и расходе щелочи 3,0% к абсолютно сухому волокну. Затем целлюлозу отбеливают, как в примере 1 , с расходом хлора 6,5%.PRI mme R 2. Unbleached sulphate pulp from pine wood with a Kappa number of 54.5 is treated with sodium chlorite in an amount of 2% by weight of absolutely dry fiber at a pH of 4.5, a temperature of 70 ° C, a mass concentration of 7% for 2 After washing, the mass is subjected to treatment with nitric acid at a concentration in the pulp mass of 10%, a temperature of 40 ° C for 90 minutes, and the mass concentration is 5%. Further operations as in example 1. Alkaline treatment is carried out at 60 ° C for 30 minutes, a mass concentration of 5% and an alkali consumption of 3.0% for absolutely dry fiber. Then the pulp is bleached as in example 1, with a consumption of chlorine of 6.5%.

П р и м е р 3. Небеленую бисульфитную целлюлозу из ели с числом Каппа 50обрабатывают хлоритом натри  как в примере 2. Обработку азотной кислотой провод т при в течение 30 мин при концентрации ее в целлюлозной массе 7%, концентраци  массы составл ет 7%. Щелочную обработку осуществл ют при 60 С в течение 45 мин с расходом щелочи 2% к абсолютно сухому волокну, концентраци  массы 10%. Добелку провод т, как в примере 1 с расходом хлора 4,5% к абсолютно сухому волокну.EXAMPLE 3 Unbleached bisulfite pulp from spruce with a kappa number of 50 is treated with sodium chlorite as in Example 2. Treatment with nitric acid is carried out for 30 minutes at a concentration of 7% in the pulp mass, the mass concentration is 7%. Alkaline treatment is carried out at 60 ° C for 45 minutes with an alkali consumption of 2% to absolutely dry fiber, a mass concentration of 10%. The composition was carried out as in Example 1 with a chlorine consumption of 4.5% for absolutely dry fiber.

П р и м е р 4. Небеленую сульфатную целлюлозу из всей биомассы осины с числом Каппа 23,5 обрабатывают двуокисью хлора в количестве 1,5% от массы абсолютно сухого волокна при услови х примера 1. Отбелку азотной кислотой провод т, как в примере 2, в течение 60 мин. Добелку осуществл ют по схеме Г-Д-Я1-Д-К при обычных услови х. Общий расход хлора на отбелку составл ет 7,5%.EXAMPLE 4 Unbleached sulphate pulp from the whole biomass of aspen with a Kappa number of 23.5 is treated with chlorine dioxide in an amount of 1.5% by weight of absolutely dry fiber under the conditions of Example 1. Nitric acid is bleached as in Example 2 for 60 min. The workflow is carried out according to the scheme GD-Ya1-D-K under normal conditions. The total chlorine consumption for bleaching is 7.5%.

П р и м е р 5 (по известному способу ) . Образец целлюлозы, как в примере 1, отбеливают по известному способу с расходом гипохлорита 5,5% к абсолютно сухому волокну. Концентраци  азотной кислоты в массе составл ет 2,5%, температура обработки , продолжительность 1ч.PRI me R 5 (by a known method). A sample of cellulose, as in example 1, is bleached by a known method with a consumption of hypochlorite of 5.5% to absolutely dry fiber. The mass concentration of nitric acid is 2.5%, the treatment temperature, the duration is 1 hour.

П р и м е р 6 (по известному способу ) . Образец целлюлозы, как в примере 1, обрабатывают по известному способу при услови х примера 5 и I 1 с раходом гипохлорита 1,5% к абсолют но сухому волокну, провод т добелку, как в примере 1, с расходом активного хлора 4,0% к. абсолютно сухому волокну. Пример (контрольный).Образец целлюлозы, как в примере. 1, отбеливают , как в примере 2. Обработку хлоритом натри  провод т при рН 4,0. обработку азотной кислотой провод т, при 55с и концентрации азотной кислоты 11%, а обработку щелочью осуществл ют при . П РИМ е :р 8 (контрольный). Образец целлюлозы, как в примере 1, отбеливают, как в примере 1. Обработ ку двуокисью хлора провод т при рН 7 Обработку азотной кислотой провод т при З5с и концентрации азотной кислоты в целлюлозной массе 5%, а обработку щельчью осуществл ют при 55 С« 86 Пример9 (контрольньй). Образец целлюлозы, как в примере 3, отбеливают, как в примере 3, Обработку хлоритом натри  провод т при рН 4,5, обработку азотной кислотой провод т при 65°С и концентрации азотной кислоты в массе 10%, а обработку щелочью осуществл ют при 65с. П р и м е р 10 (контрольный). Образец целлюлозы, как в примере 1, отбеливают, как в примере 1. Обработку двуокисью хлора провод т при рН 6,5. Обработку азотной кислотой провод т при и концентрации азотной кислоты з массе 4,5%, а обработку щелочью осуществл ют при 45 С Результаты отбелки и показатели качества целлюлозы по примерам 1-10 приведены в таблице91141128 ° .PRI me R 6 (by a known method). A sample of cellulose, as in example 1, is treated by a known method under the conditions of example 5 and I 1 with a consumption of hypochlorite of 1.5% for an absolutely dry fiber, the finishing is carried out, as in example 1, with a consumption of active chlorine of 4.0% to. absolutely dry fiber. Example (control). A sample of cellulose, as in the example. 1, is bleached as in Example 2. The treatment with sodium chlorite is carried out at pH 4.0. the treatment with nitric acid is carried out at 55 ° C and a concentration of nitric acid at 11%, and the treatment with alkali is carried out at. P RIM e: p 8 (control). A sample of cellulose, as in example 1, is bleached as in example 1. Treatment with chlorine dioxide is carried out at pH 7. Treatment with nitric acid is carried out at 35 ° C and the concentration of nitric acid in the pulp is 5%, and treatment with crushing is carried out at 55 ° C. 86 Example9 (control). A sample of cellulose, as in example 3, is bleached as in example 3. Treatment with sodium chlorite is carried out at pH 4.5, treatment with nitric acid is carried out at 65 ° C and a concentration of nitric acid in a mass of 10%, and treatment with alkali is carried out at 65s PRI me R 10 (control). A sample of cellulose, as in example 1, is bleached as in example 1. The chlorine dioxide treatment is carried out at pH 6.5. The treatment with nitric acid is carried out at a concentration of nitric acid with a mass of 4.5%, and the treatment with alkali is carried out at 45 ° C. The results of bleaching and the quality indicators of cellulose in examples 1-10 are given in table 111112128 °.

Как вндко из таблицы, предлагав- на 2-3 абс. %, повысить в з- мый способ отбелки целлюлозы позво- кость целлюлозы и показатели л ет на 1,,9Z повысить выход цел- механической прочности, снизить люлозы по сравнению с известным спо- содержание смол и жиров в собой, повысить белизну целлюлозы 5 1,5-2,0 раза.As vndko from the table, the proposed 2-3 abs. %, to increase the penetration rate of cellulose to the ground method of cellulose bleaching, and by 1, 9Z to increase the yield of mechanical strength, to reduce lulose compared to the known content of resins and fats, to increase the whiteness of cellulose 5 1 , 5-2.0 times.

Claims (1)

СПОСОБ ОТБЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ путем последовательной обработки целлюлозной массы хлорсодержащим реагентом, азотной кислотой, щелочью, добелки и кисловки, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода, вязкости и белизны целлюлозы и снижения ее смолистости, в качестве хлорсодержащего реагента используют двуокись хлора или хлорит натрия в количестве 1-22 от массы абсолютно сухого волокна, обработку азотной кислотой ведут при 40-55°С и концентрации ее в целлюлозной маесе 5-102, а обработку щелочью осуществляют при 50-60°С.METHOD FOR BELLING CELLULOSE by sequentially treating the pulp with a chlorine-containing reagent, nitric acid, alkali, whitewash and acid, characterized in that, in order to increase the yield, viscosity and whiteness of the cellulose and reduce its gumminess, chlorine dioxide or sodium chlorite is used as a chlorine-containing reagent. the amount of 1-22 by weight of absolutely dry fiber, treatment with nitric acid is carried out at 40-55 ° C and its concentration in cellulose maesa 5-102, and treatment with alkali is carried out at 50-60 ° C. ¹ 11411 ¹ 11411