Переработка древесных смол

Все смолы имеют сложный состав, с чем и связана трудность их переработки. Их классиф-т на 3 основные группы: по способу пр-ва, по месту образования и по виду сырья. 1-ой операцией является разгонка смол на фракции до 180^оС – кислая Н₂О и легкие масла, от180 до 240^оС – креозотовая фракция (флотомасло), от 240 до310^оС – антиокислитель, выше 310^оС – тяжелые масла. При переработке смол получают фенолы. Схема технол-го пр-са складывается из следующих операций: непрер. разгонка смолы, пиролиз масел и переработка масел в фенолы.

7. Газификация (электрохим.) древесины

Орган-я часть древ-ны превр. в горючий газ и жидкие продукты. Газификация осущ. в вертик-х аппаратах – газогенераторах. В верх. части газогенератора – сушка древесины (1-ая зона), затем сухое топливо подвергается швелеванию (термическое разложение древесины) в токе нагретого газа (2-ая зона) и в 3-ей зоне процесс газификации, которой подвергается не древесина, а угольный продукт швелевания древесины.

Кроме жидких продуктов образуются газы: СО_о – 18%, СО – 30%, СН₄ – 10%, др. УВ С_пН_п – 2%, Н₂ –40%. По выходе из газогенератора газ подвергается обессмоливанию. Генераторный газ используется как топливо, жидкие продукты перерабатываются, как и продукты при пиролизе.

15. Канифольно-терпентинное производство.

Для канифольно-терпентинного пр-ва сырьем явл. живица (Ж), кот. добывают из хв. пород древ., в результате подсочки древ. Ж. представляет собой прозрачную смолистую жидкость, в кот. сод-ся ~70% канифоли (К), 18% скипидара(СК), 6% Н₂О, 1%сора. Переработка Ж. включает 2 стадии процесса:

1. Удаление из живицы сора и воды

2. Отгонка летучей части (СК) от нелетучей (К)

Полученный продукт наз. живичной К., а процесс-уваривание К.

1ст. Содержащаяся в Ж. Н₂О иногда отслаивается. Твердые примеси (сор) более тяжелые, чем Н₂О, отделяется из расплавленной Ж. на фильтрах. Для их удаления Ж. расплавляют. Для ↓ вязкости добавляют СК, для ↑ разности м/у ρ _Ж и ρ _Н2О. Сор отделяют фильтрованием, а Н₂О отстаиванием.

2ст. Уваривание К. осущ. в непр. действующей канифолеварочной колонне. Технологический пр-с следующий: Ж.подается в живицемялку, где разминается, разбавляется СК и подается в плавильник. В плавильник подается 3%-ный р-р Н₃РО₄ для разрушения резинатов Fe солей с.к., придающих темную окраску К.. В плавильнике Ж. перемешивается и прогревается. Она расплавляется, поступает в друк-фильтр, отфильтровывается от крупного сора и поступает в отстойник непр. действия. В отстойнике Ж. освобождается от мелкого сора и Н₂О, затем проходит фильтр тонкой очистки и поступ. в канифолевар. кол. Уваривание Ж. заключается в удалении из нее летучих с паром терпеновых углеводородов при пропускании через нее о.п. с t=170-175 ⁰С. На тарелках установлены змеевики для поддержания t по высоте всей колонны. Терпеновые углеводороды отгоняются и отбираются из верх. части колонны через дефлегматор поступают в холодильник, конденсат стекает во флорентину, где разделяется на 2 слоя. Из нижней части колонны непрерывно отбирается канифоль и разливается в тару.

16. Канифольно-экстракционное производство.

Закл.в извлечении смол-х в-в из осмола с целью получения К,СК и флотомасла. Тех-ий про-с вкл.след-е осн.стадии:измельчение осмола в щепу,зкст-ю смол-х в-в из щепы орга-ми раствори-ми,переработка бензиловых р-ов с целью получ.товарных про-в, регенерацию раст-ля.Осмол измельчают в щепутс разм-ми 1,5-3мм по толщине 15-20мм по длине.W осмола 20%.Полу-я щепа пост-т в экстр-ры.Чтобы извлечь смолистые в-ва рас-ль проникает в толщу щепы и пропитывает ее.Проник-е происх. под дей-м капилярных,эл/кине-х,диффу-ых и гидроста-хсил.На скорость дифи оказыв.влия-е сле-ие факторы:

1. вид осмола и степень его измельчения

2. влага(замед-т пр-с экст-ии,препя-т прони-ию р-ля в щепу)

3. смолистость щепы

4. температура(при увел-и Т раст-ть смолистых в р-ле увел-ся Т=120-150,Р=0,4

5. давление(ускоряет пропитку щепы р-ем,но заме-т выход смол-х в-в)

Требования к р-лю:высокая изби-ая раст-ая способ., низкая уд.теплота испарения, низкая Ткип., нерас-ть и несмеши-ть с водой, хими-ая стой-ть,не токсичен, некоррозирующий, малая летучесть, невысокая плотность, распространенность.

Наиболее подходит бензин,Ткип=80-120.В пром-ти прим-ся периодичный,батарейный,непрерывный м-ды экстр-ии.Распро-н батарейно-противоточный м-д.Про-с зак-ся в том,чтораб-ий р-ль подается в нижнюю часть хвостового экстр-а и прока-я ч/з батарею экст-ов от хвостового до головного Проходя последо-но в экст-ры р-ль обогощается см-ми в-ми и отбир-я из верх.головного Э вместе с парами и водой.Крепкий р-р см. в-в в р-ле наз.мисцелла.Она поступает в выносной исп-ль, где прои-т ее концентриро-е.Мисцелла после упаривания генерирует,полу-т неосветленную К и СК-сырец.

28 (58).Переработка древесной зелени.(Д.З.)

Растит древ зелень сод-т углеводы, белки, жиры, мин и биоактивн в-ва, комплексы витаминов, гормонов, ферментов, хлорофил, стерины, защитные в-ва. Бавы придают зелени лечебные и укрепляющие здоровье свойства. Древ зелень широко примен-ся в кач корма для животных. Тех проц пр-ва хв витаминной муки вкл след операции: измельчение древ зелени; сушка скоростным методом в бараб сушилке; размол древ зелени в молотковой дробилке; затаривание вит муки в мешки. Прим-ся в кач кормовой добавки.

ПОЛУЧЕНИЕ ЭФИРНОГО МАСЛА. Основано на нерастворимости масла в Н₂О и способности перегоняться с водяным паром. Оборудование установки состои из аппаратов: котел-парообразователь, перегонный чан, холодильник, флорентина (отстойник- разделение воды и масла). Выход масла 1,5-3% от массы исх. лапки. Эф. масло. состоит из терпеновых УВ и спиртов (борнеола и его уксуснокислого эфира – содержание не менее 32% - основной ценный продукт). Применяется в парфюмерии, Терпеновые спирты в медицине.

ПОЛУЧЕНИЕ ХВОЙНОГО ЭКСТРАКТА для ванн. Нач. с отгонки эф.м. по той же схеме, что и получ-ие эф.м.(т.е.основано на нераст-ти масла в воде и спосо-ти его перегоняться водяным паром.Обору-е состоит из: котлапароо-ля,перегонного чана,хол-ка.Раздел-я смесь на воду и эф.м. Выход масла зависит от массы исхо-й лапки).Лапку дважды заливают водой, кипятят.Водн-й экст-т вместе с конд-м из чана упаривают до 50% сух.в-в доб-т 1% эф.м. и получают хвой-й экс-кт для лечебных ванн.Для получ. тв.экст-та его упаривают дальше и добавляют поваренную соль в кач-ве наполнителя. Wжидк-го экст-та 10-11%,зависит от массы лапки.Из отработа-й сосн.лапки полу-ют фурнитурное волокно для забивки матрацов.Wволокна =15%,зави-т от массы исх-ой лапки.

32. Подготовка техноногической щепы для хим-ой переработки

Наиболее важной технологическрй опрацией приготовления сырья явл. его измельчение. Измельчение производится на многоножевой дисковой или барабанной рубительной машинах.

При измельчении толстомерной древесины проводят ее продольную распиловку на пилорезных станках или раскалывают на дровокольных станках. Разделка бревен необходима для придания исходному сырью размеров,соответствующих параметрам рубительной машины.

Полученную щепу сортируют на напольных сортировках с качающимися ситами.Отсортированное крупное сырье доизмельчают на дезинтеграторах молоткового типа.

Измельчение сырья в производстве осуществляется в количестве необходимом для обеспечения 2-х 3-х сменной работы.на производство подается ленточным,винтовым и скребкрвым конвееромили крупнонаклонным ковшовым элеватором.Отсортированное сырье хранится на закрытых складах-бункерах.

Произврдится также удаление из щепы металлических предметов (электромагнитные сепаратрры),промывка щепы для очистки ее от грязи и посторонних включений.

27. Отходы гидролизного производства. Их утилизация.

Долгое время не находил рационального применения многотоннажный отход гидролизной пром-ти – гидролизный лигнин (Л). Остающийся после гидролиза углеводной части древ. Л сушат и сжигают в виде пылевидного топлива или в виде брикетов. Гидр-й Л. также после активации щелочью можно исп. в резиновой пром-ти. После окисления слабой НNО₃ или хлорирования он может примен. для улучшения св-в глинистых растворов, используемых при бурении нефтяных скважин. Из гидр-го Л. можно получать активир. уголь, а также исп. в пр-ве пластмасс в качестве наполнителя. В наст. время в РБ по разным данным годовой выход Л =250-300 тыс.т. сырого прод-та, а в отвалах накоплено ~ 6-10млн.т. Вывоз и захоронение Л. На полигонах и свалках приводит к значительным затратам на трансп-ку, складирование, обеспечение пожарной безопасности полигонов. Реализация мероприятий по утилизации Л. затруднена, гл. образом сложностью и неоднородностью хим. и фракционного состава Л, трудностью подготовки его к осн. переработке, недостаточной технол-й отработанностью пр-в и аппаратурой для утилизации Л.

В наст. вр. осн. напр-ми исп. гидрол-го Л. явл.:

1. натуральная форма

2. после термической переработки

3. после химической переработки

4. в качестве энергетического топлива

Примен. в черной металлургии в качестве заменителя коксового орешка, в цв. металлургии в качестве заменителя древ. и каменного угля. В пром-х стройматериалах, в пр-ве кирпича. При получении бытового топлива, в качестве адсорбента.

2. Биохимическая переработка сфи щелока (СФИ Щ).

СФИ Щ обр. в при СФИ методах варки Ц. СФИ Щ. охлаждают до t=35 ⁰С, нейтрализуют до рН=5-6. В дрожжерастительном аппарате выращивают дрожжи. Путем биоконверсии содержащиеся в щелоке сахара превращаются в С2Н₅ОН. Этот процесс осуществляется в ферментаторах, в которых происходит сбраживание. При производстве 1т Ц. дополнительно можно получить около 30кг дрожжей или 15л спирта. После биохимической переработки щелока поступают на выпарные установки, где они выпариваются до жидких лигносульфонатов или твердых лигносульфонатов. Лигносульфонаты являются связующим при формовке в литейном пр-ве, используются в пр-ве пластмасс, синтетических дубителей.

34. Получение и использование сульфатного лигнина(СФАЛ)

В черном щелоке (ЧЩ) растворенный Л. нах. в виде хим. соединений с Na. Это феноляты или соли лигнокислоты. Л. из ЧЩ можно выделить осаждением Н₂SO₄ и H₂CO₃. Н₂SO₄ позволяет более полно осадить Л. технология получения СФА Л включает следующие стадии:

1. Отделение скоагулированного Л. от маточного р-ра

2. Промывка Л.

3. Сушка в распылительных сушилках

4. Измельчение на гидромельницах

5. Упаковка

Для пр-ва СФА Л. исп. ЧЩ ρ=1040-1300 кг/м³ (освобожденный от СФА мыла). Для осаждения применяют техническую Н₂SO₄ с конц-цией более 65%. Параметры пр-са осаждения СФА Л.: t _ЧЩ =60-65⁰С, рН _{реакцион. смеси}= 4-4.5. технологический процесс разработан таким образом, что из ЧЩ удаляется только Л., а все остальные компоненты с небольшим разбавлением в 1.2-2 раза возвращаются в цикл регенерации ЧЩ. В сухом виде СФА Л. представляет собой порошок коричневого цвета ρ=1300 кг/м³, раств-й в щелочи и в органических растворителях.

Использование СФА Л.:

1. в пр-ве пластмасс для получения пресс-порошков

2. для модификации каучуков на стадии латекса. Полученный каучук имеет высокую прочность, низкий модуль при растяжении, повышенную прочность шин.

3. при изготовлении искусственной кожи

4. в качестве структурообразователя и пленкообр-вателя почвы

5. в качестве эмульгатора битумных эмульсий

6. получение акт. угля типа “коллактивит”

7. в качестве заменителя канифоли в пр-ве оберточной бумаги

45. Способы получения уксусной кислоты из жижки.

Концентрированной СН₃СООН в жижке - не более 10%. Выделение СН₃СООН (УК) осуществляется 3 методами: порошковым; азеотропным; экстракционным.

В порошковом - УК переводят в уксусно-кальциевую соль. Р-р упаривают и высушивают соль.Затем соль разлагают сильной минеральной кислотой. Освободившуюся УК отгоняют, укрепляют, очищают на ректификационной колонне. Азеотропный метод основан на обезвоживании жижки при помощи антренера. Применяется бутиловый спирт и бутилацетат в качестве антренера. Антренер с Н₂О образует азеотропную смесь, кот. кипит при t=90-95^оС. После отгонки УК(которая называется чёрной кислотой) жижка имеет смол не >30%, воды не более 30%. Эта УК поступает на последующую перегонку с получением технической УК(70-80%). Далее не ректификацию с получением ледяной и пищевой УК. Полученную кис-ту обрабатывают КМпО₄ и получают реактивную УК высшей степени очистки. При экстракц-м методе УК из жижки выделяют экстракцией органическими растворителями в непрерывно-действующих колоннах экстракторов. В качестве растворителей исп. этилацетат, диэтиловый эфир. Жижку подают на обесспиртовывающий аппарат, где от неё отделяется спиртовая фракция. Затем жижку охлаждают, отстаивают для удаления отстойной смолы. После этого подают в экстрактор, где экстрагируют УК и в виде эфира кис-ты направляют на отгонку растворителя и выделения чёрной кислоты. Для получения товарной кислоты чёрную кислоту укрепляют и освобождают от примесей на ректиф-ной колонне. Отстойная и ректификационная смола поступает в смолообезвоживающий аппарат для отделения Н₂О.

Наиболее экономичные методы - это азеотропный и экстракционный.

71. ХАР-КА СЫРЬЯ ДЛЯ ПЛИТНОГО ПРОИЗВОДСТВА

В кач. сырья исп. древ. сырьё в виде нетоварного дровяного сырья и тонкомерной древ., кусковых и мягких отходов лесопиления и деревообр-ки, фанерного пр-ва, отходов лесозаготовок в виде технол-й щепы. Породный состав исп-мой древ.:75-77%древ. листв. пород и 23-25% хв. 1. Дровяное долготьё –круглый лес с дефектами и пороками допустимыми в знач-ой степени (за искл. трухлявой гнили и обгорелости). Такое сырьё на предпр-х измельчается в щепу на дисковых РМ. с получ-м кондиционной щепы не менее 75%. 2. Тонкомерный круглый лес –древ. здоровая, качеств-я, но сущ. недостаток–относит-е сод-е коры (12-25%). Древ. исп. в неокорённом виде, а кора не имеет волокнистой структуры, мало прочная, то её высокое сод-е в исх. сырье нежелательно. В пр-се размола кора не обр. щепы, а размалывается до мелких кусочков и даже пыли. Такие частицы имеют тёмный цвет и ухудшают хар-ки отработанных сточ. вод, ↑ расход древ. на пр-ве, дают тёмные пятна на пов-ти, ↓ прочность. 3. Отходы мех. переработки древ. Сюда относят кусковые отходы, образ-еся от заготовок. Это высококач-ная древ., но её нестабильная форма не позволяет получ. из неё щепу. Древ. высушена и имеет влаж-ть не более 12%. Такая древ. недостаточно эластична, чтобы при измельчении было мало отходов в виде пыли. 4. Отходы лесопиления – всевозможные срезки в виде горбылей, а также опилки. Эти отходы имеют достоинство – повышенную и равномерную влажность.5. Отходы лесозаготовки, кустарная растител-ть, ветви, сучья. Исп. при пр-ве ДСП. Стружку из таких отходов примен. в кач. добавки к внутр. слою не более 30%. 6. Стружка – отходы от строгательных станков. Эти отходы исп. при пр-ве ДСП из листв. пород не более 30%, из хв. без ограничений во внутр. слой. Эти отходы измельчают.

24. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ДРЕВЕСНЫХ ПЛИТ. ИХ СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ

В настоящее время ДВП выпускают 4-х видов из которых 2 основных: твёрдые и мягкие.

1. Твёрдые ρ = 850-950 кг/м³;

2. Сверхтвёрдые ρ = 950-1100 кг/м³;

3. Полутвёрдые ρ = 650-800 кг/м³ - МДФ;

4. Мягкие ρ = 100-400 кг/м³;

(1) получ. горячим прессованием в горячих многоэтажных прессах по мокрому и сухому способу, толщиной 3.2±0.3 мм. (2) получ. дополнительной маслопропиткой тв. плит, полученных по мокрому способу. (4) получ. по мокрому способу, но вместо прессования плиты высушиваются.

ДВП примен. в строительстве, пр-ве мебели и др. областях. СТРОИТЕЛЬСТВО: (1) плиты примен. при облицовке с последующей отделкой внутр. стен, для изготовления сотовых заполнителей. (2) – внутр. облицовка помещений, если в них происх. значительные колебания влажности. Перфорированные тв. плиты исп. для облицовки стен помещений, где требуется звукоизоляция (кинотеатры, радио-, телестудии). Тв. плиты, покрытые эмалями исп. для сооружения прилавков, ларьков, киосков вместо пластика. (3) для облицовки стен и потолков в жилых и производ-х помещениях, для утепления и звукоизоляции. Тв. и п/твердые, отделанные листовыми материалами исп. в качестве декоративных панелей для внутр. отделки помещений. (4) обычные, биостойкие и битунированные используют в качестве термо- и звукоизоляционного материала, в конструкциях стен, потолков, перекрытий, перегородок, исп. В качестве утеплителя в щитовых конструкциях, в качестве заполнителя при изготовлении щитовых дверей. В пр-ве мебели: (1) в исходном состоянии, с лакокрасочным покрытием, отделанные плёнками для изготовления задних стенок шкафов, тумб, выдвижных ящиков и полок, оснований мебели для сидения и лежания. Плиты МДФ широко исп. для получ. любых деталей любой мебели. В машиностроении исп.твёрдые и повышенной твердости плиты – кузова автомобилей; тв. в отделанном виде – внутренняя облицовка вагонов. В радио- и электротехнической промышленности для изготовления задних стенок и крышек радио и телеаппаратуры. (2) в качестве конструкционного и диэлектрического материала – электрощиты и электропанели, тара и упаковки.

Дата добавления: 2015-07-08