Производство целлюлозы щелочными методами

Полученную целлюлозу, предназначенную для химической переработки и производства белой бумаги, отбеливают газообразным хлором, хлорной водой и другими окислителями и облагораживают, обрабатывая слабыми растворами едкого натра. При отбелке и облагораживании в раствор переходят оставшиеся в целлюлозе примеси и загрязнения, а содержание целлюлозы в готовом продукте повышается до 92—97%. После отбелки и облагораживания целлюлоза становится более реакционно способной, легко набухает, обладает более равномерной вязкостью, что важно для ее химической переработки. Промытую и освобожденную от реагентов (кислых и щелочных) целлюлозу обезвоживают до остаточного содержания влаги 6—12% формуют. Выход целлюлозы при сульфитном методе производства составляет 44—48% веса сухой древесины. На 1 г целлюлозы расходуют около 4,5 еловой древесины. [c.158]

Сохранение части лигнина в волокнистых полуфабрикатах и бумаге служит способом прямого его использования как сопутствующего волокну вещества. При этом уже не требуется разрабатывать методы его выделения и дальнейшей утилизации. Лигнин, содержащийся в большом количестве в ЦВВ, можно использовать для прививки к нему гидрофильных полимеров, например полимеров акриловой кислоты, что приводит к увеличению прочности целлюлозы [112]. Разработка подобных способов, а также способов отбелки с сохранением лигнина, делает перспективным производство волокнистых полуфабрикатов с высоким содержанием лигнина (см. 16.3). К техническим лигнинам относят щелочные лигнины — сульфатный и натронный — и лигносульфонаты, получающиеся при сульфатном, натронном и сульфитном методах варки (см. 16). Технический гидролизный лигнин в настоящее время имеет значение только в СССР. В будущем ценным химическим сырьем могут стать органорастворимые лигнины — отходы бессернистых методов варки. [c.417]

Производство целлюлозы заключается в выделении ее из древесины — другими словами, отделении ее от гемицеллюлоз и лигнина. Для этого измельченную древесину — древесную щепу обрабатывают какими-либо реагентами, например растворами, которые растворяют гемицеллюлозы и лигнин, а целлюлозу оставляют неизмененной. Для растворения гемицеллюлоз и лигнина используют растворы слабых кислот или щелочей. В зависимости от этого различают два основных метода производства целлюлозы 1) сульфитный (кислотный) и 2) сульфатный (щелочной). [c.185]

Производство целлюлозы из древесины основано на ее высокой стойкости к некоторым химическим соединениям, которые в то же время в определенных условиях переводят в раствор менее стойкие вещества, сопровождающие целлюлозу лигнин, гемицеллюлозу и пр. В зависимости от применяемых соединений методы получения целлюлозы можно разделить на 3 основные группы кислотные, щелочные и комбинированные. В настоящее время промышленность применяет следующие методы сульфитный, сульфатный, сульфатный с предварительным кислотным или водным гидролизом древесины, сульфитно-щелочной, азотно-щелочной и др. Наибольшее распространение получили первые два метода. Основные стадии производства древесной целлюлозы 1) подготовка древесины 2) приготовление варочных растворов 3) варка древесины и 4) обработка полученной целлюлозы очистка, сортировка, обезвоживание, прессование, резка на листы и иногда отделка, облагораживание и отбеливание целлюлозы. На качество готовой целлюлозы влияет не только метод производства, но и порода дерева, его возраст, плотность и влажность древесины, наличие в ней гнили, сучков и других пороков и пр. [c.225]

Каустификация содового раствора представляет собой основную операцию известкового способа получения едкого натра. Кроме того, каустификация является одной из стадий производства целлюлозы по сульфатному методу (при регенерации варочного раствора), в производстве глинозема по мокрому щелочному способу и др. Каустификация относится к типичным гетерогенным некаталитическим процессам, протекающим при невысокой температуре. [c.38]

Производство целлюлозы из древесины основано на ее высокой стойкости к некоторым химическим соединениям, которые в то же время в определенных условиях переводят в раствор менее стойкие вещества, сопровождающие целлюлозу лигнин, гемицеллюлозу и пр. В зависимости от применяемых соединений методы получения целлюлозы можно разделить на 3 основные группы кислотные, щелочные и комбинированные. В настоящее время промышленность применяет следующие методы сульфитный (кислотный), [c.201]

