СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ БЕРЕСТЫ Российский патент 2014 года по МПК C10C1/19 C10B53/02 

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).

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.

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.