ВНИИБ - Технология целлюлозно-бумажного производства. Справочные материалы. В 3-х томах. Том 1. Часть 1

Подождите немного. Документ загружается.

412

Варка

сульфитной

целлюлозы

для

химической

переработки

- у

сульфатной

целлюлозы

остаток

лигнина

распределяется

более

равномерно

по

всей

внутренней

стенке

волокон,

так как при

гидролизе

углеводного

вещества

кислотами оставшийся

лигнин

носит неструктурный,

аморфный

характер;

сульфатные целлюлозы

имеют

более

высокую прочность;

сульфитная целлюлоза является

более

реакционноспособной

реакциям

ксантогенирования

ацетили-

рования;

сульфатная целлюлоза

более

устойчива

деструкции

щелочной

среде;

- при

переработке сульфатной целлюлозы

на

вискозное волокно из-за

ее

пониженной реакционной спо-

собности

требуется

большая концентрация NaOH

при

мерсеризации

больший

расход

сероуглерода

при

ксантогенировании,

чем при

переработке сульфитной;

сульфатная целлюлоза

хуже

отбеливается, особенно

это

относится

целлюлозам

из

хвойных пород;

сульфатная целлюлоза

из

древесины лиственных пород

(бука,

тополя, осины)

дает

лучшие результаты

при

отбелке,

чем

хвойная,

но

требует

большего

расхода

отбеливающих

веществ,

чем

сульфитная целлюлоза.

При

выборе

того

или

иного способа получения целлюлозы необходимо,

прежде

всего,

учитывать

ее

целе-

вое

назначение. Практика

показала,

чго

для

производства штапеля, целлофана

шелка,

также

для

получе-

ния

ацетил

целлюлозы

лучше

использовать сульфитную целлюлозу.

Для

получения кордного волокна

дру-

гих

высокопрочных волокон рекомендуется сульфатная целлюлоза

предгидролизом.

промышленно

освоенным процессам получения сульфитной растворимой целлюлозы относятся:

сульфитный способ варки

кислотой

на

кальциевом, натриевом, магниевом

или

аммониевом основа-

нии:

ступенчатые способы;

комбинированные

сульфитно-щелочные

способы варки.

4.18.2

ТЕХНОЛОГИЯ

ВАРКИ

Сульфитный

способ

варки.

На

сульфитных

заводах

обычно

получают

вискозную целлюлозу

со

степенью

провара

по

перманганатному числу

40...50

и с

вязкостью

1%-го

медно-аммиачного

раствора40...50

мПа-с.

При

варке вискозной целлюлозы уплотнение щепы

котле должно быть умеренным; особенно большое зна-

чение

приобретает

по

возможности быстрая

полная пропитка щепы кислотой

перед

началом варки.

На

многих

заводах

применяют пропарку

вакуумирование,

гидравлическое давление

другие

методы принудительной

пропитки.

Если

не

используется

принудительная

пропитка,

тогда

заварка

ведется

осторожно,

длительной

вы-

держкой

при

температуре

105...

110 °С для

завершения

пропитки.

Чтобы обеспечить необходимое понижение

вязкости

растворов целлюлозы, используют варочную кислоту

пониженным

содержанием связанного

SO?,

сни-

жают

содержание

основания,

применяя

глубокие

оттяжки

перепуск

щелока,

повышение конечной

температуры

варкидо145...150°С.

График

сульфитной

варки

еловой древесины

для

получения вискозной целлюлозы

со

степе-

нью

провара

по

перманганатному числу

35...50

вязкостью

0,7%-го

медноаммиачного

раствора

18...23

мПа'С,

представлен

на

рис. 4.57.

зарубежной практике

при

варке вискозной

целлюлозы применяют

тот же

температурный

режим,

но, как

правило,

непрерывным подъе-

мом

температуры

до

конечной

(145...150

°С),

вместо

перепуска щелока пользуются боковой

жидкой

отдувкой,

направляемой

особую цис-

терну. Загрузка щепы производится обычно

пропаркой

или с

умеренным паровым уплотне-

нием,

а для

усиления пропитки повышают гид-

равлическое давление

помощью кислотного

насоса.

Нагрев котла чаще

всего

непрямой.

Конечная

температура варки оказывает

существенное

влияние

на

показатели качества

целлюлозы

для

химической переработки

(рис.

4.58).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Продолжительность

варки,

Рис 4 57

График

сульфитной

варки вискозной

целлюлозы:

температура,

2 -

давление;

3 -

весь

SO?

4 -

связанный

—

содержание

РВ

щелоке

Производство целлюлозы сульфитными способами

413

1000

800

600

400

200

-10

-52

4-48

2000

WOO

1600

1400

1200

-92

Е-3

130

140

145 150 130

Температура

Варки,

°С

140

145 150

Одним

из

основных показателей каче-

с в А Д Е

ства

целлюлозы

для

химической перера-

ботки является вязкость

ее

медно-

аммиачных

вискозных растворов.

