Варка древесины кислая бисульфитная

Общее количество альдоновых кислот, содержащихся в сульфитном щелоке после кислой бисульфитной варки еловой древесины с нормальным выходом целлюлозы, составляет около 7,6% от органических веществ щелока. В состав этих альдоновых кислот входит 2,1% ксилоновой, 1,6% арабоновой, 1,6% манноновой, [c.353]

Большое влияние на состав моносахаридов в щелоке после обычной кислой бисульфитной варки оказывает порода перерабатываемой древесины. Это объясняется разным химическим составом содержащихся в ней гемицеллюлоз. В табл. 82 приведено содержание отдельных моносахаридов в щелоке от варки еловой, березовой и осиновой древесины [13]. [c.354]

Приведенные данные показывают, что моносахариды, образующиеся при кислой бисульфитной варке еловой древесины, состоят на 75% из гексоз, в то время как при варке березовой древесины гексозы составляют только 9—10%. Остальное количество моносахаридов образуют пентозы. [c.354]

Углеводный состав целлюлозы, полученной при обычной кислой бисульфитной варке еловой древесины с кислотой на натриевом основании [c.362]

Целлюлозу высокого выхода получают модифицированными сульфитными и сульфатными методами, отличающимися от аналогичных методов варки целлюлозы меньшим расходом химикатов и (или) снижением продолжительности и температуры варки, а-также наличием ступени размола после варки. Сульфитную ЦВВ можно получить сульфитной (кислой), бисульфитной (гидросульфитной) и щелочно-сульфитной варками (см. табл. 16.2). При получении ЦВВ сульфитной (кислой) варкой (на кальциевом, магниевом или натриевом основании) скорость реакции делигнификации меньше из-за более низкой температуры (120— 130 С) и меньшей кислотности варочного раствора, т. е. меньшей концентрации диоксида серы, чем при варке целлюлозы. Для разделения на волокна по сравнению с полуцеллюлозой требуется меньше энергии, если выход ЦВВ не превышает 70—80 % [345]. Обычно выход небеленого полуфабриката лежит между 60 и 70 %. Сульфитную ЦВВ часто производят на сульфитцеллюлозных заводах, вырабатывающих газетную бумагу, причем по сравнению с сульфитной целлюлозой экономится до 30 % древесины [257]. [c.346]

Первый опыт подобного рода был предпринят Бьеркманом [38], который попытался изучить кинетику растворения ЛМР ели при кислой бисульфитной варке Он неожиданно обнаружил, что в области температур 90—135° С температурный коэффициент реакции примерно в 10 раз меньше, чем следовало ожидать на основании данных, полученных в исследованиях кинетики делигнификации древесины Это явление Бьеркман объяснил тем, что изолированный лигнин в процессе варки переходит в расплавленное состояние, и в результате скорость растворения уже лимитируется не химической реакцией, а массопереносом [c.313]

Б. Бисульфитный метод получения целлюлозы основан на кислой варке древесины (растворение лигнина бисульфитом). Эта целлюлоза почти всегда отбеливается, суммарная эффективность достигает 50%. [c.248]

Доброкачественность конечного щелока сильно зависит от степени отбора щелока первой ступени. Если она превышает 70%, растворение гемицеллюлоз на второй ступени протекает по типу кислой сульфитной варки выход РВ достигает 13— 14% массы древесины ели и 16—17 %—березы. В том случае, когда степень отбора щелока первой ступени не достигает 70 %, вследствие значительного остаточного содержания гидросульфита в древесной ткани, вторая ступень приближается к бисульфитной варке. [c.215]

