- •Часть II. Заготовка и переработка лесохимического сырья
- •8. Технология переработки живицы
- •9. Сырье и технология канифольно-экстракционного производства
- •9.1. Характеристика сырья
- •9.2. Подбор площадей для заготовки пневого осмола
- •9.3. Способы заготовки пневого осмола
- •9.4. Лесохозяйственные требования к заготовке пневого осмола
- •9.5. Технология переработки осмола на канифольно-экстракционных заводах
- •10. Целлюлозное производство
- •11. Гидролизное производство
- •12. Пиролиз древесины
- •13. Углежжение
- •14. Смоло-скипидарное производство
- •15. Дегтекурение
- •16. Газификация древесины
- •17. Получение дубильных веществ
- •18. Технология заготовки и переработки древесной зелени
- •18.1. Заготовка древесной зелени
- •18.2. Применение свежей древесной зелени в качестве кормовых добавок в сельском хозяйстве
- •18.3. Сухие корма из древесной зелени
- •18.4. Химическая переработка древесной зелени
- •18.5. Производство пихтового масла
123
Часть II. Заготовка и переработка лесохимического сырья
В число лесохимических производств входят:
Переработка живицы.
Переработка осмола на канифольно-эктракционных заводах.
Производство древесной целлюлозы.
Гидролизное производство.
Пиролиз (термическое разложение) древесины.
Углежжение.
Смоло-скипидарное производство.
Дегтекурение.
Газификация древесины.
К малой лесохимии принято относить производства, не требующие сложной аппаратуры и организуемые недалеко от места заготовки сырья. Распространенным способом переработки древесины на таких производствах является пиролиз. Он лежит в основе самостоятельных производств: углежжения и смоло-скипидарного.
8. Технология переработки живицы
Живицу, добытую при подсочке деревьев хвойных пород, перерабатывают на канифольно-терпентинных заводах, получая из нее канифоль и скипидар (терпентинное масло). Основным сырьем для канифольно-терпентинного производства служит сосновая живица.
В процессе добычи живицы происходит испарение терпеновых углеводородов, она становится вязкой и по внешнему виду напоминает засахарившийся мед. В живицу попадает вода и сор. Вода извлекает из сора водорастворимые вещества, которые затрудняют переработку живицы и придают окраску канифоли. Поэтому вода и сор являются не только балластом, но и вредными примесями.
На переработку поступает сосновая живица, содержащая в среднем: 75 % канифоли, 18 % скипидара, 6 % воды и 1 % сора. Кроме живицы на заводы поступает баррас (живица III сорта), в котором значительное количество окисленных смолистых веществ, затрудняющих переработку и снижающих качество канифоли и скипидара. Во избежание снижения качества продукции баррас не перерабатывают отдельно, а добавляют к живице в количестве не более 10 %.
Переработка живицы заключается в отгонке ее летучей части (скипидара) и одновременном сплавлении нелетучих твердых смоляных кислот. Эта операция называется перегонкой живицы или увариванием канифоли.
Получить канифоль высокого качества можно только из живицы, очищенной от примесей (сора и воды) до перегонки, так как их вредное влияние усиливается при высокой температуре.
Содержащаяся в живице вода обычно эмульгирована и отслаивается в основном при осенних сборах. Органические примеси находятся в виде относительно крупных частиц - хвои, кусочков коры, древесной стружки, остатков насекомых, а также пыли, например из коры. Минеральные примеси представляют собой мелкую пыль и песок, а также соли железа, если на подсочке использовали железные приемники и тару, мелкий сор составляет главную часть примесей, находящихся во взвешенном состоянии в расплавленной живице. При недостаточной ее очистке мелкие примеси, особенно пыль из коры, попадают в канифоль.
Отделить примеси от вязкой, густой живицы невозможно. Поэтому перед очисткой ее плавят. Под этим понимают нагрев живицы до 90...95 °С и растворение кристаллов смоляных кислот в скипидаре. Плавку проводят в плавильниках периодического или непрерывного действия. Для удаления из живицы соединений железа, продуктов окисления жирных и смоляных кислот, таннидов и красителей, содержащихся в соре, в плавильник вводят ортофосфорную кислоту (0,5...0,8 % от загруженного сырья). Содержание скипидара в загруженном в плавильник сырье доводят до 40 %, что позволяет не только снизить вязкость живицы, но и увеличить разность плотностей отстаиваемых сред (раствора живицы в скипидаре и воды). При переработке живицы, добытой с применением в качестве стимуляторов сульфитно-дрожжевой бражки и сульфитно-спиртовой барды, в плавильник добавляют деэмульгатор - катамин АБ (0,1...0,15 % от массы загруженной живицы). Катамин АБ предотвращает образование стойкой эмульсии терпентина с водой и вступает в соединения с лигносульфонатами, снижающими качество канифоли.
Расплавленную живицу паром передавливают через сетчатое «ложное» дно плавильника в отстойники, где терпентин отстаивается от воды и мелкого сора. На сетке «ложного» дна плавильника остается до 80 % всего сора, содержащегося в живице. При отстаивании терпентина легкие фракции сора (хвоя, кусочки коры, остатки насекомых) всплывают, а тяжелые (минеральные частицы) тонут. За счет разности плотностей раствор живицы в скипидаре и вода располагаются в разных слоях. Отстоявшуюся воду и сор периодически удаляют, а терпентин промывают горячей водой в аппарате, снабженном мешалкой. Вода вымывает остатки ортофосфорной кислоты, деэмульгатора и его соединений с лигносульфонатами.
Уваривание канифоли проводят из промытой живицы в канифолева-рочной колонне. Непрерывно действующая колонна представляет собой аппарат, в котором расплавленная живица движется сверху вниз, а навстречу ей снизу подается острый водяной пар. Живица постепенно отдает содержащийся в ней скипидар. Пары скипидара и воды непрерывно выходят из верхней части колонны в конденсационную систему. Конденсат стекает в флорентину (разделитель жидкостей разной плотности), где скипидар отделяется от воды. Скипидар фильтруют и сливают в бак для готовой продукции.
Основная часть скипидара отгоняется в верхней части колонны при температуре 155... 165 °С. В нижней части колонны при температуре 170... 175 °С происходит уваривание канифоли. После уваривания канифоль необходимо быстро охладить до температуры не выше 80 °С, так как в интервале 80..Л20 °С она имеет свойство, называемое склонностью к кристаллизации. Быстрое охлаждение канифоли производят на барабанах-охладителях, внутри которых разбрызгивается охлаждающая вода. Канифоль поступает на поверхность барабана тонким слоем и за 15...20 секунд охлаждается до 60...65 °С. Охлажденную канифоль затаривают в картонные и металлические барабаны, деревянные бочки.
Качество канифоли оценивают по физико-химическим показателям и по цветности. Сосновая живичная канифоль - лучшая из всех видов канифоли. Она содержит от 91 до 94 % смоляных кислот, до 1,5 % жирных кислот, не более 6... 7 % неомыляемых веществ.
Живичный скипидар - продукт высокого качества. Он представляет собой сложную смесь летучих терпеновых углеводородов. Это прозрачная жидкость с характерным запахом, без осадка и воды. Плотность скипидара при 20 °С составляет 0,855...0,863 г/см3, температура начала кипения -155...160°С.