По-

следняя

находится

зависимости

от

дест-

рукции

целлюлозы, характеризуемой

ее

степенью (рис.

4.59).

Влияние

конечной

температуры варки

степени

провара

целлюлозы

на

расход

серы представлен

на

рис. 4.60.

Применение

растворимых оснований

дает

существенные преимущества

по

сравнению

варкой

на

кальциевом

осно-

вании,

позволяя

получать целлюлозу

более

глубокой степенью провара

при

сохранении

высокой вязкости продукта

высокого содержания

альфа-целлюлозы

нем,

меньшей зольностью, сорностью

смолистостью.

Для

производства растворимой цел-

люлозы

можно использовать балансовую

древесину

или 2

сорта.

На

качество небеленого полуфабрика-

та,

равномерность

глубину

его

провара

влияют

размеры

применяемой

на

варку щепы. Наилучшие показатели

по

степени провара

дает

мелкая, тонкая

щепа

размерами

подлине

ширине

10*10

мм и

толщине

до 3 мм. С

увеличением размеров щепы

до

25*25

степень

провара ухудшается.

При

одинаковых условиях варки жесткость целлюлозы

из

мелкой

щепы находи-

лась

пределах

44...45

п.е.,

толстой щепы

-в

пределах 66...

п.е.

Для

производства целлюлозы

для

химической переработки сульфитным способом применяют

больших

количествах лиственную древесину.

Для

получения

вискозной

сульфитной целлюлозы наиболее часто

ис-

пользуют древесину бука, осины

березы,

также

дуба,

граба

других пород.

Различные

породы лиственной древесины

по

качественной характеристике

неравноценны.

Древесина

осины

по

сравнению

березой

буком содержит больше целлюлозы

меньше пентозанов. Поэтому выход

технической

целлюлозы

из

этой древесины заметно выше

и в

отношении выхода целлюлозы перерабатывать

осину

экономически

выгоднее.

Но с

точки зрения съема технической целлюлозы

с 1

котла предпочтитель-

нее

перерабатывать буковую древесину, имеющую повышенную плотность, Загрузка щепы этой породы

котел

будет

почти

на 2/3

больше,

чем

осины.

Рис. 4.58

Вшяние

конечной

температуры

варки

на

изменение

пока-

зателей

целлюлозы

одинаковой

степени

провара.

(А

выход

целлюлозы,

С -

вязкость,

мПа-с,

В -

содержание

пен-

тозанов,

Е -

содержание

а-целлюлозы,

Д—

СП)'

2. 3

-жесткость

целлюлозы

— 30, 40, 50

п.е.,

соответственно

2500

2100

1700

1300

900

500

10,0

50,0 90,0

130,0

170,0 210,0 250,0

Вязкость

медно-аммиачного

раствора,

мПа

• с

Рис

4.59,

Зависимость

между

средней

степенью

полимеризации

целлюлозы

и ее

вязкостью

100

20 40 60 80 100

Жесткость

целлюлозы,

п.е.

Рис

4.60.

Расход

серы

на

собственно

варку

зави-

симости

от

жесткости

целлюлозы:

конечная

температура

варки:

— 130

"С;

х — 140

"С:

а —

145

"С, Д — 150 "С

414

Варка сульфитной целлюлозы

для

химической

переработки

Древесина березы имеет

две

отрицательные характеристики: низкое содержание целлюлозы

высокое

экстрактивных

веществ. Поэтому

она

наименее пригодна

для

производства

из нее

целлюлозы

для

химиче-

ской

переработки.

Из

этой породы получается

низкий

выход целлюлозы (около

36...38%),

имеют

место

большие

затруднения

удалением

из

целлюлозы

экстрактивных

веществ

до

требуемых

пределов,

Буковая

древесина широко используется

для

получения целлюлозы

для

химической переработки

западных

странах.

По

данным

итальянских

специалистов [33]

из

древесины осины, березы

бука можно получать целлю-

лозу

для

штапельного, вискозного

полинозного волокон.

табл.

4.110

приведены

показатели целлюлозы

для

штапельного

волокна

из

трех

пород

древесины.

Показатели целлюлозы

для

вискозного

волокна приведены

табл.

4.111.

Вследствие

более

жестких условий отбелки целлюлоза

содержит

меньше экстрактивных веществ.

Таблица

4,110

Показатели

качества

целлюлозы

для

штапельного

волокна

Показатели целлюлозы

Массовая доля,

а-целлюлозы

р-целлюлозы

пентозанов

экстрактивных

веществ

золы

оксида

кальция

Вязкость

(по

Таппи),

мПа-с

Медное число

Белизна

(Эльрефо),

Выход целлюлозы (воздушно-сухой)

от

воздушно-сухой древесины,

Порода древесины

осина

5,5

2,6

0,6

0,07

0,02

1,3

87,5

береза

5,0

3,5

0,6

0,06

0,02

1,5

бук

5,5

3,0

0,35

0,06

0,02

1,4

Таблица

4.1

Показатели

качества

целлюлозы

для

вискозного

волокна

Показатели

целлюлозы

Массовая

доля,

а-целлюлозы

(5-целлюлозы

пентозанов

экстрактивных

веществ

золы

оксида кальция

Вязкость

(по

Таппи),

мПа-с

Медное число

Белизна

(Эльрефо),

Выход

целлюлозы

(воздушно-сухой)