К числу перспективных вариантов относится совмещение ин версии щелока бисульфитной варки целлюлозы, высокого выхода и нейтрально-сульфитной варки полуцеллюлозы с частичной регенерацией химикатов. Для этого щелок пропускают через многокамерный электродиализатор, снабженный ионитовыми мембранами, проводя неполное декатионирование. Затем ставший сильно кислым щелок подвергают термовыдержке под атмосферным давлением при температуре 100 °С, в процессе которой происходит инверсия олигосахаридов. Степень декатионирования определяется выходом волокнистой массы из древесины если он не превышает 60%, достаточно удалить половину содержащихся в щелоке катионов, а при более высоком выходе— 4 катионов. Удержанные катионы возвращают на приготовление варочной кислоты. [c.260]

Сульфитные варочные процессы, особенно сульфитная (кислая) варка, более чувствительны к древесной породе, чем сульфатный процесс. При сульфитной варке на кальциевом основании допускаются лишь очень небольшие количества ядровой древесины сосны и коры, поскольку фенольные экстрактивные вещества, конденсируясь с лигнином, препятствуют делигнификации (см. 10.3.2). Использование растворимых оснований позволяет несколько расширить ассортимент сырья, но существенных преимуществ можно добиться лишь применением бисульфитной варки и многоступенчатых процессов с начальной ступенью при высоком pH. [c.366]

Обработка сточных вод от промывки и отбеливания целлюлозы представляет в настоящее время наиболее серьезную проблему для большинства целлюлозных заводов. Эти потоки образуются во всех существенно различающихся системах варки целлюлозы и ее отбеливания и могут содержать до 25% общего количества органических веществ в стоках целлюлозных заводов (сточные воды от промывки сульфатной, кислой сульфитной, нейтрально-сульфитной целлюлозы и бисульфитной целлюлозы высокого выхода). Существуют различные по свойствам стоки, образующиеся при отбеливании волокнистой массы гипохлоритом, хлором, двуокисью хлора, а также образующиеся на разных стадиях кислой и щелочной экстракции в процессе отбеливания. Кроме того, органические вешества содержатся в водах после окорки древесины, в конденсатах выпарных станций, в различных "оборотных водах" бумагоделательных машин. Если же учесть разнообразие сырья для производства целлюлозы - древесину лиственных и твердых пород, багассу и т.п., разную степень провара и отбеливания при производстве большого числа типов и видов целлюлозы, бумаги, вискозы, целлюлозных пленок, продуктов переработки, то можно указать 20-30 существенно различающихся типов сточных вод от разных технологических операций, потенциально пригодных для мембранной обработки. [c.245]

Вторая ступень варки — обычная кислая бисульфитная варка с разной продолжительностью, в результате которой получали целлюлозу с различной степенью делигнификации, характеризовавшейся числом Каппа. Из рис. 48 видно, что при одина-, КОБОЙ степени делигнификации наибольший выход целлюлозы соответствовал исходному pH 13 варочного раствора в первой ступени. Этот выход почти на 3% больше выхода целлюлозы при обычной кислой одноступенчатой варке. При уменьшении pH в первой ступени до 7 конечный выход целлюлозы снизился. При дальнейшем снижении pH до 4 этот выход остался без изменения, хотя содержание уксусной кислоты в остатке возросло с 0,36 до 1,637о. Таким образом переход на двухступенчатую варку березовой древесины способствовал увеличению выходов целлюлозы при одинаковой степени ее делигнификации. [c.360]

В качестве примера на рис. 44 приведено [10] содержание отдельных моносахаридов в сульфитном щелоке после кислой бисульфитной варки еловой древесины с различными выходами волокнистой массы (целлюлозы). Из рисунка видно, что выход отдельных моносахаридов, кроме арабинозы, непрерывно увеличивается с уменьшением выхода волокнистой массы. Содержание арабинозы, наоборот, несколько увеличивается с увеличением выхода массы. Это объясняется быстрым переходом в раствор легкоотщеп-ляемой арабофуранозы и постепенным окислением и распадом ее в более жестких условиях варки, отвечающих наименьшему выходу целюлозы. Общий выход моносахаридов в сульфитном щелоке снижается с увеличением выхода волокнистой массы. Так, при выходе целлюлозы 47% от древесины выход моносахаридов достигает 130— 137 кг на 1 г древесины, а при выходе целлюлозы 50%—падает до 126 кг на 1 т. [c.353]