ПРОИЗВОДСТВО ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ЩЕЛОЧНЫМИ МЕТОДАМИ [c.347]

В настоящее время сульфатный метод является не только доминирующим щелочным методом варки при использовании древесины в качестве сырья, но и наиболее важным способом производства целлюлозы вообще. Сульфатная целлюлоза превосходит натронную ио выходу и свойствам. В течение последних 50 лет во всем мире сульфатный метод варки опережает сульфитные (см. 16.5). [c.348]

Едкий натр удаляет из древесины смолы в виде солей. Поэтому щелочные методы пригодны и для производства сосновой целлюлозы. [c.31]

Все эти принципы выделения компонентов в чистом виде используются в химическом анализе древесины прямыми методами, а некоторые из них также и в промышленных способах делигнификации. В производстве технических целлюлоз используют сульфитные и щелочные способы делигнификации растительного сырья (так называемая варка целлюлозы), а также делигнификацию действием окислителей для отбелки технических целлюлоз и в окислительных способах варки целлюлозы, что будет рассматриваться в соответствующих разделах (см. главу 13). [c.187]

При техническом получении целлюлозы лигнин удаляют путем обработки древесины реагентами, разрушающими лигнин, но не действующими на целлюлозу. В процессе образования целлюлозы по натронному или сульфатному методу из сульфатных щелоков может быть выделен так называемый щелочной лигнин, который в значительной степени деструктирован при производстве целлюлозы по сульфитному методу лигнин остается в растворе сульфитных щелоков. [c.413]

При производстве целлюлозы сульфатным и натронным методами в качестве промышленного отхода получаются черные щелока, содержащие сульфатный или щелочной лигнин. При существующем технологическом режиме сульфатные щелока, с целью регенерации едкого натра, сжигаются. При гидролизе древесины и различных растительных отходов с целью получения этилового спирта и белковых дрожжей в качестве отхода получается нерастворимый остаток, называемый гидролизным лигнином. [c.51]

Сульфатный способ производства — щелочной метод выделения целлюлозы из древесины. Древесная щепа обрабатывается в варочном котле щелочным раствором — щелоком — при нагревании острым паром. Щелок содержит до 4,5% едкого натра, а также сернистый натрий, образующий в водном растворе сульфогидрат натрия и едкий натр (белый щелок) [c.291]

Согласно патентной литературе был разработан примерно следующий метод производства. Целлюлозу мерсеризуют при 21° С щелочью, содержащей 220 г/л едкого натра, и после отжима ее измельчают при 18° С. Щелочная целлюлоза подвергается предсозреванию при той же температуре в течение короткого времени (средняя степень полимеризации целлюлозы не ниже —500). Ксантогенирование проводят при 25° С с введением 45% сероуглерода и растворяют ксантогенат при 20° С. Вискоза содержит 6,3% [c.395]

Для получения бумажной массы измельченная солома варится с известковым молоком. Соломенная целлюлоза готовится по щелочному или сульфатному методу ее производство аналогично производству целлюлозы из древесины. [c.487]

Сульфатный и натронный методы варки относятся к щелочным способам производства технических целлюлоз. Однако если натронный способ (варка с раствором гидроксида натрия) имеет лишь ограниченное применение, то сульфатный метод занимает доминирующее положение в мировом целлюлозном производстве. [c.275]

Для ряда аппаратов в производстве целлюлозы по щелочному методу, а также в производстве бумаги применяют никель и никелевые сплавы р . ]. [c.219]

Расчетный метод определения норм предполагает установление точных зависимостей между уровнем производительности машины и основными производственными параметрами. Длительность и повторяемость рабочих приемов определяют специальными наблюдениями. В последние годы в ряде случаев при расчете норм используют общеотраслевые нормативы длительности, обобщающие передовой опыт предприятий. Основное время в производстве химических волокон является машинным или режимным. Для аппаратурных процессов основное время (например, мерсеризации и отжима целлюлозы, ксантогенирования щелочной целлюлозы) зависит от параметров технологического процесса, определенных на основании данных промышленности и научно-исследовательских работ. [c.125]

Сульфатный (или крафт) и натронный процессы — это два главных метода щелочной варки целлюлозы, которые, кроме того, легли в основу ряда модифицированных щелочных процессов и в том числе сульфатной варки с предгидролизом для производства [c.347]

Действие кислорода воздуха в щелочной среде. Этот метод получил промышленное применение в производстве вискозного волокна (процесс предварительного созревания щелочной целлюлозы). Возможность окисления целлюлозы кислородом воздуха в щелочной среде необходимо учитывать при отварке хлопка щелочью при высокой температуре, а также при мерсеризации. [c.233]

В настоящее время в производстве волокнистых полуфабрикатов доминирующая роль сохраняется за сульфатным методом Однако поставленные задачи создают предпосылки для создания принципиально новых процессов производства целлюлозы с учетом жестких требований защиты окружающей среды К важнейшим модификациям основных процессов относятся щелочные методы варки с добавками катализаторов делигнификации (например, натронная варка с антрахиноном (АХ) [338, 339]), бессернис-тые способы варки (например, натронно-кислородная варка и варка с органическими растворителями [340]), биохимические способы обработки древесины и целлюлозы [c.176]

Аналогично рассчитывают нормы производительности для аппаратов и состав бригад для их обслуживания в химических цехах независимо от метода производства искусственных и синтетических волокон. При этом, как указывалось выше, для многих аппаратов непрерывного процесса (измельчение и предсозревание щелочной целлюлозы, полимеризация капролактама в аппаратах АНП и т. п.) часто требуется лишь 1 аппаратчик в смену. [c.136]

Холодно-щелочной метод менее важен, чем нейтрально-сульфитный. Он заключается в обработке древесной щепы растворами гидроксида натрия прн температуре от 20 до 30 °С с последующим разделением на волокна размолом в рафинере. Сырьем почти исключительно служит древесина лиственных пород, в том числе имеющих высокую плотность, таких, как дуб различных видов, а также недревесные растения [123, 241]. Производство холоднощелочной полуцеллюлозы обычно совмещают с производством сульфатной целлюлозы, что позволяет использовать комбинированную систему регенерации гидроксида натрия. [c.345]

Классический натронный процесс, в основном вытесненный сульфатным, особенно для древесины хвойных пород, не потерял еще своего значения для производства целлюлозы из недревесного сырья [72, 206, 241, 2901. Применение таких добавок, как антрахинон (натронно-антрахинонная варка, см. 16.4.5), и разработка кислородно-щелочных методов делигнификации должны привести к увеличению роли этих бессернистых методов варки в будущем (см. 16.4.6). [c.348]

Наиболее распространен метод обработки щелочной целлюлозы сероуглеродом в гетерогенных условиях. При уменьшении количества сероуглерода и щелочи (понижении ее содержания в щелочной целлюлозе) степень этерификации у образующегося ксантогената целлюлозы снижается. В производстве вискозных волокон обычно берут 35 - 40% С 2 от массы целлюлозы. При этом получают ксантогенат целлюлозы с у 50. [c.314]

Гемицеллюлозы растворяются в слабых щелочах и гидролизуются слабыми кислотами. Лигнин не гидролизуется кислотами, но разрушается под действием окислителей (СЬ, HNO3) и при повышенной температуре растворяется в растворах едкого натра, в сернистой кислоте и в растворах ее солей. Это свойство лигнина, позволяющее отделять его от целлюлозы, и было положено в основу методов производства целлюлозы нз древесины. Целлюлозу получают в основном тремя способами 1) кислотным, или сульфитным 2) щелочным — натронным или сульфатным 3) хлорно-щелочным (комбинированный метод). [c.29]

Производство целлюлозы сульфатным способом заключается в обработке древесной массы хвойных пород едким натром, сульфидом или сз льфатом натрия и карбонатом натрия. В черный щелок переходят те же органические соединения, что и при сульфитном методе, но, кроме того, образуются смоляные мыла. Среда этих щелоков щелочная, они окрашены в темно-коричневый цвет. Черный щелок подвергается утилизации сжиганием. Органическая часть выгорает, а неорганические вещества возвращаются в производство. Сточные воды могут загрязняться., и неполностью отреге-нерированными сульфатными щелоками. Воздействие их на режим водоема будет также проявляться в энергичном потреблении растворенного кислорода для биохимического окисления углеводов. Кроме того, эти стоки вызывают появлепие более интенсивной устойчивой окраски воды, а смолисто-ароматические вещества придают запах воде и ухудшают вкус рыбы. [c.171]

