Выход продуктов при газификации осиновой коры
Для опыта была использована кора, полученная при окорке осиновых дров одного из лесопунктов Новгородского лесокомбината, заготовляющего осиновые балансы для целлюлозных предприятий Ленинградской обл.
Измельчение сухой осиновой коры производилось и рубильной машине
Химический состав осиновой коры, использованной для опытов, был следующий (в %): целлюлозы по
Из приведенных данных видно, что химический состав используемой коры по ряду показателей отличается от данных, имеющихся в литературе. Например, и коре, используемой для газификации, находилось больше целлюлозы, полиуроновых кислот, пентозанов и лигнина.
При проведении опыта выяснилось, что работа газогенераторной установки по
Нормальное действие аппаратуры стало возможным при работе установки по
Конденсаты из смолоотделителя и
Средняя температура (в °С): дутья 18, газа в горловине газогенератора 80, газа после смолоотделителя 47, газа после
Состав суммарного конденсата после отстаивания (и %): отстойная смола 47, жижка 53.
Анализ отстойной смолы: летучие кислоты (в пересчете на уксусную) 4,2%, влажность 12%, удельный вес при 20° 1,077.
Анализ жижки: летучие кислоты (и пересчете па уксусную) 6,1%, растворимая смола 13,3%, метиловый спирт 0,79%, эфиры (в пересчете на метилацетат) 0,31%, удельный вес при 20° 1,058.
Выход суммарного конденсата в пересчете на единицу сырья (количество абс. сух. коры в 1 пл. м³ принимаем 450 кг) 285 кг/пл. м³, в том числе: отстойной смолы 134 кг/пл. м³ и жижки 151 кг/пл. м³. Из приведенных данных видно, что в суммарном конденсате находилось большое количество отстойной смолы (47%).
Жижка по содержанию в ней органических веществ может представлять интерес лишь для получения растворимых смол, как сырья для дальнейшей переработки. При промывке отстойной смолы горячей водой (80°) отделено 17% растворимой смолы (в пересчете на безводную), перешедшей в раствор.
Выход продуктов в пересчете па абс. сух. осиновую кору следующий (в%): летучие кислоты (в пересчете на уксусную) 3,3, растворимая смола 8,8, отстойная смола 20,5, метиловый спирт 0,5, эфиры (и пересчете па метилацетат) 0,2, реакционная вода 15,2.
Выход газа равен 1,12 нм³/кг (на абс. сух. кору), а расход воздуха 0,765 нм³/кг.
Из материального баланса, приведеного в табл. 69, видно, что (112 — 84) 100: (100 — 14,7) 100 = 33% абс. сух. осиновой коры
перешло в газ, а большая её часть в жидкие продукты.
Таблица 69
| Статьи баланса | Количество | |
|---|---|---|
| кг | % | |
| Количество коры, загруженной в газогенератор | 100 | 55 |
| Дутьё | 84 | 45 |
| Итого | 184 | 100 |
| Суммарный конденсат | 54 | 29 |
| Генераторный газ | 112 | 61 |
| Паровая фаза охлаждённого газа, поступающего в топку | 2 | 1 |
| Зола, удалённая из газогенератора | 2 | 1 |
| Потери и невязка | +14 | +8 |
| Итого | 184 | 100 |
Тепловой к. п. д. газогенератора по газу был равен 30%, а по жидким продуктам значительно больше (47%). Приведенные данные теплового баланса показывают, что на осиновой коре газогенератор работал для генерации главным образом жидких продуктов, а не газа.
Смола из осиновой коры была подвергнута лабораторной разгонке при атмосферном давлении до различной конечной температуры (рис. 14). Выход масел от веса безводной смолы при отгонке их до температуры 225° равнялся 19%, а пека 62%. При отгонке в пределах 285 — 294° масел получилось значительно больше (62,7%) и относительно мало пека (26,9%).
Результаты анализов масел от первой разгонки смолы (конечная температура 225°) и смеси масел двух последних опытов (конечная температура 285 — 294°) приведены в табл. 70. Из этих данных видно, что при повышении конечной температуры разгонки смолы с 225 до 290° увеличивается степень отгонки нейтральных веществ и карбоновых кислот более чем в 3 раза, а фенолов примерно на 40%.
Характерной особенностью масел, получающихся при разгонке этой смолы, является их высокая подвижность при температуре 10 — 15° и низкий удельный вес (меньше единицы) Удельный вес исходной смолы составлял 1,077.
Таблица 70
| Средние температурные пределы отгонки масел, °C | Содержание в маслах, % | Выход в пересчёте на безводную смолу, % | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| фенолов | нейтральных веществ | карбоновых кислот | фенолов | нейтральных веществ | карбоновых кислот | |
| 110 — 225 | 40,2 | 30,4 | 13,4 | 10,6 (100%) | 8,0 (100%) | 3,5 (100%) |
| 110 — 290 | 25,3 | 43,3 | 20,3 | 14,7 (140%) | 25,1 (315%) | 11,8 (340%) |
Масла, отогнанные от смолы при атмосферном давлении и конечной температуре 285 — 294°, были промыты горячей водой (80°) и анализировались по
Таблица 71
| Показатели | Масла до промывки | Масла после промывки |
|---|---|---|
| Удельный вес при 20 °C | 0,967 | 0,954 |
| Кислотность водяной вытяжки, % | 1,81 | 0,63 |
| Кислотное число | 89 | 50 |
| Число омыления | 200 | 120 |
| Вещества, растворимые в бензине, % | 26 | 16 |
В серном эфире растворилось 57% водорастворимой смолы жижки. При анализе экстрагированной части смолы из жижки получены следующие продукты, считая от веса всей растворимой смолы жижки (в %): фенолов 16 (в том числе веществ, осаждаемых уксуснокислым свинцом, в пересчете на условный пирокатехин 10,4);карбоновых кислот 27; нейтральных веществ 1,94. При анализе эфироводы в ней обнаружено левоглюкозана, определяемого поляриметрическим способом, считая от веса всей растворимой смолы жижки, 15,3%.
На основании опытных и аналитических данных можно считать, что с 1 пл. м² осиновой коры можно получить 500 нм³ генераторного газа, пригодного для топливных целей (Q = 1000 ккал/нм³), 151 кг жижки, содержащей 13,3% растворимой смолы и 134 кг отстойной сырой смолы. При разгонке этой смолы предварительно промытой горячей водой, можно получить 68 кг/пл. м³ масел, близких по анализу к дегтю II сорта.
