Принципиальная технологическая схема

сырьё H₂SO₄

пар гидролиз вода

гидролизат

решефёры хлорсодержащие испарители 1-ой

1-ой ступени пары ступени

решефёры испарители 2-ой ступени 2-ой ступени

вода решефёры испарители

3-ей ступени 3-ей ступени

инверсия

сборник гидролизата

в отделение для подготовки к

биохимической переработке

ПРОИЗВОДСТВО УГЛЕКИСЛОТЫ (СО2)

При сбраживании из 100кг гексоз образуется: 51кг С₂Н₅ОН и 49 кг СО₂. Газ последовательно очищают в колонках окисляя органические примеси раствором КМnО₄, промывают Н₂О, обезвоживают в слое древесного угля, десорбируют пахнущие примеси активированным углем. Очищенный газ сжимают в компрессоре в 3 ступени: 0,5; 1,8; 7,2МПа; охлаждают и дополнительно очищают СО₂ после каждой ступени сжатия. Сухой газ при критической t=27,8 ⁰С конденсирует в жидкость, кот. заполняют в баллоны.

13. Задачи и проблемы комплексного использования всей биомассы древесины

Цель дисциплины: обеспеч необх-го объема знаний по основн направлениям ХПД для решения актуальной проблемы исп-я всей биомассы др-ны компл переработки в разл отраслях пром-ти.

Задачи: изучение гл направлений исп-я др-ны и ее компонентов; получ-я представления об осн понятиях, определениях и тех процессах ХПД; рассмотрение технолог схем, обеспеч-х рац исп-ие древ сырья, позвол-х создать без- или малоотх эколог чистую технологию.

Осн проблема: рассредоточение сырьевых ресурсов; утилизация всех побочных продуктов и отх пр-ва.

Др-на много где исп-ся. Увел-ся значение как хим сырья. Перед пром-тью стоит ответ-ть за обоснованное рац и компл исп-ие древ сырья. По мере развития химии и хим технологии и уменьш прир запасов угля, нефти др-на приобрет большую значимость как сырье для хим переработки.

41. Продукты, получаемые в гидролизном пр-ве. Их применение.

Товарными продуктами гидролизного произ-ва яв-ся белковые корм дрожжи, этиловый спирт, фурфурол, углекислота, ксилит, белковые корм растит-углеводные продукты, лигнин.

Дрожжи – это витаминизир-ый белковый корм. В состав вх сырой протеин (общий белок) 43-65%, углеводы 20-25%, жиры 2-7%, зольные вещества 8-11%, влажность дрожжей 8-10%. Дрожжи сод-т более 15 АК, в т.ч. незаменимые; вх витамины гр Б и Д2 (эргостерин); вх микроэлементы до 0,1%. Добавляются в комбикорма.

Этиловый спирт – в пр-ве пластмасс, резины

Фурфурол – непред гетероцикл альдегид фуранового ряда: прозр, б/цв маслянистая ж-ть с характерным запахом; высокая реакционоспособность. Легко образует разл производные, яв-ся сырьем для получения полимерных мат-лов, лекарств препаратов, исп-ся как растворитель.

Ксилит – 5атомный спирт, получ восстановлением ксилозы. Тв, крист в-во белого цвета. По сладости равен сахарозе. Находит широкое применение для пр-ва кондитерских и пищевых продуктов для больных сахарным диабетом, а также как сырье для хим пром-ти. Исп-ся для эфиров канифоли и ксифталевых смол. Прим-ся в качестве заменителей глицерина.

Лигнин – аморфный полимер, построенный из элемент звеньев, в состав кот входят около 17 ФПЕ. Многотонажный отход гидролизного пр-ва, т.е нерогидролиз-ый остаток ост-ся в гидролизаппарате. В наст врмя исп-ся лигнин: литейная пром-ть и пр-во строит мате-лов; хим переработка; медицина; в кач топлива.