Другим методом получения диметилсульфоксида является диметоксили-рование щелочного лигнина [15], получаемого при производстве целлюлозы. В этом случае лигнинсодержащий концентрат смешивают с сульфидом натрия или с серой и затем проводят деметоксилирование при нагревании. Такой метод производства позволяет получить до 26—30 кг диметилсульфоксида на 1 т целлюлозы. [c.44]

В США и Канаде в 1969 г. действовало 3 28 целлюлозных заводов и 947 бумажных фабрик /6/. Метод обратного осмоса наиболее пригоден дпя обработки сточных вод от процессов промывки и отбеливания целлюлозы, вырабатываемой химическими способами щелочным сульфатным (крафт), кислым сульфитным, сульфитным способом варки целлюлозы с высоким выходом, а также нейтраль— но-сульфитным способом производства полуцеллюлозы. Возможности применения обратного осмоса для обработки менее ядовитых сточных вод от производства волокнистой массы физическими и физико-химическими способами подробно пока не изучены. Почти все целлюлозные заводы, построенные в последние годы, и многие заводы, сооруженные после 1955 г,, оборудованы непрерывными или ступенчатыми противоточными системами промывки и фильтрования, предназначенными для концентрирования сточных вод после промывки и отбеливания целлюлозы. На бопее старых заводах необходимы громадные капиталовложения для осуществления концентрирования и уничтожения растворенных материалов, содержащихся в разбавленных стоках таких заводов. Можно ожидать, что со временем будут разработаны методы применения обратного осмоса для обработки всех сточных вод, образующихся в различных процессах на целлюлозных заводах на старых заводах концентрирование сточных вод после промывки целлюлозы особенно необходимо, чтобы могли быть выполнены требования к качеству сточных вод, сбрасываемых в водоемы. На таких заводах применение одной или нескольких обратноосмотических установок может позволить эффективно и экономически вьп одно снизить объемы сточных вод и удовлетворить требования к качеству сбрасываемых сточных вод. [c.241]

Например, фирма бывш. Phrix в Виттенберге разработала метод получения целлюлозы из соломы. До варки со щелочью под давлением солому подвергали предварительному кислотному гидролизу, так как в результате щелочной варки соломы не достигается требуемое расщепление. По завершении варки в целлюлозе еще содержатся гемицеллюлозы, которые не растворя.отся в 17,5%-ном растворе едкого натра, и поэтому в их присутствии создается ложное представление о высоком содержании а-целлюлозы. Гемицеллюлозы удаляются при кислотном предварительном гидролизе, после чего щелочная варка приводит к нужному результату. При этом образуется гидролизат, вполне пригодный для производства дрожжей и с успехом перерабатываемый на фурфурол. [c.336]

Немецкие ученые Фремер и Урбан разработали в 1890—1895 гг. метод производства медноаммиачного шелка. Этот метод был основан на способности целлюлозы растворяться в аммиачном растворе окиси меди и затем высаживаться из этого раствора водой. Примерно в то же время английские ученые Кросс и Беван осуществили процесс получения вискозы (ксанто-генат целлюлозы) из щелочной целлюлозы и сероуглерода и высаживания ее из раствора кислотами. Старейшим видом искусственного шелка является ацетилцеллюлоза (Шютценбергер, 1869 г.). Хотя разработка промышленны.х методов ее производства началась лишь в 1920 г., но в США и в Англии еще в начале XX века существовали мелкие промышленные установки. После 1930 г. началось бурное развитие производства штапельного волокна как заменителя хлопка и отчасти шерсти. Первым собственно синтетическим волокном явилось вг локно РС (1935 г.), за ним, в 1938 г., появились волокна найлон, перлон и, наконец, перлон П. Во время войны было получено полиакрилонитрильное волокно (РА1, орлон), а в последние годы-терилен. [c.420]

Эффективным и в ряде случаев практически приемлемым методом повышения скорости химической реакции, равномерности распределения заместителей в получаемом продукте и увеличения его растворимости является частичное оксиэтилирование целлюлозы. При обработке целлюлозы окисью этилена в присутствии щелочных катализаторов образуется простой эфир целлюлозы — окси-этилцеллюлоза, характер и число функциональных групп в котором не отличаются от целлюлозы. Однако увеличение среднего расстояния между макромолекулами приводит к ослаблению межмолекулярного взаимодействия и соответствующему повышению скорости диффузии реагентов внутрь волокна. Низкозамещенная окси-этилцеллюлоза (у = 5—15) используется на некоторых предприятиях для получения ксантогенатов целлюлозы, образующих хорошо фильтрующиеся концентрированные растворы, при производстве ацетатов и некоторых других эфиров целлюлозы. Сравнительная реакционная способность ОН-групп в макромолекуле целлюлозы (в тех случаях, когда структурная неоднородность препарата целлюлозы не является решающим фактором, определяющим суммарную скорость реакции) в значительной степени зависит от двух основных факторов — кислотности и стерической доступности гидроксильных групп, расположенных у различных углеродных атомов элементарного звена. [c.251]

Образование, количество, состав и обработка сточных вод. По вискозному методу [1, 2, 8] целлюлоза переводится в щелочную целлюлозу обработкой холодным 18%-ным раствором едкого натра. При этом растворяется не нужная для прядильного процесса гемицеллюлоза, которая сбрасывается с избыточной щелочью. Щелочная целлюлоза после определенного периода предварительного созревания обрабатывается при охлаждении во вращающихся барабанах сероуглеродом (сульфидирование), причем волокна принимают желтокоричневую окраску и растворяются в разбавленном едком натре в вязкую сиропообразную жидкость. В этом растворе (вискозе) целлюлоза находится в виде ксантогенатов натрийцеллюлозы. Для удаления нерастворившихся частиц целлюлозы и механических примесей раствор многократно фильтруется под давлением и прежде чем поступить на производство волокна из него удаляется воздух, после чего в большинстве случаев он оставляется на дозревание . [c.502]

Последующий период, начиная с 50-х годов и до настоящего времени, характеризуется дальнейшим техническим прогрессом в производстве вискозных волокон. Разработаны эффективные процессы непрерывной мерсеризации и отжима целлюлозы, ксантогенирования щелочной целлюлозы, получения высокопрочного корда (в 1,5 раза превосходящего по прочности хлопковый и обычный вискозный корд), производства новых типов штапельного волокна (в частности, высокопрочных и высокомодульных), превышающих по прочности и другим эксплуатационным свойствам хлопковые волокна. Созданы также новые высокопроизводительные машины и аппараты. Разработаны и освоены в опытно пршшпшштом ГвГ производственном масштабах методы химической модификации вискозных волокон, обладающих новыми технически ценными свойствами (см. разд. 14.2). [c.196]

Сульфатный метод производства, при котором щепа варится в щелочном раство]эе (NaOH + NajS), способствовал расширению сырьевой базы промышленности, так как данным методом можно перерабатывать любую древесину и в том числе отходы лесопиления и деревообработки. Хорошо разработанная система регенерации щелока с последующим возвращением его в производство позволила свести до лшнимума сброс загрязненных вод, который сравнительно велик в производстве сульфитной целлюлозы. [c.553]

Трудность анализа состава сточных вод ЦБП определяется как сложностью состава основного объекта технологического процесса древесины, так и многообразием химических операций, проводимых с древесиной, затем с целлюлозой, в результате чего образуются щелока, поступающие в сточные воды. Для делигнифика-ции древесины при получении целлюлозы используют различные химические реагенты щелочные растворы сульфида натрия или двуокиси серы. Разнообразны способы отбелки целлюлозы хлорирование, щелочение, обработка гипохлоритом натрия, двуокисью хлора, перекисью водорода, кислородом [1, 2]. Реакции, протекающие в процессе получения целлюлозы из древесины, приводят к образованию и накоплению в сточных водах ЦБП огромного количества веществ, различных по химическому составу, строению, дисперсному состоянию. Сточные воды содержат органические и неорганические, низко- и высокомолекулярные, растворенные, эмульгированные и суспендированные вещества. Положение осложняется тем, что концентрации многих компонентов очень малы, а это накладывает серьезные ограничения на использование ряда аналитических методов для их определения. Сложность состава сточных вод и неустойчивость многих компонентов весьма затрудняют идентификацию веществ. Отметим, что в наиболее изученном сульфатном черном щелоке идентифицировано к настоящему моменту 100 соединений, но это лишь небольшая часть всех веществ, имеющихся в щелоке [3—7]. Сточные воды бумажного производства значительно проще по составу, чем целлюлозного производства, и не определяют специфику аналитического конт-ро.ля сточных вод ЦБП, поэтому мы не будем их рассматривать [8]. [c.72]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология