автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.03, диссертация на тему:Бисульфтная варка полуцеллюлозы на смешанном калиево-магниевом основании

- ПЕТЕРБУРГСКАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

КРИВОНОСЕНКО СВЕТЛАНА МАКСИШВНА

БИСУЛЬШИТНАЯ ВАРКА ПОЛУЦЕЛЛШОЗЫ НА СМЕШАННОМ КАЖЕВО - МГНИЕВОМ ОСНОВАНИИ

05.21.03 - Технология и оборудование

химической переработки древесины; химия древесины

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Р Г-Б~

I 2 СЕН Ю

на правах рукописи

Санкт-Петербург 1994

Работа выполнена на кафедре целлюлозно-бумажного производства Санкт-Петербургской лесотехнической академии.

Научный руководитель -

Официальные оппоненты -

Ведущее предприятие

доктор технических наук, профессор Пазухина Г.А.

доктор технических наук, профессор Бутко Ю.Г.

кандидат химических наук Афанасьев Н.И.

Центральный научно -исследовательский институт бумаги

Защта состоится г.

в часов на заседании специализированного совета

Д 063.50.02 в Санкт-Петербургской лесотехнической академии по адресу: 194018 г. Санкт-Петербург, Институтский пер., 5, 2-ое учебное здание, библиотека кафедры целлюлозно-бумажного производства.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан 1994

Ученый секретарь специализированного совета ^¿(¡^/¡Мн^-^ Калинин Н.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ . ' - . .

Актуальность темы. В промышленной'практике- переработка древесины лиственных' пород на полуцеллголозу осуществляется, в основном, моносульфитным и бисульфитнкм спосббрш'. Бисуль-фитная полуцеллюлоза обладает меньшей прочностью и имеет бо- • лее низкий выход. Тем не менее бисульфитный способ с применением магниевого основания достаточно.распространен, так как имеет систему регенерации серы и оксида магния из отработанного щелока. Однако небольшое содержание сухих веществ в отработанном щелоке и низкая концентрация диоксида серы в газе после сжигания отработанного щелока создают определенные трудности при регенерации щелоков в случае получения полуцеллюлозы.

Исследованиями последних лет установлена возможность использования соединений калия в качестве одновалентного растворимого основания при сульфитной варке. Высокая химическая активность калия обеспечивает эффективную переработку древесного сырья на целлюлозу с повышенными показателями механической прочности и позволяет использовать отработанные щелока в сельском хозяйстве. Применение смешанного калиево-магниевого основания при бисульфитной варке может повысить выход полуцеллюлозы, улучшить показатели ее качества, а также решить проблем более рационального использования отработанных щелоков в сельском хозяйстве.

У§2ь_и_заа§чи_исслевованияг. Данное исследование имело целью разработать и научно обосновать технологию получения полуцеллюлозы из древесины березы методом бисульфитной варки на смешанном калиево-магниевом основании с использованием отработанных щелоков для производства суспендированных жидких минеральных удобрений.

Основные задачи исследования сводились к следующим:

- исследовать свойства сульфитных растворов на смешанном калиево-магниевом основании;

- изучить влияние основных факторов бисульфитной варки на смешанном калиево-магниевом основании на процесс делиг-нификации древесины березы, выход и свойства полуцеллю-

лозы;

- оптимизировать процесс бисульфитной варки древесины березы на смешанном калиево-магниевом основании;

- изучить процесс сульфирования лигнина березовой древесины в условиях бисульфитной варки на смешанном калиево-магниевом основании и, для сравнения, на магниевом основании;

- исследовать распределение ионов калия и магния в щепе по мере углубления процесса бисульфитной варки;

- изучить бумагообразугдцие свойства полуцеллюлозы, полученной бисульфитным способом на смешанном калиево-магниевом основании;

- изучить возможность использования отработанных щелоков от бисульфитной варки полуцеллюлозы на сметанном калиево-магниевом основании для приготовления суспендированных жидких минеральных удобрений с оценкой их агрохимической эффективности;

- оценить технико-экономические показатели разработанного способа бисульфитной варки полуцеллюлозы.

Научная_новизна_1 Впервые для делигнификации древесины бисульфитным способом использовано смешанное калиево-магниевое основание. Установлено, что присутствие калиевого основания в варочном растворе увеличивает "мгновенную" скорость присоединения серы к лигнину, но несколько замедляет делигнификацию древесины березы вследствие снижения скорости растворения сульфированного лигнина при сохранении высокой избирательности процесса. Показано, что катионы калия быстрее, чем катионы магния проникают в щепу и равномерно распределяются по ее длине, ширине и толщине, что обеспечивает равномерный провар щепы и улучшает показатели качества полуцеллюлозы. Установлено, что бисульфигная полуцеллюлоза на смешанном основании легче размалывается, быстрее развивает механическую прочность и имеет более высокие показатели качества как для бумаги, так и для картона, чем полуцеллюлоза на магниевом основании.

Практическая_ценность_1 Разработан и защищен патентом би-сульфитный способ получения полуцеллюлозы на смешанном калие-во-магниевом основании. Разработан технологический режим вар-

ки полуцеллкшозы из древесины березы на.смешанном калиево-маг-ниевом основании для производства бумаги-основы для гофрирования и картона для плоских слоев гофрированного картона. Определены пути использования отработанных щелоков: на белковые кормовые дрожжи и для приготовления жидких минеральных удобрений.

Апробаи2Я_р§ботш Результаты работы были-доложены и.обсуждены на научно-техническом семинаре "Новые достижения в технологии волокнистых полуфабрикатов" (г. Коряжма Архангельской обл., сентябрь 1992 г.) и на научно-практической конференции "Использование лиственной древесины в производстве полуфабрикатов, бумаги и картона" (г. С.-Петербург, ноябрь 1993 г.).

Публикации.! По материалам диссертации опубликовано 5 научных работ, в том числе получен I патент.

4§то2_вьщосит_на_защит^2

- способ получения полуцеллюлозы на смешанном калиево-магниевом основании с использованием отработанных щелоков для приготовления жидких минеральных удобрений;

- научно обоснованный технологический режим бисульфитной варки полуцеллюлоэы из древесины березы на смешанном

, калиево-магниевом основании для производства бумаги-основы для гофрирования и плоских слоев гофрированного картона;

- закономерности-процесса сульфирования и растворения сульфированного лигнина березовой древесины при бисульфитной варке на магниевом и смешанном калиево-магниевом основании;

- зависимость характера распределения катионов калия и магния в щепе от стадии делигнификации древесины березы в разработанном процессе.

Стр^к^ра_и_объем_диссертадаил Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методической и экспериментальной части, заключения, выводов, списка использованной литературы и приложения. Работа изложена на 146 страницах машинописного текста, иллюстрирована 36 рисунками и 39 таблицами. Список литературы содержит 136 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

?_§1!§5й2ическдм_обзоре приведены сведения по анатомическое строению, физическим свойствам, химическое составу древесины березы и технологическим аспектам ее делигнификации. Значительное внимание уделено методам получения полуцеллюлозы из лиственных пород древесины, их достоинствам и недостаткам. Изложены требования к волокнистому полуфабрикату, предназначенному для переработки на бумагу-основу для гофрирования и плоские слои гофрированного картона. Рассмотрены особенности бисульфитного способа получения полуцеллюлозы, основные его модификации, тенденции развития, возможности применения соединений калия. На основе аналитического обзора определены цель и задачи исследования.

§_методической_части изложены основные методы анализа древесины березы, полуфабрикатов, варочных и отработанных растворов, методика проведения бисульфитных варок.

1. Характеристика древесины березы

Результаты исследования химического состава древесины березы показали, что отобранный образец древесины является характерным представителем вида березы бородавчатой ( betuta verrucosa).

2. Свойства сульфитных растворов на смешанном калиево-магниевом основании

Процесс приготовления бисульфитного раствора на магниевом основании требует значительного времени из-за низкой скорости взаимодействия плохо растворимого в воде гидроксида магния с сернистой кислотой, а также из-за ограниченной растворимости образующегося на первой стадии моносульфита магния. Небольшой избыток свободного &Ог. (0,5% сверх бисульфита) гарантирует полный переход моносульфита магния в бисульфит и сокращает продолжительность приготовления варочного раствора. Увеличение доли калиевого основания в сульфитном растворе на смешанном калиево-магниевом основании за счет эквивалентной замены части оксида магния на оксид калия при равной концентрации всего 50z способствует заметное повышению рН раствора в моносульфитной, бисульфитной и частично в сульфитной областях (см. рис. I).