от

воздуш-

но-сухой древесины,

Порода древесины

осина

4,5

2,4

0,4

0,07

0,02

береза

92,2

4,5

3,3

0,4

0,06

0,02

1,3

На

заводе

«Торвискоза»

(Италия)

для

производства целлюлозы

для

химической переработки используют

древесину

граба,

бука,

вяза, различных

видов

дуба,

акации

др.,

также

отходы

мебельного

производства

[33]. Балансовая древесина поставляется

неокоренном виде,

ее

окаривают

сухим способом. После приго-

товления

щепу хранят

на

лесной бирже

течение

10...20

дней

кучах отдельно

по

породам.

Завод производит сульфитную целлюлозу

для

штапельных, вискозных

полинозных

волокон,

также

целлофан. Варка производится

котлах

периодического действия вместимостью

320

м".

При

загрузке щепу

пропаривают

влажным паром.

После

закачки кислоты производится принудительная пропитка, поскольку

древесина имеет высокую плотность

(600...700

кг/м

Пропитка щепы осуществляется методом гидростати-

ческого давления. Давление повышается

до 1

МПа, затем

сбрасывается

до 0,3

МПа. Обычно проводят

три

Производство

целлюлозы

сульфитными

способами

415

таких

цикла

течении

мин.

Для

варки применяют сульфитную кислоту

на

кальциевом основании

(содер-

жание всего

SO?

5,8...6%

оксида

кальция

1,3%). Продолжительность заварки

до

105...ПО

°С

составляет

2...2,5

ч,

стоянка

при

110

°С

- 1,5 ч,

варка

при

140...

145

°С-

1,5...2

ч,

продолжительность варки

7...8

ч,

обо-

рот

котла

12...

13 ч.

После варки целлюлоза имеет

жесткость

- 3 ед.

числа

РОЭ

(число Каппа около

15).

Выход

небеленой целлюлозы

по

варке составляет

41..

.45%

зависимости

от

используемой породы древесины.

Показатели

качества

сульфитной

целлюлозы

для

химической

переработки

из

лиственной

древесины,

вы-

рабатываемой

на

заводе,

представлены

табл.

4.112.

Таблица

П2

Показатели качества беленой сульфитной

целлюлозы

из

лиственной

древесины

Показатели целлюлозы

а-целлюлоза,

р-целлюлоза,

Пентозаны,

Экстрактивные

вещества,%

Растворимость

21%-ном

растворе NaOH,

Вязкость

(по

Таппи),

мПа-с

Содержание СаО,

мг/кг

Белизна,

Целлюлоза

для

волокон

штапельных

91,5

5,1

3,5

0,40

5,7

350

вискозных

91,5

3,5

4,4

0,30

5,8

18,5

100

полинозных

93.5

3,0

0,30

4,3

550

91,5

Жидкий

конденсатору

Завод фирмы

«Саппи»

в ЮАР

выпускает вискозную целлюлозу

для

шелка

штапеля, используя

качестве

сырья

смесь эвкалипта

акации

проводя одноступенчатую кислую варку

кислотой

на Mg и Са

основаниях.

Оборот

котла составляет

величину

10...И,5

ч.

Время собственно

варки

поддерживается постоянным,

изменения

вносятся

конечную температуру,

помощью которой регулируют вязкость

целлюлозы.

Небеленая целлюлоза

имеет жесткость

35...45

п.е., вязкость

около

30,0

мПа-с

содержание

а-целлюлозы

91,5%.

Фирма

«Вальдгоф»

из

буковой дре-

весины

вырабатывает сульфитную цел-

люлозу

для

химической

переработки

котле непрерывного действия системы

Камюр

[П]. Щепа питателем низкого

давления

подается

пропарочную

ка-

меру,

где

поддерживается температура

около

104

°С

давление

0,15 МПа.

Из

пропарочной

камеры щепа питателем

высокого

давления вместе

раствором

бисульфита

магния

(содержание

всего

- 6% и рН 4)

подается

наклонный

сепаратор

со

шнековым

транспортером

для

передачи щепы

котел (рис.

4.61).

Щепа проходит

от

питателя высокого

давления

через сепаратор

котел

в те-

чение

2...3

мин.

Этого

времени

доста-

точно

для

пропитки щепы.

верхнюю

часть котла закачивают

жидкий

SOi

варка

осуществляется кислотой

соста-

ва:

всего

5,9%, связанного

80з

1,5%,

рН

кислоты

1,5...2;

гидромодуль

при

варке 3,3.

Продолжительность

вар-

ки

около

4,5 ч при

130...140

°С.

По вы-

соте

котла варочная зона занимает

32 м

зона промывки 12,5

(промывка

Бисульфитный

раствор

1,5ч).