Коренное отличие (по сравнению с ЛМР) зависимости скорости процесса от кислотности при варке древесины можно объяснить только тем, что при pH > 5,0 делигнификация древесины затрудняется по причине того, что значительная часть ЛУ-связей в нейтральной и щелочной средах весьма стабильна. Именно поэтому бисульфитную и моносульфитную варки проводят в более жестких условиях (160-170 С), чем кислую сульфитную. [c.265]

Экспонента "р - порядок реакции по лигнину - определялась во многих работах. Еще Маас и др. [27, 28] обнаружили, что при кислой бисульфитной варке опилок древесины ели процесс отклоняется от первого порядка. Их данные были статистически обсчитаны Гольдфин-гером [50], который показал, что в начале варки реакция имеет второй порядок, в середине 11=0,2-0,6, а в конце 7=1.4-1,6, [c.273]

Горинг и Ян 117, 26] осуществили кислую бисульфитную и бисульфитнТю варки в потоке и показали, что в отсутствие условий для протекания вторичных реакций лигносз ьфонатов их молекулярный вес с углублением процесса делигнификации неуклонно увеличивается Это иллюстрируют кривые на рис X 3 В целях уточнения возможности конденсации лигносульфонатов в растворе фракции с молекулярным весом 22 ООО и 100 ООО подвергали в течение нескольких часов нагреванию в воде и исходном варочном щелоке [17] Во всех случаях обнаружено только уменьшение молекулярного веса, что свидетельствует о гидролизе лигносульфонатов и об отсутствии в растворе конденсацион- ных превращений Поскольку, по мнению авторов, хвойная древесина содержит лигнин двоякого рода — низкомолекулярный и высокомолекулярный — при сульфитных варках соответственно образуются низко- и высокомолекулярные ЛСК и именно последние, подвергаясь деградации, создают полидисперсность лигносульфонатов [c.304]

При кислой бисульфитной варке (состав варочной кислоты 2—7% общего ЗОа, 0,6—1,6% связанного ЗОа) найдено [46], что экспонента а = 0,77, а несколько раньше для аналогичных условий процесса в работе [47] она была определена равной 0,75 Экспонента р в тех же работах была оценена соответственно в 0,77 и 0,75 При р = О уравнение (X 1) отвечает либо 5лг1-меха-низму замещения, либо описывает реакцию гидролиза, при р = = 1 оно характеризует 5]у2-реакцию Экспонента у — порядок реакции по лигнину, определялась во многих работах Еще Маас и сотр [14, 37] обнаружили, что при кислой бисульфитной варке опилок древесины ели процесс отклоняется от первого порядка Их данные были статистически обсчитаны Гольдфинге-ром [40], который показал, что в начале варки реакция имеет второй порядок, в середине порядок 0,2—0,6, а в конце 1,4—1,6 Хегберг и Шен [46] также при кислой бисульфитной варке еловой муки в первой половине процесса нашли, что у = 0,65, а во второй половине — 1,6 Уайльдер и Ган [43] установили, что при нейтральной сульфитной варке щепы из тополя в начале процесса порядок реакции у = 2,5, а в конце — 1,2 Вместе с изменением по ходу варки порядка реакции в работах [40, 43] отмечалось и изменение энергии активации соответственно в начале и конце варки 16 ООО и 22 ООО кал, 36 100 и 29 200 кал [c.312]