ДО 1,0 .5,0 Весь бОг/

Рис.1. Зависимость рН сульфитных растворов с различным соотношением магниевого и калиевого основания от концентрации всегоЯ*: I - 100% М^; 2 - 80% М^О + 20% К20; 3 - 60% Мер + 40% К20; 4 - 40%Мср + 60% К20; 5 - 20% Мер + 80% К20; 6 - 100% Й20.

3. Разработка технологического режима бисульфитной варки на смешанном калиево-машиевом основании

Исследовано влияние основных факторов бисульфитной варки на смешанном калиево-магниевом основании на процесс делигнифи-кации древесины березы. Расход калиевого основания на варку изменяли от 0 до 100% от общего содержания основанияврастворе (0,94% в единицах КО), продолжительность варки на температуре 156°С - от 20 до 60 мин. Установлено, что наиболее благоприятные условия даш бисульфитной варки древесины березы на ,

смешанном калиево-магниевом основания создаются при содержании калиевого основания в варочном растворе 12,5% (от общего содержания основания), связанного ЙОг- 1,5% и всего ЗОг - 3,5%. Рекомендован следующий температурный режим варки: подъем температуры до 110 С составляет 2 ч, вцдержка на температуре 110°С продолжается 30 мин, подъем температуры до 156°С осуществляется за 2 ч, продолжительность варки на конечной температуре составляет 20 мин. Полученная по этому режиму полуцеллюлоза отличалась повышенным выходом (на 4,8$) при равной степени делигнификации (88 единиц Каппа) по сравнению с полуцеллюлозой, полученной в таких же условиях на магниевом основании. Приготовленные из полуцеллюлозы образцы бумаги и картона обладали высокими показателями механической прочности.

4. Оптимизация технологического режима бисульфитной -варки на смешанном калиево-магниевом основании

Для оптимизации технологического режима бисульфитной варки на смешанном калиево-магниевом основании из каталога многофакторных регулярных' планов был выбран план Бокса типа Е{. В качестве переменных факторов были приняты: соотношение между калиевым и магниевым основаниями; содержание свободного'бОг ; конечная температура варки; 'продолжительность, стоянки на ко- ■ нечной температуре. В качестве выходных параметров были'выбраны; выход полуфабриката; степень делигнификации; показатели механической прочности образцов.бумаги и картона, изготовленных из полуфабрикатов. Применение программы полного регрессионного анализа позволило с достаточной точностью описать многофакторный процесс получения полуцеллюлозы из древесины березы бисульфитным способом на калиево-магниевом основании и определить оптимальный технологический режим варки: содержание калиевого основания в растворе бисульфита 12,5% от общего содержания основания; содержание свободного ЗОг 2,0%; конечная температура варки 156°С; продолжительность варки на конечной температуре 10 мин. Получаемая по этоцу режшфг полуцеллюлоза имела выход 76% при степени делигнификации 92 ед. Каппа и обеспечивала, высокие показатели механической прочности бумаге и картону, вполне достаточные для производства бумаги для гофрирования марки В* высшего качества (согласно ГОСТ 7377-85) и

плоских слоев гофрированного картона (по ТУ-0П-13-0279624-23-90).

5. Делигнификация березовой древесины в условиях бисульфитной варки на смешанном калиево-магниевом основании

Для изучения процесса делигнификации березовой древесины были проведены две серии варок по выше описанному режиму с применением магниевого и калиево-магниевого основания. Процесс делигнификации прекращали в определенные моменты варки для получения полуфабрикатов с разной степенью делигнификации.

Как видно из рис.2, процесс делигнификации березовой древесины бисульфитным способом на магниевом и на смешанном калиево-магниевом основании можно условно разделить на три периода. Первый период делигнификации завершается после стоянки

5'бУ

Рис.2. Изменение содержания лигнина в полуфабрикате в зависимости от продолжительности варки: I - суммарный

т*

1 - твердый

варка на магниевом основании;

2 - суммарный ?! - твердый

варка на калиево-магниевом основании;

3 - температурный график варки (1-7'- точки отбора проб варочных растворов и древесных остатков).