конце промывки поддержива-

ется

температура

120...125°С.

Рис

461

Технологическая

схема

когта

системы Камюр

наклонным

сепаратором

для

варки целлюлозы

дчя

химической

переработки

А,В,С-отбор

подача щелока,

1 -

бункер

дпя

щепы,

2 -

питатель

низ-

кого

давления,

3 -

пропарочная

камера,

4 -

питатель высокого

daeie-

ния,

5 -

наклонный сепаратор,

6-котел

416

Варка

сульфитной

целлюлозы

для

химической

переработки

При

непрерывной варке из-за

более

избирательной

делигнификации

целлюлозу приходится делигнифи-

цировать

до

бодее

высокой

степени,

чтобы

получить

такую

же

вязкость,

как при

периодической

варке

цел-

люлозы.

Кроме

того,

при

непрерывной варке целлюлоза подвергается меньшей деструкции,

на что

указывает

более

высокий

ее

выход

повышенное

содержание

гемицеллюлоз.

Вискозные

растворы

целлюлозы

облада-

ют

лучшей фильтруемостью,

что

объясняется

более

однородным проваром целлюлозы вследствие использо-

вания

кислоты

высокой

концентрацией

течение

всего

цикла варки,

отсутствия

стадий

заварки

охла-

ждения

процессе варки.

На

этом

заводе

выпускается

буковая

вискозная

целлюлоза

со

следующими

показателями:

массовая

доля

альфа-целлюлозы

92,2%,

вязкость

16,6

мПа-с,

белизна

% и

содержание экстрактивных веществ

(по

спирто-

бензолу)

0,36%.

Ступенчатые

способы

варки,

отличаясь большей избирательностью растворения лигнина, позволяют

получать высококачественную растворимую целлюлозу

более

высоким выходом

снизить удельные рас-

ходы основания

по

сравнению

обычным сульфитным способом варки.

Применение

сульфитно-сульфитной варки

по

сравнению

обычной сульфитной варкой, наряду

улуч-

шением качества целлюлозы, позволяет

снизить

удельные расходы основания

на

20...30%,

серы

на

10...20%,

также

увеличить выход Сахаров

на

тонну целлюлозы

на

15...25%.

Во

ВНИИБе разработан вариант сульфитно-сульфитного двухступенчатого способа варки целлюлозы

для

химической переработки

из

еловой древесины, опробованный

на

Светогорском

ЦБК

[34]. Первая ступень

варки

по

этому

способу

проводилась

обычной варочной кислотой

на

натриевом основании

при

температуре

105...

°С

течение

часов. После окончания первой ступени варки

отбора

отработанного щелока

в ко-

тел

закачивали водный раствор

концентрацией

7%.

Температура варки

на

второй ступени была

145 °С.

Получаемая

целлюлоза

обладала

хорошей

реакционной

способностью

уксусно-кислой

проницаемостью,

что

важно

для

получения ацетатной целлюлозы.

Небеленая

целлюлоза,

полученная

результате

выработки

имела:

жесткость

19...25

п.е., вязкость

35...50

мПа-с

содержание альфа-целлюлозы

89,9...90,0%,

Показатели качества целлюлозы, отбеленной

без ис-

пользования

схеме

отбелки

элементарного

хлора

полностью

отвечали

требованиям

ТУОП-130248643-158-92.

Модификацию

двухступенчатых способов варки

Стура

применяет сульфитный

завод

Домшье'

для

произ-

водства

растворимой

целлюлозы

(См.

также

главу

4.11.

Ступенчатые

сульфитные

варки) [35, 36].

Основное

сырье

скандинавская ель. Регенерация натрия

серы осуществляется также

модифицированным

способом

Стура.

Режим варки:

ступень

бисульфит натрия,

рН

4.5...6,0,

температура

140...145°С;

ступень

- би-

сульфит натрия

рН 2,

температура 144...

145°С.

Целлюлоза после варки имеет жесткость

8...9

ед.

Каппа

40...45

п.е.),

после кислородно-щелочной

обработки число Каппа составляет

5,0...5,5

ед.

25...27,5

п.е.).

Вязкость небеленой целлюлозы регулируют

пределах

от

15,0

до

24,0

мПа-с,

содержание альфа-целлюлозы

89...90%.

Беленая

целлюлоза

изготавливается

трех

видов:

обычная вискозная целлюлоза:

белизна

92%;

альфа-

целлюлоза-91...92%;

вязкость

14,0

мПа-с;

целлюлоза пониженной вязкости:

белизна

92%;

альфа-целлюлоза-

89...90%;

вязкость

8,0...

10,0

мПа-с;

целлюлоза

высокой вязкостью:

белизна-90...

91%;

альфа-целлюлоза

-91...

92%;

вязкость

22,5

мПа-с.

Растворимая целлюлоза, получаемая

на

заводе,

используется

для

производства вискозного штапельного

волокна,

текстильной

нити

(шелк),

колбасной

оболочки,

ацетатных

других

эфиров

целлюлозы.

Комбинированные

сульфитно-щелочные

варки.

Принцип

комбинированной

варки

целлюлозы

для

хими-

ческой переработки

(а

также

для

высокопрочных видов

бумаги)

заключается

предварительном, относительно

мягком

гидролизе гемицеллюлоз, происходящем одновременно

сульфированием

растворением лигнина

на

первой ступени варки

при рН

1,5 и

горячем щелочном облагораживании

(NaOH

или

щелочными солями)

- на

второй ступени.

При

варке сосновой древесины сульфитную ступень заменяют двухступенчатой бисульфитно-

сульфитной

варкой, вводя

на

вторую ступень жидкую

SC^:

получается трехступенчатый бисульфитно-сульфитно-

содовый

процесс. Режимы

комбинированных

сульфитно-щелочных

варок представлены

главе

4.11.

Производство

целлюлозы

сульфитными

способами

417

Содержание альфа-целлюлозы

конечном продукте зависит

от

значе-

ния

рН и

температуры

на

щелочной ступени варки. Влияние этих факторов

показано

на

рис. 4.62. Обработка раствором соды уменьшает содержание

лигнина

на

2...4%.

На

заводе

«Раума»

для

получения облагороженной целлюлозы

из

хвойных

лиственных пород древесины применяются

варки

Сивола.

Для

первой сту-

пени

одного

из

вариантов, предназначенного

для

варки

ели, используют

ки-

слоту

на

натриевом основании, содержащую

6...6,5%

всего

SCb,

0,8...0,9%

Na20

имеющей

рН

1,5.

начале варки

температуру

котле поднимают

до

148...150°С,

затем проводят стоянку

при

этой

температуре

течение

2 ч. По-

сле

окончания

стоянки

избыток

сдувают

регенерационную цистерну,

из

котла отбирают

25...30

сульфитного щелока, вместо которого закачива-

ют на

вторую ступень

варки

раствор

Na2CO,

из

расчета

15%

от

исход-

ной

древесины.

котле после

смешения

со

щелоком, оставшимся после пер-

вой

ступени

варки, образуется раствор

с рН

9...

10.

Температуру

котле далее

поднимают

до 170 °С и

производят варку

при

этой температуре

течение

1...1,5

ч. По

существу, вторая ступень

варки

Сивола

- это

горячее щелочное

облагораживание целлюлозы,

при

котором происходит растворение гемицел-

люлоз

низкомолекулярных

фракций

целлюлозы.

результате содержание

альфа-целлюлозы

получаемой целлюлозе

достигает

93...96%.

При

варке сосновой древесины щепу

котле последовательно обрабатывают

бисульфитным

раствором

(рН

4,5)

сульфитным,

при

вводе

котел жидкого

SCb

(рН

1,5),

затем проводят горячее щелочное

обла-

гораживание

Na2CO^

(рН

9...

10). Показатели еловых

сосновых небеленых облагороженных целлюлоз,

получаемых

комбинированным

способом варки

на

заводе

«Раума»,

приведены

втабл.

4.113

[1].

Таблица

4.113

Показатели

небеленых

облагороженных

целлюлоз,

подучаемых комбинированным способом

в две и три

ступени

140

150 160 170

Температура

варки,

°С

Рис.

4 62.

В.тяние

рН и

темпера-

туры

варки

на

содержание

альфа-целлюлозы

Показатели качества целлюлозы

Хлорное число

Вязкость раствора целлюлозы,

сПа-с

Содержание

а-целлюлозы,

Содержание пентозанов,

Растворимость

растворе

NaOH,

5%-м

10%-м

18%-м

Выход

из

древесины,

Непровар,

% от

древесины

№

варки

Число ступеней

три

две

Древесина

ели

3.3

3,0

94,6

3.8

3,3

6,7

5,4

44,8

0,8

ели

3,4

6,4

94,5

0,8

2,1

6,0

3,6

41,3

0,4

сосны

3,5

6,8

94,5

0,9

2,2

5,8

3,6

41,1

0,2

ели

4,0

4,1

94,5

2,2

5.4

2,9

36,5

0,4

сосны

6,0

3,8

95,0

1,0

2,7

5,5

2,7

41,7

5,6

Продолжительность

трехступенчатой

двухступенчатой варок практически одинакова:

обоих случаях

8...9

ч, а

полный

оборот котла составляет

11...12

ч.

Варьируя

на

третьей

степени

варки

расход соды, который,

среднем,

для

лиственницы

составляет 10%,

для

сосны

осины

12%

от

массы древесины, температуру

продолжительность

варки, можно получить

целлюлозу

желаемым выходом

содержанием альфа-целлюлозы.

табл.

4.114

приведены

данные

анализов

небеленых целлюлоз, полученных

по

методу

Раума-Репола.

Из

модификаций метода Сивола заслуживает

внимания

метод

двухступенчатой сульфит-сульфатной вар-

ки,

предложенный

1956

г.

лабораторией кафедры целлюлозно-бумажного производства Лесотехнической

академии

им.