Поскольку при pH > 5,0 и умеренных температурах в результате сульфитной варки древесины образуются только твердые ЛСК, нерастворимые в варочном растворе, очевидно, что лигноуглеводные связи устойчивы по отношению к сульфитолизу, и для них возможен только гидролитический механизм дестру к ц и и В кислой среде все лигноуглеводные связй достаточно лабильны [80а], и при кислых бисульфитных варках делигнификация протекает на любую заданную глубину и в относительно мягких температурных условиях Например, в работе [14] было показано, что делигнификация еловой древесины при кислой бисульфитной варке может быть осуществлена на глубину до 99% при 50° С, но для этого потребовалось затратить 1510 час Для того чтобы варку завершить в приемлемое для промышленного производства время, конечная температура кислой бисульфитной варки в заводских условиях достигает 135—140° С [c.328]

Сульфитная варка целлюлозы в ее классическом виде осуществляется в кислой среде — при pH 1,0—2,5. Варка древесины, главным образом еловой и пихтовой, осуществляется с раствором бисульфата Са (Мд, Ыа, КНг) с избытком растворенного диоксида серы ЗОг [187]. Применение вместо кальция других, растворимых оснований (натрия и аммония), а также магния позволило регулировать значения pH варочных растворов, которые определяются соотношением между сернистой кислотой и основанием. В настоящее время применяются следующие способы сульфитной варки в соответствии с pH варочных растворов кислый сульфитный — pH ниже 2,5, бисульфитный — pH 4—5, нейтрально-сульфитный (моносульфитный) — pH 6 и более [161, 187, 295]. [c.274]

Варку древесной щепы производят как периодически, так и непрерывно Периодическую варку осуществляют в стационарных кислотоупорных варочных котлах емкостью до 500 м с принудительной циркуляцией варочного раствора (щелока). При загрузке щепы в котел, она пропаривается, для ускорения пропитки щепы варочным щелоком. Котел герметически закрывается и в него подается варочный раствор. Варка производится при температуре 135-180°С. При обычной одноступенчатой кислой бисульфитной варке древесную щепу обрабатывают сульфитной варочной кислотой, состоящей из водного раствора SO, и бисульфита кальция, аммония, натрия и магния. Благодаря введению последних юэмпонентов становится возможным химическая переработка смолистых и твердых лиственных пород древесины. Сульфитная варочная кислота обычно содержит 4-8% S0, и около 1% S0, связанного в виде бисульфита. Процесс проводится по следующему примерному температурному графику (час.) (см. рис 1.6). При сульфатной варке древесную щепу любых пород древесины обрабатывают варочным щелоком, состоящим из водного раствора едкого натра и сульфида натрия (NaOH + Na,S). Варка проводится с подъемом темперагуры до 165-180°С в течение 1-2 часов. В производстве варку проводят чаще по периодическому способу в стальных варочных котлах емкостью до 200 м с принудительной циркуляцией тцелока. Сульфитный целлюлозный материал, получающийся с меньшим выходом из древесины содержит меньше смолы и золы, меньше гемицеллюлоз и несколько больше пентозанов. Сульфатная целлюлоза обладает сравните]]ьно с сульфитной большей молекулярной однородностью. [c.25]

Прп сульфитной варке древесину обрабатывают р-ром, содержащим 3—6% свободного SOj и ок. 2% SO2, связанного в виде бисульфита кальция, магния, натрия или аммония. Варка проводится под давлением при 135—150° в течение 4—12 час. варочные р-ры при кислой бисульфитной варке имеют pH от 1,5 до 2,5. Нри сульфитной варке происходит сульфирование лигнина с последующим переходом его в р-р. Одновременно часть гемицеллюлоз гидролизуется, образующиеся олиго- и моносахариды, а также часть смолистых веществ растворяются в варочном щелоке. При применении выделяе.мой но этому методу Ц. (сульфитной Ц.) для химич. переработки (гл. обр. в произ-ве вискозного волокна) Ц. подвергают облагораживанию, основной задачей к-рого является повышение химич. чистоты и однородности Ц. (удаление лигнина, гемицеллюлозы, снижение зольности и смолистости, изменение кол-лоидно-химич. и физич. свойств). Наиболее распространенные методы облагораживания — обработка отбеленной Ц. 4—10%-ным р-ром NaOH при 20° (холодное облагораживание) или 1%-ным р-ром NaOH при 95—100° (горячее облагораживание). Облагороженная сульфитная Ц. для химич. переработки имеет следующие показатели 95—98% а-Ц. 0,15— 0,25% лигнина 1,8—4,0% пентозанов 0,07—0,14% смолы 0,06—0,13% золы. Сульфитную Ц. применяют также для изготовления высококачественной бумаги и картона. [c.395]