Продолжительность ьарки, ч

на температуре 110 С и характеризуется одинаково невысокой

скоростью процесса для обеих варок. В раствор переходиг около 11% лигнина и 2% углеводов (рис.2 и 3). Во втором периоде - во время подъема температуры от 110°до 156еС - делигнификация древесины березы заметно ускоряется. При этом отмечается не-

•/60 ЮО

о»

3

№ ы • <о

CJ

%

№ <а 80

5

з:

ЮО X с_

60 ■ § бо

60 СУ

s-> §

t-

g

|20 зГ с-

В*

0 •20

лигнин

лигнин

- 10 -

АО 50 У 60 70

- Щ»

Рис.3. Диаграмма Росса для 02 делигнификации древесины березы бисульфитной варкой Хна магниевом (I) и смешанном калиево-магниевом (2) 02 основании: 3 - линия идеальной делигнификации; х -лигнин, %; у - углеводы, %; х+у - выход древесного остатка, %.

__ 0

бо гах+у 80 90 100

сколько меньшая скорость делигнификации и заметное улучшение избирательности процесса при использовании на варку смешанного калиево-магниевого основания. К концу этого периода в раствор переходит 37,0% лигнина при варке на смешанном основании и 40,9% при варке на магниевом основании. Третий период - выдержка на температуре 156° С в течение 20 мин - характеризуется высокой скоростью делигнификации и приводит к постепенное сокращению разницы в содержании лигнина в полуфабрикатах от варки на магниевом и смешанном основании и к дальнейшему увеличению избирательности процесса делигнификации при использовании смешанного основания.

В целом можно отметить, что применение на варку раствора на смешанном основании снижает скорость растворения углеводов более заметно, чем скорость растворения лигнина.

6. Исследование процесса сульфирования лигнина березовой древесины в условиях бисульфитной варки на калиево-магниевом основании Для выяснения причин замедления делигнификации в условиях бисульфитной варки на ск лонном основании был исследован про-

цесс сульфирования лигнина. Было установлено, что этот процесс развивается по мере повышения температуры бисульфитной варки и до определенного периода варки характеризуется накоплением сульфированного лигнина в древесных остатках. Наибольшее развитие реакция сульфирования получает при высоких температурах (свыше 140°С). Варка на смешанном основании отличается большим содержанием серы в лигнине древесных остатков, а степень суль-. фироиания лигнина в момент его растворения оказывается более высокой, чем при варке на магниевом основании. Это связано как с меньшей скоростью растворения сульфированного лигнина, так и с более высокой скоростью присоединения серы к лигнину на протяжении большей части варки при использовании сметанного основания (рис.4). Более высокие значения "мгновенной" скорости

16 0 ■ъ 8 Ск. с*

т 5

/20 1 6

100

во е ■8 А

о ° .60 1*0 (У Н "II2

С (2:2 0 | < с

0 0

О 1 2 3 4 Продолжительность ешжи, ч

Рис.4. Изменение "мгновенной" скорости присоединения серы к лигнину в зависимости от вида основания и продолжительности бисульфитной варки древесины березы: I - варка на магниевом основании; 2 -варка на смешанном калиево-магниевом основании; 3 - температурный график варки (1-7 - точки отбора проб варочных растворов и древесных остатков).

присоединения серы к лигнину в начале варки и вплоть до достижения температуры 140°С обусловлены быстрым проникновением в щепу бисульфита калия. В области-температур 140-152"С скорость реакции растет и достигает максимального значения - 5,15%5/ч, однако, оказывается меньше "мгновенной" скорости присоединения серы к лигнину при варке на магниевом основании (7,55%5/ч). Как можно предположить, это связано с менее развитой внутренней поверхностью древесины, ограничивающей доступ сульфирующих агентов к глубоко залегающему лигнину и сдерживающей переход в раствор сульфированного лигнина. Более высокие значения скорости присоединения серы к лигнину в случае варки на смешанном основании в период стоянки на конечной температуре 156°С, а также данные по содержанию всего ¿¡О* в варочном растворе свидетельствуют о сохранении достаточно высокой концентрации сульфирующих агентов в. растворе.. Таким образом, варка завершается при сравнительно невысокой "мгновенной" скорости присоединения серы к лигнину, что гарантирует получение полуфабрикатов со стабильными значениями показателей качества.

•7. Изменение распределения катионов калия и магния в щепе в процессе бисульфитной варки березовой древесины на смешанном калиево-магниевом основании Для более полного понимания и объяснения происходящих при бисульфитной варке на смешанном основании процессов было изучено распределение катионов калия и магния внутри древесной щепы в процессе варки.

При подъеме температуры до П0°С катионы калия быстрее, чем катионы магния проникают в щепу из варочного раствора (рис.5) и равномерно распределяются по ее длине, ширине и толщине благодаря высокой подвижности катиона. По завершении подъема температуры в древесном остатке обнаружено 43,5% калия от заданного на варку, содержание магния составило лишь 20,0%. -Большая степень гидратации катионов калия в растворах солей, по-видимому, способствует усилению набухания древесной ткани • и улучшению ее проницаемости, в том числе и для катионов магния, задёрживагацихся в наружных слоях щепы и медленно проникающих внутрь образца древесины. Более быстрая нейтрализация лигносульфоновых кислот и образование калиевых лигносульфона-

Рис.5. Изменение содержания магния (1)и калия (2) в щепе березовой древесины в процессе бисульфит-ной варки на смешанном калиево-магние-вом основании: 3 -температурный график варки.

0 1 2 3 4 5 Продолжительность барпи, ч

tob снижает кислотность среды в зоне реакций, в результате чего ослабляется гидролитическая деструкция углеводов, что способствует улучшению избирательности процесса делигнификации. Во время стоянки на температуре 110°С и при подъеме температуры до конечной содержание калия в щепе увеличивается медленно, тогда как содержание магния все время возрастает. По достижении конечной температуры варки I56°C) общее содержание магния в щепе начинает уменьшаться вследствие преобладания реакции растворения сульфированного лигнина, в результате которой в раствор переходят связанные с ним' катионы основания. Поглощение калия из варочного раствора, наоборот, существенно увеличивается и к концу процесса 96,0% калия от заданного на варку находится в древесном остатке, как можно предположить, в основном, в виде калиевых лигносульфонатов. Меньшая деструкция углеводов в зоне образования этих лигносульфонатов сдерживает развитие капиллярной системы в клеточных стенках и таким образом затрудняет переход сульфированного лигнина в раствор. При этом можно ожидать улучшения качества получаемой полуцеллюлозы как за счет более равномерного провара волокон и более полного, сохранения гемицеллюлоз, так и за счет увеличения гибкости и

пластичности волокон ввиду большей гидрофильности калиевых лигносульфонатов по сравнению с магниевыми.

8. Бумагообразующие свойства бисульфитной полуцеллюлозы, полученной при использовании смешанного калиево-магниевого основания Для изучения бумагообразующих свойств были использованы два образца полуцеллюлозы, полученные бисульфитной варкой древесины березы на магниевом основании (выход 70,8%, степень де-лигнификации 88 ед. Каппа) и на смешанном основании (выход 75,5%, степень делигнификации 90 ед. Калпа) в одинаковых условиях. Обе полуцеллюлозы размалывались примерно с одинаковой скоростью до достижения степени помола 33°ШР. При всех исследованных степенях помола (до 40°ШР) полуцеллюлоза от варки на смешанном основании превосходила полуцеллюлозу на магниевом основании по всем показателям механической прочности. Для примера в таблице приведены показатели механической прочности бумаги-основы для гофрирования и плоских слоев гофрированного картона, изготовленного из двух видов полуцеллюлозы после размола ее до 30° 111Р. Как видно из таблицы, приготовленную на сме-

Таблица

Показатели механической прочности бумаги-основы для гофрирования (масса I м бумаги - 125 г) и плоских слоев гофрированного картона (масса I м картона -300 г), изготовленных из двух видов полуцеллюлозы со степенью помола 30еШР

Вид Разрыв- ___Сопротивление________ Разрушаю-

основания ная плоско"торцо- "продав- излому, щее усилие длина,~~стному вому ливанию, ч.дв. при сжатии сжатию, сжатию, пере- кольца,

м Н Н кПа гибов ' Н

Бумага-основа, для гофрирования магниевое 7400 370 450 570 - -

калиево-

магниевое 8600 420 550 660 -

Картон для плоских слоев гофрированного картона магниевое 6700 - - 1050 500 910

калиево-

магниевое 7500 - - 1280 540 1000

шамном основании полуцеллюлозу можно рекомендовать для приготовления бумаги для гофрирования марки Б/высшей категории качества по ГОСТ 7377-85 и плоских слоев гофрированного картона по ТУ-0П-13-0279624-23-90.

9. Исследование возможности использования отработанных щелоков от бисульфитной варки на смшанном калиево-магниевом основании При разработке новых и совершенствовании существующих технологий производства волокнистых полуфабрикатов охрана окружающей среды от промышленных загрязнений требует решения задачи утилизации промышленных отходов. Производство полуцеллюлозы обуславливает невысокое содержание органических веществ в отработанном щелоке после бисульфитной варки, что снижает его биохимическую и энергетическую ценность и вызывает определенные трудности в процессе регенерации. Поиск путей рационального использования отработанного щелока без выпарки и сжигания показал, что содержащиеся в щелоке от варки березовой древесины на смшанном калиево-магниевом основании моносахариды могут быть утилизированы на качественные белковые кормовые дрожжи, а отработанный щелок может успешно использоваться при приготовлении жидких комплексных минеральных удобрений для улучшения реологических свойств суспендированных тукосмесей и повышения урожайности некоторых сельскохозяйственных культур. Замещение 10% воды, входящей в состав жидких минеральных удобрений марки 3-10-30, на отработанный щелок от варки на смешанном калиево-магниевом основании обеспечивает снижение вязкости суспензии в' 3 раза. Это открывает широкие возможности для улучшения физических и эксплуатационных свойств суспензий, изменения рецептуры удобрений по заказам хозяйств, учитывая специфику почв и агрохимические требования к возделыванию культур. Определение элементного состава щелоков методом атом-но-эмиссионной спектрофотометрии и расчет возможного увеличения содержания микроэлементов в почве при внесении в нее жидких тукосмесей с добавкой щелока показали, что использование таких препаратов для подкормки сельскохозяйственных растений не вызовет накопления в почве тяжелых металлов в концентрациях, превышающих предельно допустимые значения.

- 16 -

Вегетационные опыты на культурах салата и томатов показали, что введение 10% щелока в состав жидких минеральных удобрений увеличивает урожай салата на 9%, урожай плодов томатов -на 34% по сравнению со стандартной суспензией. При этом отмечается повышение содержания некоторых микроэлементов и уменьшение содержания нитратов в готовой продукции. Суспензии с добавкой щелока от варки на смешанном калиево-магниевом основании были аттестованы по ТУ 002125-91, разработанное в Научно-исследовательском, конструкторском и проектно-технологическом институте жидких удобрений (г. Клин Московской обл.).

10. Ориентировочная технико-экономическая оценка бисульфитного способа производства полуцеллюлозы на смешанном калиево-магниевом основании

При использовании на варку бисульфитного раствора на смешанном калиево-магниевом основании себестоимость I т полуцеллюлозы уменьшится на 3587 руб. 54 коп. (в ценах июня 1993 г.) по сравнению с себестоимостью I т бисульфитной полуцеллюлозы на магниевом основании без учета преимуществ от реализации щелоков в составе жидких минеральных удобрений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработан и научно обоснован способ получения полуцеллюлозы из древесины березы методом бисульфитной варки на сметанном калиево-магниевом основании с использованием отработанных щелоков для приготовления жидких комплексных минеральных удобрений.

2. Разработан оптимальный технологический режим бисульфитной варки древесины березы на смешанном калиево-магниевом основании, обеспечивающий получение полуцеллюлозы с выходом около 76% для изготовления бумаги для гофрирования марки Б/ высшего качества и картона для плоских слоев гофрированного картона.

3. Показано, что увеличение доли калиевого основания в бисульфитном растворе на сметанном калиево-магниевом основании при постоянном содержании всего ЙОг заметно повышает рН раствора.

4. Присутствие калиевого основания я варпчноь. растворе

несколько замедляет делигнификацгао древесины березы, но обеспечивает высокую избирательность этого процесса.

5. При замещении 12,5% магниевого основания в бисульфит-ном растворе на калиевое лигнин древесины березы растворяется при большем содержании серы, а делигнификация древесины в целом замедляется вследствие снижения скорости растворения сульфированного лигниьа. На протяжении большей части бисульфитной варки на смешанном основании "мгновенная" скорость присоединения серы к лигнину оказывается выше, чем при варке на магниевом основании.

6. На ранних стадиях варки катионы калия быстрее, чем катионы магния, проникают в щепу из варочного раствора и равномерно распределяются по ее длине, ширине и толщине. Это способствует более равномерному провару щепы и улучшает качество получаемой полуцеллюлозы.

7. Бисульфитная полуцеллюлоза из древесины березы на смешанном калиево-магниевом основании быстрее развивает механическую прочность и при равной степени помола имеет более высокие показатели качества у изготовленных из нее образцов бумаги-основы для гофрирования и образцов плоских слоев гофрированного картона, чем образцы бумаги и картона из полуцеллюлозы на магниевом основании..

8. Отработанный щелок от варки полуцеллюлозы из березовой древесины на смешанном основании может быть использован для получения высококачественных белковых кормовых дрожжей и при приготовлении жидких комплексных минеральных удобрений. Введение 10% щелока в состав жидких минеральных удобрений улучшает их реологические свойства, увеличивает урожай салата на 9%, плодов томатов - на 34%, повышает содержание микроэлементов, уменьшает содержание нитратов в готовой продукции и не вызывает накопления в почве тяжелых металлов в концентрациях, превышающих предельно допустимые значения.

9. Ориентировочный годовой эффект от внедрения бисульфит-ного способа варки на калиево-магниевом основании для завода производительностью 101 тыс. т полуцеллюлозы в год составит 386 млн. руб. (в ценах июня 1993 г.).

- 18 -

Научные результаты, содержащиеся в диссертации, изложены в следующих работах:

1. Пазухина Г.А., Кривоносенко С.М., Сухов С.Л. Способ получения полуцеллюлозы. Положительное решение о выдаче патента Р 5037880/12 от 06.08.92. Д 21 С.

2. Кривоносенко С.М., Пазухина Г.А. Получение бисульфит-ной полуцеллюлозы на смешанном калиево-магниевом основании //. Новые достижения в технологии волокнистых полуфабрикатов:. Тез. докл. научно-технического семинара.-Коряжма, сентябрь 1992.-М., 1992.-С.37-38.

3. Кривоносенко С.М., Пазухина Г.А. Получение полупеллю-лозы из лиственной древесины бисульфитным способом на смешанном калий-магниевом основании // Использование лиственной древесины в производстве полуфабрикатов, бумаги и картона: Тез. докл. научно-практической конференции.-С.-Петербург.-1993.-

С. 20-22.

4. Кривоносенко С.М., Пазухина Г.А. Бисульфитная полуцеллюлоза с применением смешанного калиево-магниевого основания// Химия и технология целлюлозы: Межвуз. сб. научн. тр.-С.-Пб., ЛТА.-1994.-С.55-57.

5. Пазухина Г.А., Кривоносенко С.М. Использование отработанных щелоков целлюлозного производства для приготовления жидких минеральных удобрений // Химическая переработка древе-^ сины: Межвуз. сб. научн. тр.-С.-Пб.., ЛТА.-1994.-С.60-62./7"/'Г/

€

Отзывы1на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями присылать по адресу: 194018 г.Санкт-Петербург, Институтский пер., 5, Лесотехническая академия, Ученый совет.

Подписано в печать с оригинал-макета Уч.-изд.. 1,0. Печ.Л. 1,0. Тираж 100 экз. Изд.. Заказ Г155. Бесплатно. Редакционно-издательский отдел ЛТА

194018 Санкт-Петербург, Институтский пер., 3 Подразделение оперативной полиграфии ЛТА.