Кирова

[2].

По

этому методу варку

на

первой ступени ведут

обычной сульфитной кислотой

на

натриевом

основании,

а на

второй ступени используют

зеленый

щелок сульфатного производства. Метод,

418

Варка сульфитной целлюлозы

для

химической переработки

разработанный

для

производства высокооблагороженной целлюлозы

для

химической переработки, представ-

ляет особый интерес

еще и

потому,

что

позволяет решить вопрос регенерации щелока после второй ступени

выпариванием

сжиганием

его в

обычных

регенерационных

установках

сульфатного

производства,

также

связи

возможностью использования лиственных пород древесины.

Таблица

4.114

Данные

анализов

небеленых

целлюлоз,

полученных

по

трехступенчатому методу

Раума-Репола

Показатели

Перманганатное

число

по

Таппи

Вязкость,

мПа-с

Содержание,

а-целлюлозы

пентозанов

глюкозы

маннозы

ксилозы

Белизна,

Порода древесины

сосна

6,2

9,5

94,4

2,0

96,0

2,0

56,0

лиственница

6,4

11,0

94,8

2,1

95,5

2,4

2,1

45,0

осина

r~~~~~l^o

10,0

92,8

3,6

95,0

1,4

3,5

56,0

Для

этого

способа

характерны относительно высокий

выход

(37...40%)

содержание

альфа-целлюлозы

(96...97%).

Содержание пентозанов

не

превышает 2,5%,

что

свидетельствует

высокой

химической чистоте

целлюлозы.

Данные

анализов

небеленой

целлюлозы,

полученной различными

методами,

представлены

табл.

4.115.

Таблица

4.115

Сравнительная оценка

целлюлоз,

полученных

различными

методами варки

понижающейся кислотностью

/79/

Показатели

Число ступеней

Число

РОЭ

Выход.

Количество

отходов,

Вязкость,

мПа-с

Содержание,

а-целлюлозы

пентозанов

Растворимость

растворе

NaOH,

5%-м

10%-м

18%-м

Варки

по

методу

Сивола

трехступенчатая

вариант

3,3

44,8

0,8

94,6

3,8

3,3

6,7

5,4

вариант

3,4

41,3

0,4

94,5

0,8

2,1

6.0

3,6

двух-

ступенчатая

4.0

36,5

0,4

94.5

1,1

2,2

5,4

2,9

Сульфатная

пред-

варительным

гидролизом

4,8

38,3

0.1

95,2

1,6

2,2

6,4

3,1

Сульфит-

сульфат-

ная

3,5

40,0

0,26

96,0

2,2

Имеется

еще

достаточно много разновидностей

сульфитной

варки,

которые ставят целью повышение

вы-

хода

целлюлозы, таких как; бисульфит-сульфитный процесс,

получение

растворимой целлюлозы

из

суль-

фитной целлюлозы

высокого

выхода

(ЦВВ)

последующим горячим облагораживанием, получение вискоз-

ной

целлюлозы

из

бисульфитноЙ

ЦВВ с

горячим

холодно-горячим

облагораживанием [37,

38, 39, 40,

41].

Выбор

того

или

иного способа

варки

для

каждого

конкретного

предприятия

определяется экономической

целесообразностью

парком

оборудования,

установленного

на

предприятии.

Производство

целлюлозы

сульфитными

способами

419

Литература

Справочник

бумажника.:

т.,

М.:

Лесная

промышленность,

1964.

Т. 1.

840с.

Непенин

Н. Н.

Технология целлюлозы:

Т.

М.:

Лесная промышленность, 1976.

624 с.

З.Хуторщиков

И. С.

Брусит

высококачественное магнезиальное сырье

//Бумажная

промышленность

1968

№10.

С.

5-6.

Бутко

Ю. Г.,

Пелевин

Ю. А.

Современные методы приготовления сульфитных варочных

растворов.

М.:

Лесная промышленность, 1970.

304 с.

Бушмелев

В.

А.,

Вольман

Н.

С.,

Кокушкин

О. А.

Процессы

аппараты целлюлозно-бумажного произ-

водства./4-е

изд.

М.:

Лесная промышленность, 1985.

336 с.

Кузминых

И.

П.,

Бабушкина

М. Д.,

Бабаев

Е. В.

Новая

аппаратура

для

охлаждения

промывки

серни-

стого

газа.

М.:

ГЛБИ, 1960.

45 с.

Некрасов

Б. В.

Учебник общей химии

/ 2-е

изд.

М.,

1964.

840 с.

Блоштейн

И. И.

Номограмма

для

определения содержания

башенной

кислоте

//Бумажная

про-

мышленность.

1953.

№8. С.

16-

18.

Кузминых

И.

Н.,

Бабушкина

М. Д.

Равновесие между сернистым газом

бисульфитными

растворами

//Бумажная

промышленность. 1955.

№ 8. С.

5-9.

10.

Пелевин

Ю.

А.,

Бутко

Ю. Г.

Интенсификация процесса варки сульфитной

бисульфитной

целлюло-

зы.

М.:

Лесная промышленность, 1985.

80 с.

11.

Производство

волокнистых

полуфабрикатов

из

лиственной древесины. Бобров

А.

И.,

Мутовина

М. Г.,

Бондарева

Г.

А.,

Малышкина

В. К.

М.:

Лесная

промышленность,

1984.

248 с.

12.

Сапотницкий

С. А.

Совершенствование технологии сульфитных

щелоков:

Текст лекций.

Л.:

ЛТА,

1990.60с.

13.

Виламо

Е.,

Ахо

О.,

Аунио

Р.

Сульфитная варка

целлюлозы

применением

метода

Виламо

//Бумажная

промышленность.

1956.

№

11.

С.

6-8.

14.

Сапотницкий

С. А,

Использование сульфитных щелоков.

/3-е

изд.:

М.:

Лесная промышленность,

1981.

22 с.

15.

Модификация магний-бисульфитной варки

на

Красноярском

ЦБК/Мутовина

М. Г.,

Бондарева

Ю. В.,

Гранкон

Ю.В.,

Харченко

Г.С.,

Вилисов

В.И.

//Экспресс-информация.

Целлюлоза,

бумага,

картон.:

ВНИПИЭИлеспром. 1994.

№ 24. С.

2-5.

16.

Натрий-бисульфитная

целлюлоза

для

газетной бумаги /Бондарева Г.А., Мутовина

М.Г.,

Самсонов

Н.Е.,

Бобров

А.И.//Целлюлоза,

бумага,

картон. 1992.

№

8-9.

17.

Ефремов

Ю. Н.

Ступенчатая варка

промышленности

//Информационный

сборник.

Целлюлоза,

бума-

га,

картон. 1989.

№4. 22 с.

18.

Пазухина

Г. А.

Ступенчатые методы производства целлюлозы:

М.:

Лесная промышленность, 1990.

213с.

19.

Бутко

Ю. Т.,

Макушин

Е. М.

Ступенчатые варки целлюлозы

//Бумага

целлюлоза:

ЦНИИТИЭИлес-

пром.

1968.57с.

20.

Двухступенчатая бисульфит-сульфитная варка

для

получения целлюлозы различного назначения

/Ефремов

Ю.

Н.,

Вишневская

С.

С.,

Ерошева

И. Г.,

Напханенко

Э.

С.:

Тезисы докладов

Всесоюзного

научно-

технического совещания «Совершенствования развития сульфитно-целлюлозного производства», октябрь

1989,

г.

Камск.

М.:

1989.79с.

21.

Лендъел

П.,

Морваи

Ш.

Химия

технология целлюлозного производства. /Пер.

нем.

М.:

Лесная

промышленность.

1978.

544 с.

22.

Гизетдинова

Н.

А.,

Сергеева

А. Д.

(СибНИИЦК) Перспективы развития нейтрально-сульфитной варки

/Обзорная

информация.

М.:

ВНИПИЭИлеспром. 1987.

40 с.

23.

Никитин

Я. В.,

Поляков

С. И.

Использование воды

на

целлюлозно-бумажных предприятиях.

М.:

Лес-

ная

промышленность. 1985.

206 с.

24.

Примаков

С. Ф.

Производство сульфитной целлюлозы.

М.:

Экология. 1993.

271 с.

25.

Бобров

А.

И.,

Мутовина

М. Г.

Производство бисульфитной целлюлозы.

М.:

Лесная промышленность.

1979.

192с.

26.

Глейзер

И.

Ш.,

Куклев

Ю. И.

Повышение эффективности энерготехнологического оборудования цел-

люлозно-бумажного производства.

М.:

Лесная промышленность. 1990.

208 с.

27.

Лейси

Р.

Е.,

Леб С.

Технологические процессы

применением мембран /Перевод

под

ред.

Ю. А.

Мазитова: Мир, 1976.

370 с.

28.

Чудаков

М.И.

Промышленное использование лигнина /3-е изд. испр. доп.

М.:

Лесная промышлен-

ность,

1983.

200 с.

420

Варка

сульфитной

целлюлозы

для

химической

переработки

29.

Нохрин

Г.

И.,

Буторин

В. П.

Технико-экономические

показатели

процесса

гранулирования

техниче-

ских

лигносульфонатов

массовой

долей

сухих

веществ

более

72% на

опытной

установке

Сокольского

ЦБК

//Технология

переработки сульфитных

щелоков:

Сборник научных

трудов

ВНПОбумпром.

Л.:

1988.

97 с.

30.

Режимно-технологические

параметры ультрафильтрации сульфитных

щелоков

/Сапоницкий

С.

А.,

Пальянова

Г. В.,

Агафонова

Н. В..

Иванова

И. А.

//Химия

технология целлюлозного

производства:

Межву-

зовский

сб. тр.

ЛТА.

Л.:

1986.

с. 27.

31.

Дытнерский

Ю. И.

Обратный осмос

ультрафильтрация.

