123

26

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.