ТЕХНОЛОГИЯ ПИРОГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ

ПИРОЛИЗ ДРЕВЕСИНЫ В СРЕДЕ УГЛЕВОДОРОДОВ

При разложении древесины в токе перегретых водяных паров, уксусной кислоты получается в два раза больше, чем при сухой перегонке древесины. Однако вследствие чрезмерного разбавле­ния дистиллята конденсирующимися водяными парами, извлече­ние ее по существующим методам нерентабельно.

С целью повышения концентрации уксусной кислоты в дистил­ляте и получения повышенных выходов летучих кислот и других ценных продуктов были проведены исследовательские работы по пиролизу древесины в паровой и жидкой фазе органических ве­ществ взаимно нерастворимых с водой. В качестве таких веществ были взяты ксилол, бензол, керосин и другие углеводороды. Опыты проводились при разной продолжительности и конечной температуре нагрева.

Впервые термическое разложение древесины в токе перегре­тых паров органических растворителей, не смешивающихся с во­дой, было предложено в 1939 г. В дальнейшем были проведены опыты термического разложения древесины в жидкой среде орга­нических веществ 2.

Большие исследования в этом направлении были проведены А. К - Славянским который подверг древесину термическому разложению в токе насыщенных паров ксилола и в жидкой среде керосина. При разложении в токе паров ксилола выход кислот, по данным исследователя, увеличивается в два раза, фенолов и аль­дегидов — в три-четыре раза. Выход смолы в большинстве слу­чаев уменьшается, а выход спиртов остается без изменения по сравнению с обычной сухой перегонкой. Славянский установил, что наиболее подходящей жидкой средой является керосин.

Процесс термического разложения древесины в керосине ведется так. В реторту, загруженную древесиной, заливают керосин в соотношении 1,4 ве­совых частей керосина на 1 весовую часть абсолютно сухой древесины. Затем реторту подвергают нагреванию. Пары керосина, влагу дров и продукты раз­ложения древесины отгоняют, конденсируют и конденсат разделяют во фло­рентине на водный слой и слой керосина. В первый период работы реторты отгоняется кислота, вода и ннзкокипящие фракции керосина; водный слой нейтрализуют известью, а керосин спускают в сборники. Когда содержание кислоты возрастет, приблизительно до 15—20%, начинают отбор крепкой жижки с содержанием кислоты в среднем 25—30%. Процесс отгонки керосина и продуктов разложения древесины останавливают при температуре около 275°. Окончательно керосин удаляют из древесины продувкой ее водяным паром.

При перегонке березовой древесины в среде углеводородоз получается (в пересчете на абсолютно сухую массу) в %:

Бурой древесины............................................... 78

Газов............................................................ 2

Кислот.............................................................. 5

Смол................................................................ 3

Спиртов, эфиров, кетонов и др................... , . 2

Воды.............................................................. 10

При разложении древесины в парообразной или жидкой среде имеет место выравнивание температуры во всей массе загружен­ной в аппарат древесины и устранение местных перегревов. Разло­жение протекает без заметного теплового эффекта.

Вследствие незначительного коэффициента распределения уксусной кислоты и ее гомологов, а также и других продуктов разложения древесины, между керосином и водой, уксусная кис­лота и другие органические вещества в большей части переходят в водный слой.

При нагреве древесины в среде углеводородов при темпера­турах до 275° разложению подвергаются главным образом геми - цоллюлезы, за счет ацетильных и формильных групп которых об­разуются летучие кислоты — уксусная и муравьиная.

Бурая древесина может быть использована как горючее для передвижных и стационарных газогенераторов или как сырье для пиролиза обычным методом при температурах 400—450° с целью получения древесного угля, смол и других продуктов пиролиза древесины. Высшая теплотворная способность 1 кг бурой древе­сины равна 6000 ккал/кг.

Основное преимущество пиролиза древесины в среде углеводо­родов— это высокая концентрация кислот в водном дистиллаге (25-30%).