М.:

Химия,

1978.

352 с.

32.

Мартьянов

А.

Ф.,

Аксенова

Т.

О.,

Кудрявина

Т. А.

Испытание пилотной мембранной установки

УМКЛ

4/05

производственных условиях Соликамского

ЦБК

//Технология

переработки сульфитных

ще-

локов: Сборник научных

трудов

ВНПОбумпром.

Л.,

1988.

97 с.

33.

Материалы

советско-итальянского

симпозиума.

Л.,

1980. июль

34.

Иоффе

Л.О.,

Копанцева

И. М.

Сульфитная варка

для

ацетилирования

Cellulose

Chemistry

and

Tech-

nology.

1971. Vol.

5. № 5. P.

505-509

35.

Handsbrov

S.,

Lindqvist

B.,

Sondell

//5

International Conference

on new

available techniques: June 4-7,

1996.

840-842.

36.

Хандсбров

С.,

Линдквист

Б.,

Зонделл

К.

Опыт

работы

сульфитного

завода

Domsjo

технологией

от-

белки

TCF и

замкнутым

водооборотой

ЦБК. 1997.

№

5-6.

С.

14-16

37.

Хажова

В. В.

Влияние

условий сульфитной варки осиновой древесины

на

качество целлюлозы

для

непрерывного ацетилирования:

Дисс.

канд.

техн,

наук:

Л.,

1971.

38.

Хажова

В.В..

Аввакумова

А.В., Смирнова

Л.Б.

Способ получения целлюлозы

для

химической

переработ-

ки:

Авторское

свидетельство

№

1730299.

//Официальный

патентный

бюллетень

«Изобретения».

1992.

№

16.

39.

Старостенко

Н. П.,

Сапунова

Н. А.

Влияние условий сульфитной варки

на

углеводный

состав

небеле-

ной

целлюлозы

//Материалы

научно-технической конференции: ХТФ, ЛТА: Июнь 1968.

С.

3-8.

40.

Жалина

В.

А.,

Непенин

Ю. Н.

Получение

вискозной

целлюлозы

из

сульфитной

целлюлозы

высокого

выхода

//Материалы

научно-технической конференции:

ХТФ,

ЛТА: Июнь 1968.

С.

15-20.

41.

Жалина

В.

А.,

Непенин

Ю.

Н.,

Резенова

Ф. И.

Получение вискозной целлюлозы

из

бисульфитной цел-

люлозы

высокого

выхода

//Материалы

научно-технической

конференции.

ХТФ

ЛТА: Июнь 1968.

С.

21-26.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Лесосырьевая

база России

1.1.

Общая характеристика лесного фонда России

1.2.

Состав лесов

1.3.

Качественная структура лесов

1.4.

Характеристика

лесосырьевой

базы

по

отдельным древесным породам

1.4.1.

Сосна

1.4.2.

Ель 20

1.4.3.

Лиственница

1.4.4.

Пихта

1.4.5.

Кедр

1.4.6.

Береза

1.4.7.

Осина

Литература

Сырье

для

целлюлозно-бумажного

производства

2.1.

Древесное

сырье

2.1.1.

Используемые виды древесных пород

2.1.2.

Строение дерева

2.1.3.

Макроскопическое строение ствола дерева

2.1.4.

Микроскопическое строение древесины

2.1.4.1.

Строение древесины хвойных пород

2.1.4.2.

Строение древесины лиственных пород

2.1.4.3. Изменчивость характеристик

трахеид

волокон

2.1.4.4. Строение клеточной оболочки

2.1.5.

Строение коры хвойных

лиственных пород

2.1.6.

Основные пороки древесины

2.1.7.

Физические свойства древесины

2.1.7.1.

Плотность древесины

2.1.7.2.

Влажность древесины

2.1.7.3.

Усушка

набухание древесины

2.1.7.4.

Проницаемость древесины

2.1.7.5. Проводимость древесины

2.1.8. Химический состав древесины ствола

2.1.9.

Экстрактивные вещества древесины

2.1.10.

Распределение компонентов

клеточной оболочке

2.2.

Недревесные виды сырья, используемые

для

получения волокнистых полуфабрикатов

2.2.1.

Тростник

2.2.2.

Солома рисовая

2.2.2.1.

Требования

сырью

2.2.2.2.

Требования

процессу получения сечки

из

рисовой соломы

2.2.2.3.

Подготовка рисовой соломы

варке

Прием, хранение

подготовка древесного сырья

3.1. Способы поставки древесного

сырья

целлюлозно-бумажным предприятиям.

Режим поставок. Подвижной состав

3.1.1.

Общие положения

3.1.2.

Поставки древесного сырья

по

железной дороге

3.1.2.1.

Способы

средства

перевозки древесного

сырья

по

железной дороге

3.1.2.2.

Определение потребности

вагонах

для

перевозки древесного сырья

от

поставщиков

на

предприятия-потребители

3.1.2.3.

Определение потребности

вагонах

при их

использовании

для

перевозки

пределах

предприятия