Углекислота (СО2) при сварке примен-ся: плотность 947 кг/м3; в пожарной технике; в пищевой пром-ти; ТВ СО2 (сухой лед) исп-ся как консервант для охлаждения пищевых продуктов; в медицине. И др

74. Хранение сырья. Изменение хим состава и технологических св-в сырья при хранении

Подготовка сырья – важн составная часть тех процесса, т.к от качества сырья во многом зав-т основн пок-ли работы предпр-я. Сырьевой цех должен обеспечить запасы сырья, необходимые для ритмичной и стаб работы предпр-я. В зав-ти от места располож-я источника сырья для доставки его на предпр-е прим-ся разл виды транспортаниях. При непосредств близости лесоперераб-го предпр-я сырье поступает ленточными транспортерами и пневмотрансп. Лент конвейеры имеют ширину ленты до 1200мм и длину до 300м. При больших расстояниях устан-ся неск-ко конвейеров. Угол наклона до 20град. Скорость движ-я ленты 1,2 м/с. При расположении источника сырья до 100км сырье перевоз-ся автотранспортом. На более длит – ж/д; а круглые лесомат-лы сплавляются в плотах. Щепу и опилки перевозят на баржах, вместимостью 200-300 м3. Для механизации работ на складах сырья исп-ют разл ПТУ. Исп-ся продольные и поперечные лесотранспортеры, мостовые и консольно-козловые, портальные и башенные краны. При штабелевке бревен исп-ся краны с грейферными захватами. При неравномерной поставке сырья организ-ся открытое хранение. Динномерную др-ну хранят в штабелях, короткомерную и измельченную –в кучах. При откр хранении измельч-го сырья площадки д.б забетонированы. Необходимы дренажные канавы для отвода ливневых вод. Макс допус длит-ть хранения сырья в кучах до 9 мес. Потери сырья в рез-те биохим превращений сост-ет 1% в мес. Развитие термофильных бактерий сопровожд-ся саморазогреванием сырьья до 60град. Для темп-ры внутри куч устан-ся дерев вытяжные трубы с отверстиями по всей высоте. В соответствии с противопожарными требованиями размеры куч не должны превышать по высоте 30м, ширине т50м. Расстояние м/ду кучами 50м по продольным сторонам, 30м по торцевым.

44. Регенерация химикатов из ЧЩ

В черном сфа щелоке сод-ие сухого остатка сост-ет 1100-2200 кг/т в.с.ц. ЧЩ после удаления сфа мыла поступает на регенерацию химикатов. Содержание сфа мыла от 6 до 12 г/дм3. Удаление сфа мыла яв-ся не т-ко экономически целесообразным, т.к из него получают ценные продукты, но и улучшает процесс выпарки щелока в многокорпусных вып аппаратах и процесс последующего сжигания. Схема регенерации химикатов вкл. след стадии:

1) Удаление сфа мыла (отстаиванием)

2) Упаривание отработанного черного щелока

3) Сжигание его орг части и преобразование неорг части в компоненты варочного раствора. Регенерация химикатов значит-но снижает себестоимость пр-ва и способствует уменьшению загрязнения водоемов сточными водами.

При сжигании сульфат натрия восст-ся в сульфид натрия засчет углерода орг соединений. Регенерированные химикаты превр-ся в сфа плав, кот состоит в основном из карбоната и сульфида натрия. Полученный плав раств-ся в слабом белом щелоке, образуя зеленый щелок. Его осветляют при помощи коагуляции и осаждении загрязнений. Каустизация зеленого щелока. Основной реакцией процесса яв-ся преобразование карбоната натрия в сульфид натрия обработкой Са(ОН)2. Полученный р-р наз-ся белым щелоком и исп-ся для сфа варки

5. Выделение и переработка сфа мыла

В проц сфа варки смоляные и жирные к-ты омыляются и в виде натриевых солей переходят в ЧЩ. Выд-ют сфа мыло отстаиванием. По внешнему виду сфа мыло-сырец предст собой мазеобразное в-во от томно-желтого до темно-коричневого цвета. Плотность мыла 907-1113кг/м3. Сырое сфа мыло предст собой смесь из равных кол-в натриевых солей смоляных и жирных к-т и меньшего кол-ва окисленных и неомыляемых в-в. Загрязнение: лигнин и мин в-ва, увлекаемые с сфа мылом при отстаивании. В сфа мыле сод-ся: смоляные и жирные к-ты 46-56%; неомыляемые в-ва 4-8%; лигнин и красящие в-ва 2-3%; натриевые соед-я 4-8%; свободн щелочь 1-3%; вода 30-35%. Выход сфа мыла сост-ет 120-130 кг при смолистости др-ны 3% и 180-200кг при смолистости 4,5% на 1 т Ц. Извлекается сфа мыла знач-но меньше от 40 до 70% в зав-ти от вида щелока. Технолог схемы выд-я сфа мыла отлич-ся в основном в аппаратурном оформлении прцесса, конструкцией отстойников и в схемах их работы, в наличии или отсутствии каких-л доп-х воздействий на ЧЩ. Технолог параметры: плотность ЧЩ, продолж-ть отстаивания и темп-ра процесса.

Сп-бы интенсификации выделения сфа мыла: добавление электролитов; м-ды аэрации и флотации; исп-е растворителей и орг в-в; применение электрофлокуляции и окисления ЧЩ.

Окисление ЧЩ – сложный процесс. Жирные и смоляные к-ты – б/цв в-ва. При хранении они окисл-ся в-хом и окрашив-ся в желтый или желто-коричневый цвет.

38. Предгидролизаты сфа варок, их биохим переработка, использ-е

Пр пр-ве Ц для хим переработки сфа м-дом др-ну предвар-но обраб-ют при повыш темп-ре горячей водой, водяным паром или разб р-рами к-т с целью удаления из них легкогидролизуемых ПС и ослабления связей м/ду трудногиролизПС и лигнином на 2 стадии проц, т. при варке. Предгидролиз почти не затрагивает Ц, тк проводится в мягких условиях. Чаще всего прим-ся водный предгидролиз. Роль кислотного kt вып-ют орг к-ты, кот накапливаются в процессе гидролиза. Температура при водн предгидролизе 170-175 град. Примен-ся низкий гидромодуль (около 3). Повышается до 4-6 при отборе гидролизата. При водн предгидролизе др-ны подвергаюся возд-ию ЛГПС, ГЦ, ЭВ и в небольшой степени высокодисперсн фракции лигнина. Сод-е лигнина сниж-ся на 3%. Массовая доля сухих в-в в гидролизате 3-4% 60-75% от массы с.в. это углеводы. В состав предгидролизатов вх: углеводы 15-20%; лигногуминовые в-ва 4,8-4,9%; одноатомные фенолы 0,23-0,36%; орг к-ты 6,6-11,0%; альдегиды 5,65-7,65%; терпеновые ув 0,12-0,15%. В составе сод-ся в-ва, яв-ся потенц субстратом для биохим переработки: углеводы, орг к-ты. Часть в-в яв-ся ингибиторами биохим процессов. Предгидролизаты имеют повыш темп-ру.

Наряду с операциями общими для др-ны растит происх-я (удаление лет ингибиторов биохим проц, обогащение пит в-вами, нейтрализация) для водных предгидролизатов основн операцией яв-ся инверсия олиго-С, кот не утилизир-ся дрожжеподобными грибами. Инверсия м б проведена при атм или избыт давлении. Обяз-но треб-ся присутствие kt (соляная или серная к-ты). Инверсия м. осуществляться под д-ем ферментов. Не треб-ся введения к- и повышения темп-ры. Наиб эффект получ-ся при применении плесневых грибов. Осуществл-е ферментативной инверсии водных предгидролизатов опр-ся эконом целесообразностью. При выборе kt из числа сильных к-т необх-о учит-ть их влияние на одновременное протекание р-ии распада МС с образованием фурфурола, оксиметилфурфурола, левулиновой и муравьиной к-ты, а также смолообразных гуминовых в-в. Можно обработать предгидролизат О3-О2 смесью. Она возд-ет гл образом на ингибиторы. Режимно-технолог параметры и аппарат-е оформление проц выращивания дрожжей на водных предгидролизатах не имеют принц отличия от биохим переработки др субстратов растит происхождения в т.ч сфи щелоков и гидролизатов.

Прямое исп-е компонентов предгидролизатов это выд-е из них хв др-ны монозы, из листв- ксилозы. С этой целью предгидролизат обр-ют гидросульфитом при 50-100 град, упаривают. Затем охлаждают и осаждают углеводгидросульфитные соед-я. Затем фильтруют, промывают метанолом, снова растворяют и осаждают манногидросульфитные соед-я. Ос-к обраб-ют крбонатом натрия. Вводят от 6 до 10 объемов спирта. Затем отгоняют под вакуумом. Ксилозу получают упариваением предгидролизата под вакуумом. Из упаренного р-ра получают фурфурол.

1. Биохимическая переработка предгидролизатов сфа варок

2. Биохимическая переработка сфи щелока

3. БДМ

4. Выделение и концентрирование лигносульфонатов

5. Выделение и переработка сфа мыла

6. Высокомолекулярные компоненты др-ны. Их роль при ХПД

7. Газификация др-ны. Продукты газификации и их примен- е

8. Др-на – постоянной и возобновляемый источник сырья для различных отраслей пром-ти (+сами)

9. ДВП. Их хар-ка и св-ва

10. Древесные пластики. Получение, их св-ва и применение

11. Жидкие и газообразные продукты пиролиза. Их переработка

12. Заготовка и хар-ка сырья для лесохимических производств

13. Задачи и проблемы комплекс-го исп-я всей биомассы др-ны

14. Использование лигнусульфонатов

15. Канифольно-терпентинное пр-во

16. Канифольно-экстракционное пр-во

17. Классификация основных м-дов гидролиза

18. М-ды анализа др-ны по определению содержания основных компонентов (сама)

19. М-ды экстракции осмола. Факторы, влияющие на процесс экстракции (сама)

20. Нейтрально-сфи варки. Хар-ка щелока (сама)

21. Низкомолекулярные компоненты др-ны. Превращения их в процессе химической переработки

22. Обеспечение комплексной ХПД в ЦБП (сама)

23. Организация технологических процессов, обеспечивающих комплексное исп-е др-ны в гидролизном пр-ве. (сама)

24. Основные виды древесных плит. Их св-ва и применение

25. Основные направления комплексной ХПД

26. Основные отходы ХПД. Их утилизация (сама)

27. Отходы гидролизного пр-ва. Их утилизация

28. Переработка древесной зелени. Технолог схема получения эфирного масла

29. Подготовка гидролизата для биохимической переработки

30. Подготовка сфи щелока к биохим переработке

31. Подготовка сырья для хим переработки. Измельчение др-ны

32. Подготовка технолог щепы для хим переработки

33. Получение живицы подсочкой деревьев. Состав и св-ва живицы.

34. Получение и исп-е сфа лигнина

35. Получение сфи щелока. Хим состав сфи щелока

36. Превращения компонентов др-ны в прцессе гидролиза

37. Превращения компонентов др-ны в процессе сфи варки

38. Предгидролизаты сфа варок. Их использование

39. Принципиальная тех схема получения этилового спирта

40. Принцип тех схема пр-ва белковых кормовых дрожжей

41. Продукты, получаемые в гидролизном произв-ве. Их применение

42. Продукции ХПД и значение ее для народного хоз-ва

43. Производство фурфурола

44. Регенерация химикатов из черного щелока

45. Способы выделения уксусной к-ты из жижки

46. Сп-бы получения Ц и полуЦ (сама)

47. Сп-бы пр-ва ДВП

48. Сп-бы пр-ва ДВП. Их сравнительная хар-ка

49. Сп-бы пр-ва Ц (сама)

50. Сп-бы сфи варок

51. Термическая переработка др-ны м-дом пиролиза

52. Термической разложение др-ны. Хар-ка продуктов пиролиза

53. Тех схема получения гидролизата. Устройство гидролизаппарата

54. Тех операции в произ-ве ДСП

55. Тех стадии получения Ц

56. Тех стадии пр-ва Б и К (сами)

57. Технолог схемы по переработке древесной зелени

58. Технология гидролиза растит сырья, режим варки

59. Технология получения ксилита

60. Технология пр-ва Б (сами)

61. Технология пр-ва бумажной массы (сами)

62. Технология пр-ва древесной массы, ее применение

63. Технология пр-ва ДСП

64. Утилизация отходов сфа пр-ва Ц (сами)

65. Физико-химические и технологические св-ва древесного сырья

66. Хар-ка и св-ва древ плит

67. Хар-ка отходов лесозаготовок и деревообработки

68. Хар-ка сфи щелоков. Их использование (сама)

69. Хар-ка сырья для пр-ва древесных плит и пластиков

70. Хар-ка ЧЩ, состав и св-ва

71. Химический состав др-ны различных пород

72. Хранение сырья. Изменение хим состава и технологических св-в сырья при хранении

73. Щелочное окисление лигносульфонатов (сама)

20. Нейтрально-сфи варки. Хар-ка щелока

Для нейтр-сфи варки исп-ют листв древесину.

Избыток реагентов в щелоке сод-ся в виде сульфита и карбоната натрия. В отработанном щелоке отсутствует элементарная сера. При разложении сульфита и гидросульфита, обнаружены тиосульфат и сульфат. Присутствует сульфит натрия в количестве 10-12 г/дм³.

Происходит сульфирование Л, потом его растворение в вар р-ре. Сульфирование Л листв пород происходит в меньшей степени, чем Л хв пород. ЛГСФО листв пород имеют невысокую молекулярную массу 4350-7500.

Эти щелока отличаются тем, что ГЦ растворяются и имеют высокую степень полимеризации.

Летучие орг к-ты. Их кол-во зависит от породы др-ны и выхода полуЦ. Состав летучих орг к-т стабильный – 10% муравьиной и 90% уксусной. Они т-ко в солевой форме. Чем выше рН тем интенсивнее отщепляются ацетильные группы.

Св-ва нейтр-сфи щелока. Физ-хим св-ва отличаются от свойств сульфитного и сульфатного щелоков.

Плотность имеет линейную зав-сть от конц сухих в-в до 30-40%. При более высоком содержании плотность возрастает быстрее, не пропорционально концентрации.

Вязкость опр-ся составом вар р-ра и катионом основания, у натриевого основания выше, а у аммониевого ниже чем у сфа и сфи. На вязкость влияют ГЦ. Вязкость щелока определяется режимом его упаривания.

Хар-ным св-вом яв-ся отсутствие пропорциональной зависимости между величиной поверхностного натяжения и увеличения содержания сухих веществ.

Вследствие небольшого содержания омыленных продуктов этот щелок пенится слабо. Если его добавлять к сульфитному и сульфатному щелоку, он оказывает влияние на пеногасящее действие, вызывающее снижение объема и стабильность пены.

Совместная регенерация со сфа щелоком. Производится его упаривание и снижается для возмещения потерь химикатов и тепла.

При получении полуЦ щелок можно исп-ть многократно для варок с добавлением новых химикатов.

Разработаны сп-бы исп-я гемиЦ нейтр-сфи щелока для повышения вых и улучшения качества технической Ц.

Организовано пр-во из нейтр-сфи щелока уксусной и муравьиной кислоты.

Приготовление разжижителя цемента сырьевых шлаков.

Нейтр-сф щелок представляет интерес для биохим переработки, т к половина сод-ся в нем орг в-в – это углеводы и соли орг к-т. Однако в щелоке отсутствуют МС и расход к-ты для инверсии больше, чем для инверсии сфи щелока. Содержание соединений SO2 выше чем в сфи щелоке. Отрицательное действие оказывают ЭВ.

Положительной особенностью является отсутствие фурфурола и оксиметилфурфурола.

Нейтр-сфи щелок можно исп-ть для нейтрализации сфи щелока.

Дата добавления: 2015-07-08