|
|
Основной продукт химической
переработки березовой и осиновой коры — формакопейная смола и деготь.
Классическая технология его производства, сложившаяся еще в прошлые века,
заключается в сухой перегонке соковой бересты без доступа воздуха и
нагревания до высокой температуры. Однако ввиду дефицитности соковой бересты
и тяжелых условий труда на дегтекуренных установках в последние годы возникла
необходимость использовать для получения дегтя кору, образующуюся при окорке
фанерного и спичечного сырья. В связи с этим в ЛТА им. С.М. Кирова разработан
способ получения дегтя методом газификации коры и последующей термообработки
смол.
Процесс производства дегтя по этому способу требует
определенной подготовки коры, так как исходная кора не отвечает требованиям
технологии из-за наличия луба и древесины, снижающих сортность дегтя.
Исследования показали, что в зависимости от качества исходного сырья свойства
дегтя изменяются в пределах, указанных в табл. 40.
Как видно из табл. 40, все показатели, характеризующие качество
дегтя, с ростом объема луба и уменьшением объема бересты ухудшаются. Из
бересты с большим содержанием луба получается деготь черного цвета с резким
запахом. При отстаивании его в емкости образуются сгустки, снижающие эффективность
применения дегтя.
Процесс подготовки коры к газификации состоит из следующих
основных операций: сбора и транспортировки коры; обнаружения в коре и
удаления из нее металлических включений и минеральный примесей; рубки и
дезинтегрирования коры; сортировки и очистки коры от луба; отбора,
транспортировки и складирования бересты. Основная особенность такой
подготовки коры, как видно из схемы, состоит из операции очистки коры от
луба, так как в отличие от других направлений использования коры ее размеры
не влияют на технологию. Исследования показали, что отделить луб от березы
можно тремя способами: флотацией в воде, при которой камбиальная часть
фракции оседает на дно емкости, а берестовая всплывает, просеиванием
предварительно измельченной коры, при котором луб отсеивается;
пневмосепарацией, при которой частицы луба, как более тяжелые, оседают в
начале камеры, а частицы бересты— в конце. Исследования, проведенные в ЛТА С.М.
Кирова, свидетельствуют, что для грубой очистки бересты от луба пригоден
специальный механический отделитель, а для очень тонкой - пневмосепаратор.
Это оборудование отрабатывается в промышленных условиях на Таллинском ФМК.
Некоторые предприятия (Тавдинский ФК, Пермский ФК,
Великоустюгский ФЗ и др.) осуществляют заготовку коры и поставляют ее как
полуфабрикат на специализированные предприятия в соответствии с ТУ 13-707-83
на бересту. При эт;ом производство дегтя осуществляется как традиционным, так
и методом газификации коры. Метод газификации, по данным ЛТА им. С.М. Кирова,
более эффективен, чем применяемые ранее.
Сущность метода газификации коры состоит в том, что
сначала из коры получают пирогенную смолу, а затем путем ее термообработки и
разгонки из всплывной смолы отделяется кислая вода, а отстоявшиеся масла
стекают в куб. Термообработка смолы ведется сначала при температуре пара
100°С и жидкости 270°С в течение 30 мин и из смолы отгоняется головная
фракция (8—10 % от исходной смолы). Затем в течение 3—4 ч содержимое куба
подвергается глубокой термической обработке при температуре пара 270°С и
жидкости 350°С. По окончании термообработки основная фракция масел (деготь)
отгоняется в течение 1 ч при температуре паров 370°С и жидкости 450°С. Масла
отгоняются в количестве не более 65 %, так как в противном случае пек в кубе
может превратиться в кокс, требующий остановки куба на чистку. Пек, спущенный
из куба, после охлаждения загружается в газогенератор вместе с корой. В
процессе пиролиза пека выход масел составляет до 40—44 % массы пека.
Установлено, что при расходе коры 290—300 кг и пека 14—17 кг удельная
производительность установки по коре составляет 52-56 кг/м3 в 1 ч, что в
10-12 раз выше, чем традиционным методом дегтекурения.
По аналогичной технологии можно получать деготь и из
осиновой коры. Однако при этом качество дегтя хуже, а его выход по массе в
2-3 раза ниже, чем из березовой коры.
Несмотря на высокую эффективность получения дегтя из коры
методом газификации, на фанерных предприятиях он еще не получил практического
применения. Пока деготь вырабатывают три предприятия, в составе которых
организовано производство дегтя из березовой коры*, но по более простой
технологии. Наибольший опыт накоплен в ПО "Киевдревпром", имеющем
установку по производсву дегтя мощностью до 5 т в год. Установка состоит из
системы подготовки березовой коры и системы производства из коры дегтя.
Комплект оборудования для подготовки коры включает сборники коры от окорочных
станков, ленточный конвейер для ее транспортировки, сорти-
ровочно-разделительный аппарат, пневмоустановку и бункер- накопитель готовой
коры с ленточным питателем. По имеющимся данным от комплекта оборудования для
подготовки коры зависит характеристика сырья.
Комплект оборудования для производства дегтя из коры включает
загрузочные контейнеры, котлы-реакторы, снабженные нагревателями,
холодильники, выполненные в виде двойных труб, и сборник-отстойник,
представляющий собой емкость с пятью отсеками для отделения дегтя от
поддегтярной воды. Основной рабочий орган системы подготовки коры - сортиро-
вочно-разделительный аппарат обеспечивает выделение бересты из коры, а
отсеянный луб направляет в отходы. Котлы-реакторы, загружаемые контейнерами с
плотно уложенной берестой, производят разогрев бересты и возгонку дегтя, пары
которого конденсируются в холодильнике. Образующийся конденсат поступает в
отсеки сборника, откуда после отделения (отстоя) деготь сливается в
деревянные бочки для отправки потребителю. Выход дегтя на установке
составляет 25 % массы абс. сухой бересты. Обслуживают установку трое рабочих.
Исследования, проведенные в НПО "Научфанпром",
показали, что можно использовать не только бересту, но и луб и, например,
получить муку, пригодную для использования в качестве наполнителя к
синтетическим клеям взамен дефицитной древесной муки. Технологический процесс
получения муки из луба состоит из сушки луба до влажности 4—8 % и
последующего размола сухого материала на мельнице до однородной тонкой
фракции, близкой по размерам к древесной муке № 140 по ГОСТ 16361-80. Исследованиями
установлено, что из-за особенностей анатомического строения луба получаемая
мука имеет вид не плоских частиц, как у древесной муки, а частиц
преимущественно овальной формы, у которых отношение длины к ширине в среднем
на 10-20 % больше, чем у стандартной муки. Однако это отличие оказалось
практически не ощутимо и не повлияло на свойства клея и фанеры. Анализ
результатов исследования показал, что оптимальное количество муки из луба для
смолы СФЖ-3014 должно составлять 4 мае. части на 100 мае. частей смолы. При
увеличении содержания муки из луба до 6—10 мае. частей выявлено возрастание
вязкости готового клея и ухудшение равномерности его нанесения на шпон.
Сравнительные исследования свойств фанеры ФОФ толщиной 4 и 9 мм, изготовленной на клею с наполнителем из древесной муки и муки из луба березовой коры, показали,
что прочностные свойства фанеры с новым наполнителем не ниже и полностью
соответствуют требованиям ГОСТ 3916—69.
|