Research of the properties of spent liquor from cooking of hardwood semi-cellulose at different ratio of green and white liquors

Abstract

Основным полуфабрикатом для производства бумаги для гофрирования (флютинга), используемой в композиции тарного картона, является полуцеллюлоза из лиственных пород древесины. Производство полуцеллюлозы базируется напредварительной химической и последующей механической переработке древесной щепы или однолетних растений. Технология производства полуцеллюлозы с использованием в качестве варочного реагента - зеленого щелока позволяет упростить процесс приготовления варочного раствора и сократить схему регенерации химикатов из отработанных щелоков. Однако сведения о технологических параметрах варки, качестве полуцеллюлозы представлены недостаточно полно, отсутствуют подробные данные об избирательности процесса делигнификации лиственных пород древесины, произрастающих в СЗФО, а также недостаточно информации о составе и свойствах отработанного щелока, влиянии породного сырья на свойства щелоков. Исследование выполнено с целью изучения свойств отработанного (оранжевого) щелока, а именно его плотности, полученного при варке лиственной полуцеллюлозы с различным соотношением зеленого и белого щелоков. Основываясь на результатах исследований свойств отработанного производственного щелока от варки лиственной полуцеллюлозы на смеси белого и зеленого щелоков: 1) не выявлено значительного влияния изменения соотношения зеленого и белого щелоков при варке лиственной полуцеллюлозы на плотность отработанного щелока в диапазоне температуры от 15 до 90 °С и концентрации сухих веществ от 5 до 10%; 2) разработана математическая модель - полином 1 степени, - достоверно характеризующая зависимость плотности отработанного щелока от концентрации и температуры для производства лиственной полуцеллюлозы с различным соотношением зеленого и белого щелоков: ρ = 0,992 + 0,0083 · х - 0,0003 · t - 0,000012 · х · t - 0,00000032 · t 2 - 0,0001158 · х 2. The main semi-finished product for the production of fluting is semi-cellulose from hardwood. Semi-cellulose production is based on preliminary chemical and subsequent mechanical processing of wood chips or annual plants. The technology for the production of semi-cellulose using green liquor makes it possible to simplify the process of preparing the cooking solution and the recovery of chemicals from waste liquors. This method is used abroad, in our country the method of cooking semi-cellulose with green liquor is currently carried out at one of the enterprises in Russia. However, at the moment, information on the technological parameters of cooking and the quality of semi-cellulose is not fully presented, there are no data on the selectivityof the delignification process (removal of lignin) of deciduous wood when cooking with green liquor, as well as information on the composition and properties of the spent liquor. The study was carried out with the aim of studying the properties of waste (orange) liquor, namely its density obtained by cooking hardwood semi-cellulose with different ratios of green and white liquors. Based on the results of studies of the properties of waste industrial liquor from hardwood semi-cellulose cooking on a mixture of white and green liquors: no significant effect of the ratio of green and white liquors during hardwood semi-cellulose cooking on the density of waste liquor in the temperature range from 15 to 90 °С and the concentration of dry substances from 5 to 10%; a mathematical model has been developed - a polynomial of the 1st degree, - reliably characterizing the dependence of the density of the spent liquor on concentration and temperature for the production of hardwood semi-cellulose with different ratios of green and white liquors ρ = 0,992 + 0,0083 · х - 0,0003 · t -- 0,000012 · х · t - 0,00000032 · t 2 - 0,0001158 · х 2.