При гидросульфитной (бисульфитной) варке (pH 4...5) скорость гидролиза полисахаридов снижается и можно использовать древесину как хвойных, так и лиственных пород с получением целлюлозы высокого выхода. Перешедшие в варочной раствор углеводы гидролизуются до моносахаридов в значительно меньше степени, чем при кислой сульфитной варке. Повышение концентрации ионов гидросульфита усиливает окисление углеводов в альдоновые кислоты, которые присутствуют не только в мономерной форме, но и в виде концевых звеньев олигосахаридов. Кроме этого происходит сульфирование углеводов с образованием углеводсуль-фоновых кислот. На схеме 11.27 приведены возможные варианты сульфирования углеводов. Углеводсульфоновые кислоты относятся к сильным кислотам (константа диссоциации 10 ..10 ). При нейтрально-сульфитных [c.344]

Значительно медленнее, чем при кислой сульфитной варке, переходит в раствор при бисульфитной варке глю роноксплан — количество ксилозы в гидролизате твердого остатка в конце варки еще составляло около 30% его содержания в исходной древесине, [c.300]

Цирних и Патт [445], исследовавшие процессы стабилизации гемицсллюлоз и их сорбции целлюлозой ири магиий-бисульфитной варке сосновой и буковой древесины, отмечают, что, ввиду того, что ксилан в кислой среде гидролизуется быстрее, чем глюкоманнан, стабилизация глюкоманнана при сульфитной варке играет значительно большую роль, чем стабилизация ксилана. 7ак как ацетильные группы глюкоманнана легче отщепляются, чем ацетильные группы ксилана, то глюкоманнан адсорбируется целлюлозой легче, чем ксилан. В то же время глюкоманнан лиственной древесины стабилизируется лучше, чем глюкоманнан хвойной, что объясняется большей разветвленностью последнего, содержащего и ацетильные группы, и остатки галактозы. Наоборот, ксилан хвойной древесины, не содержащий ацетильных групп, адсор- бируется целлюлозой лучше, чем ксилан лиственной древесины, содержащий ацетильные группы. [c.308]

В. К- Малышкина и А. И. Бобров [177], изучая прочностные характеристики волокнистых полуфабрикатов, полученных из древесины лиственницы сульфитными методами, пришли к заключению, что их прочностные характеристики зависят от pH варочного раствора. В частности, полуфабрикат бисульфитной варки (pH 4,5) имел лучшие прочностные показатели, чем при кислой сульфитной варке (pH 2) полуфабрикат, полученный в условиях щелочной сульфитной варки (pH 12), обладал более высокой прочностью по сравнению с полуфабрикатом от моносульфитной варки. Повышение содержания ксилана вызывало увеличение коэффициента сопротивления отливок разрыву и продавливанию, а увеличение содержания глюкоманнана сопровождалось сниже- [c.389]

При проведении кислых сульфитных варок ксилоаы присутствие в варочной кислоте экстрактивных веществ древесины осины в начальный период варки усилило окислительно-восстановительные реакции, а к концу варки, когда суммарная концентрация про дуктов превращения превысила эквивалентную концентрацию основания варочной кислоты, часть экстрактивных веществ коагули -ровала. При бисульфитной варке ксилозы те хе процессы проте -кали более ускоренно. [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология