Файл: Смирнов А.А. Основы автоматизации целлюлозно-бумажного и лесохимического производств учебник для техникумов.pdf

Основными операциями технологического процесса канифольно­ терпентинного производства живичной канифоли и живичного ски­ пидара (терпентинного масла) являются: первичная обработка жи­ вицы, плавка живицы, очистка живицы от сора и воды, осветление живицы, отгонка скипидара из живицы, уваривание канифоли.

В процессе первичной обработки живицы в монжусах ее разбав­ ляют скипидаром и тщательно перемешивают, затем добавляют разбавленную техническую ортофосфорную кислоту для осветления живицы.

Живица и водяной пар поступают в смешивающий теплообмен­ ник— плавильник периодического действия, где живица нагрева­ ется до температуры 90—95° С, в результате чего становится теку­ чей, хорошо фильтруется и перекачивается насосами. Здесь же в скипидаре растворяются кристаллы смоляных кислот, в воде — водорастворимые вещества, а от живицы отделяется крупный сор. От мелкого сора и воды живицу очищают в отстойниках. Для со­ здания разности в плотностях воды и живицы в последнюю добав­ ляют скипидар и поваренную соль, что способствует отделению бо­ лее легкой живицы от воды.

Из отстойников очищенная живица поступает в верхнюю часть канифолеварочной колонны, а навстречу ей снизу подается водяной пар. Пары скипидара и воды из верхней части колонны переходят в холодильник (низкокипящая фракция) и во флегматор (высоко­ кипящая фракция), откуда конденсат сливается во флорентины для отделения скипидара от воды. Флегма отводится в сборник оборот­ ного скипидара. Расплавленная канифоль непрерывно вытекает из нижней части колонны и поступает в приемник и барабан для ее охлаждения и розлива.

Основными операциями технологического процесса канифольно­ экстракционного производства скипидара и экстракционной кани­ фоли являются: измельчение осмола в щепу, экстрагирование (извлечение) смолистых веществ из щепы, переработка экстракта (мисцеллы) на канифоль, скипидар и флотационное масло.

К экстрактивным веществам относятся: смолистые вещества, со­ держащиеся в древесине, коре, корнях, хвое многих хвойных по­ род; эфирные масла, добываемые из коры и древесной зелени хвойных деревьев и из листьев, цветов и плодов различных рас­ тений; древесные камеди, например лиственничная камедь; дубиль­

ные вещества извлекаются из сырьевых материалов отгонкой во­ дяным паром, растворением, выпрессорыванием и другими спо­ собами.

Осмол измельчают в щепу на дисковых, реже на барабанных рубильных машинах. Затем щепу сортируют в плоских или бара­ банных сортировках.

13

Применяются периодический, батарейный и непрерывный спо­ собы экстракции при атмосферном или повышенном давлении, при чередовании вакуума и избыточного давления, при низкой и повы­ шенной температурах, с перемещением сырья и растворителя (бен­ зина) противоточно или параллельно и т. д.

Мисцелла перерабатывается на непрерывно действующей уста­ новке, состоящей из испарителя и исчерпывающей колонны, а ски­ пидар-сырец — на вакуум-ректификационной установке. Уварива­ ние канифоли производится на насадочных или змеевиковых-колон­ нах под вакуумом и с присадкой перегретого пара.

В процессе с у л ь ф а т н о й в а р к и ц е л л ю л о з ы скипидар, на­ ходящийся в древесине, испаряется и при сдувках удаляется из варочного котла вместе с водяными парами и другими газами. Парогазовая смесь увлекает за собой некоторое количество черного щелока и волокнистых веществ. После их отделения в циклонном сепараторе парогазовая смесь охлаждается, а образовавшийся конденсат поступает во флорентину, где от воды и водорастворимых веществ отделяется сульфатный скипидар-сырец. Затем скипи­ дар-сырец подвергается очистке тем или другим методом (ректи­ фикацией, промывкой водой, обработкой хлорной известью, филь­

веществ. Основными продуктами гидролизного производства, по­ лучаемыми из гидролизата, являются кормовые дрожжи и фур­ фурол.

К о р м о в ы е д р о ж ж и изготовляются на основе углеводов гид­ ролизатов или сульфитных щелоков и являются биологически полноценным кормом в животноводстве и птицеводстве, источником белка, витаминов и минеральных веществ.

Ф у р ф у р о л является исходным продуктом для производства пресс-порошков, фуриловых, фурфуролкарбамидных, фурфуролацетановых и полиэфирных смол, антикоррозионных покрытий, плас­ тификаторов и растворителей. Он служит также исходным продуктом для изготовления нейлона, применяется при селективной очи­ стке смазочных масел.

Сырьем для производства кормовых дрожжей и фурфурола слу­ жат непищевые растительные вещества: древесина хвойных и лист­ венных пород, сельскохозяйственные отходы (кукурузная коче­ рыжка, подсолнечная лузга, хлопковая шелуха, солома), камыш, одубина и т. д.

Основными технологическими процессами производства кормо­ вых дрожжей являются: подготовка сырья и подача его в произ­ водство, получение гидролизата или сульфитных щелоков и под­ готовка их к выращиванию дрожжей, выращивание дрожжей, вы­ деление биомассы дрожжей из дрожжевой суспензии и концентрирование ее до товарной продукции.

14

Впроцессе подготовки сырье сортируется на стационарной ре­ шетке или на механических сортировках и при помощи магнитных сепараторов освобождается от металлических предметов.

Впроцессе получения гидролизата растительное сырье в гидролизаппаратах подвергается гидролизу слабой серной кислотой.

Образующийся при этом фурфурол выводится в виде фурфурол­ содержащего конденсата (частично фурфурол остается в гидроли­ зате). Оставшийся после гидролиза лигнин удаляется из гидролизаппарата. Затем гидролизат охлаждается в испарителях до темпе­ ратуры нейтрализации и поступает в инвертор, где в гидролизате повышается содержание сахаров, что способствует увеличению вы­ хода дрожжей. Из инвертора гидролизат для снижения его кислот­ ности до минимума поступает в нейтрализаторы, где обрабатыва­ ется известковым молоком или аммиачной водой, а также аммофо­ сом и хлористым калием. После осветления (очистки от гипса отстаиванием) и охлаждения на вакуум-охладительной установке нейтрализат представляет собой питательную среду (сусло) для выращивания дрожжей.

В процессе выращивания дрожжей в дрожжерастильных ча­ нах или аппаратах в сусло вводятся засев на дрожжи, питательные соли, воздух и аммиачная вода и осуществляется витаминизация. Полученную дрожжевую суспензию для ее сгущения и промывки водой обрабатывают на флотаторах и сепараторах.

Выделение биомассы товарных дрожжей осуществляется по­ средством выпарки в выпарных аппаратах с последующей сушкой в распылительных сушилках.

Основными технологическими операциями получения фурфу­ рола из фурфуролсодержащего конденсата являются нейтрализа­ ция фурфуролсодержащих паров, получение фурфурола-сырца и товарного фурфурола.

Нейтрализация фурфуролсодержащих паров для освобожде­ ния их от летучих кислот (уксусной кислоты, муравьиной кислоты) осуществляется известковым молоком в нейтрализационной ко­ лонне.

Ректификация фурфурольного конденсата производится в основ­ ной фурфурольной колонне с последующей очисткой фурфуроласырца в очистной фурфурольной колонне.

Основные процессы производства древесных плит и пластиков.

Древесностружечными называются плиты, полученные путем горя­ чего прессования древесной стружки, смешанной с синтетической смолой, т. е. со связующим веществом. Древесноволокнистыми на­ зываются плиты, полученные путем горячего прессования хаотиче­ ски переплетенных древесных волокон с проклеивающими вещест­ вами или без них. Древесными пластиками называются мате­ риалы, полученные путем использования пластических свойств древесины (прессованная древесина, древесные слоистые пластики и цельнопрессованные пластики из древесной прессованной массы).

15

Древесностружечные плиты по способу прессования подразде­ ляются на плиты плоского прессования и экструзионные плиты (полученные методом выдавливания).

По плотности плиты подразделяются на пять групп. Наиболь­ шее применение находят плиты средней и высокой плотности, ис­ пользуемые как поделочный материал в изделиях, несущих на­ грузки.

Основными технологическими процессами производства древес­ ностружечных плит являются подготовка древесностружечной массы, выработка плит, отделка и сортирование плит. Для изго­ товления древесностружечных плит применяется древесина различ­ ных пород в виде отходов лесопильных и деревообрабатывающих предприятий, неделовой древесины (тонкомерного сортимента дро­ вяной древесины) и лесосечных отходов.

Процесс подготовки древесностружечной массы заключается в сортировке древесного сырья, оттаивании и прогреве древесины (в случае необходимости), окорке и разделке древесного сырья (при необходимости), измельчении древесины, сушке измельченной древесины.

Выработка плит заключается в сортировке измельченной древе­ сины, приготовлении рабочего раствора смолы и отвердителя, дози­ ровании и смешивании компонентов связующего, гидрофобных и антисептических добавок и измельченной древесины, формировании ковра или пакетов, предварительном уплотнении (подпрессовки) пакетов, горячем прессовании плит.

Процессы отделки и сортирования плит заключаются в обрезке плит по формату, их выдержке, калибровании и шлифовании, сор­ тировке и складировании.

Измельчение древесины резанием производится в дисковых, ба­ рабанных,-чашеобразных, фрезерных и роторных стружечных стан­ ках. Для получения необходимой ширины древесных частиц в тех­ нологическом процессе предусмотрено вторичное измельчение частиц в молотковых дробилках и дробилках с вращающейся крестовиной (мельницы).

Сушка измельченной древесины осуществляется в барабанных

ности разделяются на сверхтвердые, твердые, полутвердые, изоляционно-отделочные и изоляционные. Технологические спо­ собы изготовления плит — мокрый, сухой, полусухой и мокро­ сухой.

Мокрый способ основан на формировании полотна из древесно­ волокнистой массы в водной среде и горячем прессовании нарезан­ ных отдельных полотен, находящихся во влажном состоянии (с влажностью 60—70%).

Сухой способ основан на формировании ковра из высушенной древесноволокнистой массы в воздушной среде и горячем прессо­ вании полотен, имеющих влажность 5—8%.

16