Способ переработки бересты
Изобретение относится к лесохимической промышленности. Бересту перерабатывают путем ее загрузки в аппарат, проведения сушки и пиролиза с последующей конденсацией паров поддегтярной воды и дегтя, при этом в зону пиролиза вводят острый пар с температурой 130°С и давлением 1,8-2,0 кгс/см2, а сушку осуществляют путем подачи отработанных неконденсирующихся газов, полученных при пиролизе бересты. Способ позволяет повысить производительность процесса и получить более качественную продукцию. 2 табл.
Изобретение относится лесохимической промышленности, а именно к способам переработки бересты на деготь, который применяется в кожевенной промышленности для жирования кож, в ветеринарии и фармацевтической промышленности для изготовления дегтярного мыла, лекарственных мазей для лечения кожных заболеваний.
Для сухой переработки бересты на деготь применяют специальные аппараты: железные казаны, корчаги, котлы, реторты и печи. Технологический процесс переработки бересты в корчагах и казанах одинаков.
Корчагами называют емкости из обожженной глины в форме цилиндра, загруженные в дегтекуренный аппарат. Установки с открытыми аппаратами бывают со съемными корчагами и с неподвижными корчагами. Съемную корчагу плотно загружают берестой и устанавливают вверх дном на основание. Края корчаги в местах присоединения к основанию промазывают глиной, засыпают сухим песком и вокруг разводят костер. Образующиеся пары дегтя и поддегтярная вода конденсируются в холодильнике, и конденсат стекает в приемную емкость. После отстаивания и отделения поддегтярной воды деготь сливают в бочку. Полный оборот корчаги открытого типа, включая загрузку, процесс отгонки, остывание и разгрузку, продолжается 14-16 часов. Выход дегтя в зависимости от качества бересты составляет 25-30% от воздушно-сухого сырья. Установки такого типа малопроизводительны, требуют повышенного расхода топлива, крайне трудоемки в обслуживании и неудобны в работе [Таланин Ф.А. Производство берестого дегтя. М.: изд. «Лесная промышленность», 1981 г. (1)].
Наиболее близким является переработка бересты в металлических казанах [Алешинский Н.А. Пособие аппаратчикам лесохимических производств. М.: изд. «Лесная промышленность», 1973 г. (2)].
В казан бересту загружают прессованными тюками, после чего казан закрывают крышкой, укрепляют ее железными клиньями и промазывают по краям глиняной замазкой. Камеру обогрева казана закрывают наружной железной заслонкой. После этого для прогрева казана и загруженной бересты разводят сильный огонь в топке. При равномерном и постоянном нагревании казана из холодильника выделяются неконденсирующие газы белого цвета и жидкие продукты, образующиеся при пиролизе бересты (деготь и поддегтярная вода). Процесс отгонки дегтя из казана продолжается 24-26 ч.
Основным недостатком данного способа является неравномерный прогрев загруженной бересты, что отрицательно сказывается на качестве получаемого продукта - дегтя. Деготь, получаемый этим способом, относится к продукции 2 сорта в соответствии с требованиями ТУ 13-0273219-24-90, содержит большое количество включений (число омыления - 80 мг в пересчете на КОН, массовая доля нерастворимых в бензине веществ - 8%), что подтверждается результатами испытаний, приведенными в табл.1.
| Таблица 1 | |||
| № п/п | Наименование показателя | Значение | |
| ТУ 13-0273219-24-902 Сорт 2 |
Результат | ||
| 1 | Внешний вид, консистенция, цвет, запах | Густая маслянистая жидкость черного цвета с зеленоватым или синим оттенком с характерным запахом | Соответствует |
| 2 | Наличие осадка | Не допускается | Отсутствует |
| 3 | Массовая доля посторонних примесей | Не допускается | Отсутствуют |
| 4 | Плотность при 20°С, г/см3 | 0,951-0,970 | 0,964 |
| 5 | Кислотность водной вытяжки в пересчете на уксусную кислоту, % | 1,0 | 0,8 |
| 6 | Кислотное число, мг КОН на 1 г дегтя | До 35 | 30 |
| 7 | Число омыления, мг КОН на 1 г дегтя | До 85 | 80 |
| 8 | Эфирное число, мг КОН на 1 г дегтя | До 58 | 50 |
| 9 | Массовая доля нерастворимых в бензине веществ, %, не более | 8 | 8 |
| 10 | Массовая доля поддегтярной воды, %, не более | 3,0 | 3,0 |
Целью изобретения является повышение производительности установки, качества получаемого дегтя путем более равномерного подъема температуры сушки и пиролиза бересты и использования газообразных продуктов (неконденсированных газов) пиролиза в качестве дополнительного энергоносителя. Поставленная цель достигается описываемым способом.
Способ осуществляют следующим образом: бересту загружают в аппарат, производят ее сушку и пиролиз с подачей острого пара. После начала процесса неконденсированные газы пиролиза принудительно направляют в топку, где они дожигаются.
Использование отличительных признаков данного способа позволяет ускорять технологический процесс, регулировать процесс пиролиза бересты и получать более качественную продукцию.
Пример: сырьем для производства дегтя является береста - наружный слой коры березы. Бересту, освобожденную от луба, укладывают в тюки и в вертикальном положении загружают в реактор в количестве 165 кг, после этого реактор закрывают крышкой, которую закрепляют клиньями, затем обмазывают глиной. Штуцер крышки соединяют перекидной трубкой с конденсатором-холодильником. Производят розжиг топки и при достижении температуры в аппарате 100°С парогазы отводят на конденсацию и подают воду на конденсатор-холодильник. До появления первых капель шуровку топки ведут интенсивно, затем снижают интенсивность горения, в топку направляют неконденсирующиеся газы пиролиза и отгоняют сначала поддегтярную воду при температуре 120°С, а затем деготь от 120°С до 320°С. В реактор подается острый пар под давлением 1,8-2,0 кгс/см2 и температурой 130°С. Пары из реактора по перекидной трубе поступают в холодильник, где конденсируются, и полученный конденсат направляют на разделение во флорентину. Во флорентине происходит разделение смеси на поддегтярную воду, которую периодически сливают из флорентины в сборник поддегтярной воды, и деготь, который самотеком по перекидной трубе перетекает в сборник дегтя, где он отстаивается в течение 2-3 суток. Получают 50 кг дегтя. Выход дегтя 30,3% от бересты.
По физико-химическим показателям деготь берестовый соответствует требованиям и нормам ТУ 13-0273219-24-90 для 1 сорта. Результаты испытаний представлены в табл.2.
| Таблица 2 | |||
| № п/п | Наименование показателя | Значение | |
| 1 сорт в соответствии с требованиями ТУ 13-0273219-24-90 | Результат | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 | Внешний вид, консистенция, цвет, запах | Густая маслянистая жидкость черного цвета с зеленоватым или синим оттенком с характерным запахом | Соответствует |
| 2 | Наличие осадка | Не допускается | Отсутствие |
| 3 | Массовая доля посторонних примесей | Не допускается | Отсутствие |
| 4 | Плотность при 20°С, г/см3 | 0,925-0,950 | 0,925 |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 5 | Кислотность водной вытяжки в пересчете на уксусную кислоту, % | 0,5 | 0,5 |
| 6 | Кислотное число, мг КОН на 1 г дегтя | 15-25 | 18 |
| 7 | Число омыления, мг КОН на 1 г дегтя | 36-60 | 45 |
| 8 | Эфирное число, мг КОН на 1 г дегтя | 20-45 | 40 |
| 9 | Массовая доля нерастворимых в бензине веществ, %, не более | 6 | 4 |
| 10 | Массовая доля поддегтярной воды, %, не более | 0,5 | 0,3 |
Способ опробирован на опытно-промышленной установке.
Использование данного способа позволяет ускорить технологический процесс, снизить потребление топлива, регулировать процесс пиролиза бересты и получать более качественную продукцию.
Источники информации
1. Таланин Ф.А. Производство березового дегтя. М.: изд. «Лесная промышленность», 1981 г.
2. Алешинский Н.А. Пособие аппаратчикам лесохимических производств. М.: изд. «Лесная промышленность», 1973 г. (прототип).
Способ переработки бересты путем ее загрузки в аппарат, проведения сушки и пиролиза с последующей конденсацией паров поддегтярной воды и дегтя, отличающийся тем, что в зону пиролиза вводят острый пар с температурой 130°С и давлением 1,8-2,0 кгс/см2, а сушку осуществляют путем подачи отработанных неконденсирующихся газов, полученных при пиролизе бересты.
