Характеристика чорного щолоку після натронної делігніфікації деревини павловнії

Анотація

Об’єктом досліджень є чорний щолок натронного варіння зразка Paulownia Clone in Vitro 112® за витрат активного лугу 14, 18 та 22 % в од. Na₂O від маси абсолютно сухої сировини.

Проблема, що вирішується в роботі, пов’язана з утворенням відходів у вигляді чорного щолоку під час отримання целюлози. Зауважено, що в результаті виробництва 1 т целюлози утворюється до 7 т чорного щолоку.

У ході роботи проведено аналіз загальної титрованої та активної лужності у вихідному та чорному щолоках після варіння деревини павловнії, визначено значення рН. Наведено залежності вмісту сухих речовин у чорному щолоці від витрат активного лугу, тривалості варіння, наявності каталізатора та кінцевої температури процесу делігніфікації. Розраховано кількість органічної та мінеральної складової сухих речовин чорного щолоку на 1 т повітряно сухих волокнистих напівфабрикатів.

Встановлено, що з підвищенням температури на 20 °С (від 150 до 170 °С) і тривалості приблизно в 1,5 рази (від 60 до 90 хв та від 90 до 150 хв), за однакових витрат активного лугу та використання каталізатора в умовах натронного варіння вміст сухих речовин у чорному щолоці зростає на 1,5-3 %. Така закономірність пояснюється переходом у розчин більшої кількості продуктів розчинення лігніну, геміцелюлоз і мінеральних речовин.

Розрахункові значення щодо вмісту мінеральних та органічних речовин у чорному щолоці після варіння деревини павловнії за тривалості 150 хв і кінцевої температури 170 °С за різних витрат активного лугу та використання каталізаторів у вигляді антрахінону та етилового спирту знаходяться в межах 1024–1518 кг на 1 т пов. сух. целюлози нормального виходу та можуть бути використані на практиці. Отримані результати можна використовувати для формування оцінки чорного щолоку як додаткового ресурсного потенціалу для економіки виробництва.