энергосберегающие технологии

Влияние температурного режима сушки щепы на выход фурфурола

Влияние повышенного температурного режима сушки щепы можно представить по-разному. По первому варианту предполагается, что при повышенной температуре во время сушки щепы, смоченной раствором серной кислоты, происходит нагревание древесины, что способствует гидролизу пентозанов с образованием пентоз. При дальнейшем нагревании щепы в шахте газогенератора протекает процесс дегидратации пентоз с образованием фурфурола.

По второму варианту процесс можно представить так. Во время сушки щепы и сушилке при повышенной температуре гидролиз пентозанов происходит одновременно с дегидратацией пентоз. Образовавшийся фурфурол выносится из сушилки с теплоносителем и теряется. Поэтому выход фурфурола при газификации щепы, высушенной при повышенных температурах, будет меньше выхода фурфурола при газификации щепы, высушенной, например, в естественных условиях.

Сырьем для опытов служила сухая березовая щепа (W = 12÷14%) средневзвешенного размера 27 мм. В качестве пропиточной жидкости использовался раствор серной кислоты концентрацией 0,904%. Модуль пропитки 1:4, температура пропитки 14 — 16°. После пропитки привес щепы составлял 70 — 80%, влажность 53 — 55%.

Одна часть сырой щепы после пропитки высушивалась в естественных условиях (воздушная сушка) при температуре 10 — 18°, а другая — при непрерывном перемешивании в сушилке полочного типа. В сушилке в качестве теплоносителя использовался дымовой газ с температурой 130 — 160°. Продолжительность сушки 35 — 45 мин. За это время щепа в сушилке нагревалась до 40 — 70°.

Газификация березовой щепы с катализатором, высушенной при различных температурных режимах, производилась по 1-й схеме (табл. 107).

Таблица 107

Опыты газификации берёзовой щепы с катализатором, высушенной при различных температурных режимах
Показатели Щепа без пропитки Щепа после пропитки и сушки при температуре
130 — 160° 10 — 18°
Относительная влажность щепы, загружаемой в газогенератор, % 26,7 26,6 27,1
Производительность газогенератора по абс. сух. щепе, кг/ч 32 30 32
Выход суммарного конденсата с 1 пл. м³ щепы, кг 374 333 341
В том числе, %:
жижки 85 91 86
отстойной смолы 15 9 14
Выход газа в пересчёте на абс. сух. щепу, нм³/кг 1,28 1,38 1,34

Из табл. 108 видно, что более высокий температурный режим сушки щепы после пропитки её раствором катализатора не способствовал повышению концентрации фурфурола в отстойной смоле и жижке. Так, газогенераторные конденсаты, полученные из щепы, подсушенной при низких температурах, содержали фурфурол на 5 — 20% больше, чем конденсаты из щепы, подсушенной при температуре 130 — 160°.

Таблица 108

В конденсаторе-холодильнике в среднем улавливалось 50% фурфурола, 63% летучих кислот, 15% смолы, 88% воды, а в смолоотделителе 50% фурфурола, 37% летучих кислот, 85% смолы и 12% воды. Эти данные подтверждают заключение о высокой сорбционной способности отстойной смолы по отношению к фурфуролу.

Таблица 109

Выход жидких продуктов при газификации берёзовой щепы с катализатором, высушенной при различных температурных режимах (в % от веса абс. сух. щепы)
Жидкие продукты Щепа без пропитки Сушка щепы после пропитки раствором катализатора при температуре
130 — 160° 10 — 18°
Фурфурол 3,7 4,8
Летучие кислоты (в пересчёте на уксусную) 8,7 7,0 6,7
Смола 22,2 11,5 16,9
В том числе:
отстойная 7,3 4,8 6,5
растворимая 14,9 6,7 10,4
Метиловый спирт 0,92 0,8 0,7
Эфиры (в пересчёте на метилацетат) 0,6 0,5 0,26

Из табл. 109 видно, что сушка щепы при повышенных температурах отрицательно влияла не только на выход фурфурола, количество которого снизилось па 23%, но и на выход смолы (на 32%).

При промывке горячей водой суммарной отстойной смолы её влажность уменьшалась с 19 — 22 до 5 — 14%, а фурфурол отмывался от смолы на 40 — 55%. Остальное количество фурфурола оставалось в промытой смоле. Полученные результаты согласуются с ранее сделанными заключениями о влиянии промывки на качество смолы.

Таблица 110

Разгонка отстойной промытой смолы, полученной при газификации берёзовой щепы с катализатором, высушенной при различных температурных режимах
Показатели Газификация берёзовой щепы
без пропитки высушенной после пропитки при температуре
130 — 160° 10 — 18°
Конечная температура разгонки, °C 247 234 251
Выход от веса безводной смолы, %:
пека 40,3 50,0 42,9
безводных масел 46,9 41,1 44,4
Содержание в пересчёте на безводные масла, %:
фенолов 52,5 42,2 44,3
нейтральных веществ 30,6 35,8 31,4
карбоновых кислот 8,4 11,3 9,3
Выход от веса абс. сух. щепы, %:
фенолов 1,80 0,83 1,28
нейтральных веществ 1,04 0,70 0,91
карбоновых кислот 0,29 0,22 0,27

Промытая отстойная смола подвергалась разгонке при атмосферном давлении (табл. 110). Сопоставляя приведенные выше данные, можно сделать вывод, что при газификации березовой щепы с катализатором за счет снижения выхода цепного продукта — фенола примерно на 0,5 — 1% от веса абс. сух. щепы достигался высокий выход фурфурола (3,7 — 4,8%). Сушка щепы при повышенной температуре приводила не только к снижению выхода фурфурола, но и к уменьшению выхода фенолов и дру гп\ продуктов, содержащихся и отстойной смоле.

энергосберегающие технологии

Виды теплогенерации в Украине на 2016 год и стоимость

В 2016 году частные потребители тепла в Украине получают тепло из следующих источников: 1. Наиболее распространенный - от электричества, электрокотлы, электрокамины, электрообогреватели... Источником без подробностей в большинстве случаев является "энергия …

Вакуумные трубки 1800 на 58мм — мощность, окупаемость

Более полугода изучаю вакуумные солнечные трубки длиной 1800 внешним диаметром 58мм внутренним 43-44мм. Внутренний объем трубки - 2,7 литра. Иногда на активном ярком солнце мощность трубки показывало около 130-150Вт, но …

Тепловая трубка своими руками и её применение

Для создания тепловой трубки диаметром 16мм и длиной 80см я взял на сантехническом рынке гофронержавеющий шланг для воды, купил заглушки на него и вместо резиновых шайб - паронитовые. Затем я …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.