Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Раздел 2.docx
Скачиваний:
54
Добавлен:
29.04.2019
Размер:
1.19 Mб
Скачать

18.4. Химическая переработка древесной зелени

В отличие от механического и термического воздействий химическая переработка древесной зелени позволяет получить вещества, имеющие широкий спектр применения в различных отраслях народного хозяйства. Переработку ведут по нескольким технологическим схемам, одни из кото­рых позволяют получить один-два конечных продукта, другие - извлечь из сырья целый комплекс составляющих его компонентов, а также иметь без­отходное высокорентабельное производство.

К продуктам химической переработки древесной зелени относится хлорофилло-каротиновая паста - поливитаминный препарат бактерицид­ного действия, ускоряющий процессы заживления кожи и слизистых обо­лочек. Она используется в животноводстве как ценная кормовая биоактив­ная добавка, стимулирующая рост и продуктивность животных, как лечеб­ное средство и для стабилизации каротина в витаминной муке. Кроме того, паста находит применение в медицине и в производстве парфюмер-но-косметических изделий. Препарат представляет собой пастообразную мас­су оливкового цвета с концентрированным хвойным запахом и состоит из натриевых солей жирных и смоляных кислот (60 %) и неомыляемых ве­ществ (30 %). Из биологически активных веществ в ней присутствуют производные хлорофилла, каротин и другие каротиноиды, витамин Е, сте-рины, фитонциды.

Производство хвойной хлорофилло-каротиновой пасты включает следующие операции: измельчение древесной зелени; экстракцию в тече­ние 3,5-6 ч парами бензина; отгонку растворителя и эфирных масел из экс­тракта; омыление бензинорастворимых веществ (нейтрализация свободных кислот) 40 %-ным водным раствором едкого натра; разбавление водой до 40...50 %-ной влажности. Разлив готовой пасты ведут в горячем виде в ме­таллические бидоны и стеклянные банки. Выход пасты: из 1 т сосновой зе­лени 50...70 кг, еловой - 80...90 кг. Кроме пасты, в качестве побочных про­дуктов выпускают хвойный воск (выход составляет 25 кг на 1 т древесной зелени) и тяжелое эфирное масло (0,14 кг на 1 т зелени).

В Санкт-Петербургской лесотехнической академии разработан про­цесс получения хлорофиллина натрия. В сухом виде препарат представляет собой порошок черного цвета, растворяющийся в спирте и воде. Водный раствор имеет темно-зеленый цвет, своеобразный запах. Хлорофиллин на­трия является наиболее устойчивой формой хлорофилла и применяется как биологически активная добавка в производстве косметических изделий, а также как лечебное средство в медицине. Первые две операции его произ­водства - измельчение древесной зелени (в основном еловой) и экстракция парами бензина аналогичны применяемым в технологии производства хлорофилло-каротиновой пасты и проводятся на том же оборудовании. За­тем бензиновый экстракт обрабатывают 30 %-ным раствором щелочи. При этом происходит омыление сложноэфирных групп в молекуле хлорофилла, нейтрализация свободных жирных и смоляных кислот и омыление слож­ных эфиров.

Натриевые соли кислот и водорастворимые производные хлорофил­ла, образовавшиеся в результате воздействия щелочи на экстракт, раство­ряются в воде в отличие от нейтральных веществ (высокоомыляемые спирты, терпены, стерины, каротиноиды). Последние остаются в бензино­вом растворе. Путем отгонки бензина получают провитаминный концен­трат и эфирное масло.

Продукты омыления в водном растворе обрабатывают 15 %-ным водным раствором серной кислоты, в результате чего выделяются хлоро-филлин-сырец, жирные и смоляные кислоты. Разложение раствора идет в течение 20-30 мин при температуре 70...80°С, затем раствор в течение 10-12 часов отстаивают, кислую воду сливают, а кислые продукты промывают бензином. Бензиновый раствор отстаивают 10-12 часов и сливают в сбор­ник растворенные жирные и смоляные кислоты. Нерастворимый в бензине хлорофиллин-сырец тщательно промывают бензином, затем водой, растворяют в спирте и нейтрализуют содой, фильтруют. Фильтрат поступает в перегонный куб для отгонки спирта. При получении спир­тового раствора хлорофиллина натрия спирт отгоняют частично, до получения раствора нужной концентрации. Водный раствор хлорофиллина натрия готовят путем полной отгонки спирта и последующего растворения концентрата в воде.

Для облегчения транспортировки хлорофиллин натрия выпускают также в виде сухого концентрата. Он содержит 25...30 % хлорофилла, 60...65 % солей жирных и смоляных кислот и 4...5 % неомыляемых ве­ществ.

Технология непрерывного производства хвойного лечебного экс­тракта состоит из следующих основных операций: экстрагирования дре­весной зелени горячей водой; фильтрации полученной мисцеллы; упарива­ния экстракта. Древесная зелень непрерывно поступает в винтовой экс­трактор. Навстречу движению подается вода с температурой 80...85°С

Продолжительность экстракции 2-3 ч, в зависимости от частоты вращения экстрактора.

Выходящая из экстрактора мисцелла содержит 4...5 % экстрактивных веществ. После фильтрации ее подают насосом в выпарной аппарат и упа­ривают, а затем в смесителях доводят содержание сухого вещества экс­тракта до 50 %, смешивают с эфирным маслом и расфасовывают в стек­лянную тару. Из 1 т древесной зелени получают 150... 160 л лечебного экс­тракта, который представляет собой жидкость коричнево-черного цвета с характерным запахом хвойного эфирного масла. Применяется как лечеб­ное средство для приготовления хвойных ванн.

Для получения твердого соляно-хвойного экстракта жидкий экстракт 50 %-ной концентрации смешивают в реакторах с поваренной солью. Смесь упаривают при температуре 125 °С. Брикетную пасту дозируют на автомате по 50 г, упаковывают в пергаментную бумагу.

При экстрагировании древесной зелени бензином остаются неис­пользованными водорастворимые вещества, а при экстрагировании водой -вещества, которые извлекаются органическим растворителем. Поэтому це­лесообразно совместить эти два вида экстракции и, осуществив комплекс­ную химическую переработку древесной зелени, извлечь из нее все состав­ляющие компоненты.

Переработка древесной зелени по схеме, представленной на рис 18.1, позволяет получать из 1 т сырья 1,6...2,0 кг хвойного воска, 4,5...5,0 кг провитаминного концентрата, столько же хвойной бальзамической пасты, 350...400 г хвойного эфирного масла, 150...160 г хвойного хлорофиллина натрия.

От обессмоленной в процессе экстракции древесной зелени острым паром отдувают бензин. Потом ее выгружают из экстрактора и транспор­тируют к агрегату для приготовления хвойной кормовой муки. Здесь зе­лень высушивают до влажности 8... 12 % (с 60...70 %) горячим воздухом (при температуре 350...400 °С), дробят на дробилке, просеивают и затаривают в мешки. Полученный продукт представляет собой тонкодисперсный порошок с размером частиц менее 2 мм, с приятным специфическим запахом и цветом от зелено-коричневого до темно-коричневого. Он содержит каротин, протеин, соли фосфора, клетчатку, соли кальция, аминокислоты; усвояемость сельскохозяйственными животными составляет не менее 30 %. Используется в производстве комбинированных кормов, а также в качестве добавки в кормовой рацион животных и птиц.

При организации двухсменной работы на установке за сутки перерабатывают 1,5 т зелени. Бригада, обслуживающая установку, состоит из 12 человек.

Продукция пользуется повышенным спросом парфюмерно-косметической промышленности и агропромышленного комплекса. В на­стоящее время ведутся работы по созданию технологии с замкнутым цик­лом водопользования.