СУХАЯ ПЕРЕГОНКА ДЕРЕВА ЛИСТВЕННЫХ И ХВОЙНЫХ ПОРОД

Древесный материал для сухой перегонки и его заготовка

У нас в СССР для получения древесного спирта и порош» •быкновенно употребляют березу и за ее недостатком в редких слу­чаях осину, которая сравнительно с березой дает меньший выход указанных продуктов;'в некоторых губерниях для этой мели можно бы использовать дуб и липу, но ати дорогие породы находят себе другое, более выгодное, применение. На Кавказе имеются большие насаждения •ука, очень выгодного для сухой перегонки, но, к сожалению, там это производство существует в очень ограниченном размере.

Дрова для перегонки заготовляются разных размеров в зависи­мости от длины реторты: 12 вершковые (0,53 ж), аршинные (0,71 м) Ж 6-ти четверговые (1,06 м), а для топки обыкновенно аршинные; поленья толщиной в 2 вершка (8,8 см), не колются, поленья в 3 вершка (13,н см) раскалываются пополам, а толщиной в 4 вершка (17,7 ем)—п* Четыре части. Заготовку лучше всего производить зимой, так как в это время рабочие руки дешевле, дерево содержит наименьше* . количество влаги и, следовательно, дрова меньше нуждаются в про­сушке, а содержание влаги, как мы уже видели, имеет громадно* значение в производстве,

В довоенное время, при существовании монополии, акцизное ведомство употребляло большое количество березового угля для •чистки водки и при заказах на выжег этого угля ставило обяза тельным условием, чтобы уголь был приготовлен из соченых дров весенней заготовки, нарубленных из деревьев 35 —40-летнего возраста ♦т 2'/г до 4 вершков в диаметре, при чем дрова до 3 вершков должны быть расколоты пополам, а толщиной свыше 3 вершков—на 4 части. Заготовка соченых дров обходится, конечно, дороже, но при этом ааводчик с каждой куб. сажени дров получает около 8 пудов бересты, которая идет на выгонку чистого „товарного" дегтя; древесный уксус (жижка) от перегонки соченых дров получается более чистым, « меньшим содержанием смолы, и потому порошок выходит лучщег* качества; кроме того, соченые дрова скорее высыхают и, следовательно, скорее могут быть пущены в переработку.

Заготовка березовых соченых дров производится во время дви­жения соков в дереве, когда береста и находящаяся под ней кора легко отделяются от дерева и друг от друга. Эюг период дьикиння

Cjri** перегони» дерева - 9 соков, смотря по климатическим условиям, бывает в разных местах не в одно и то же время: так, например, в южной части б. Тоболь­ской губернии он начинается в начале июня и заканчивается в конце июня, а в б. Нижегородской губернии он начинается около 1&7го мая. Заготовленные соченые дрова оставляют в лесу до следующей зимы, когда их по зимней дороге вывозят на завод.

Несоченые дрова для перегонки и для топки, заготовленные зимою, оставляются обыкновенно для сушки на лесосеке до следующей зимы, но если условия для просыхания на лесосеке неблагоприятны, , то лучше всего вывозить их тотчас после рубки к заводу, где они складываются парами в длинные параллельно расположенные полен­ницы с промежутками между ними, для лучшего проветривания и сушки дров. Поленницы кладутся на лежках, чтобы дрова не при­касались к земле и не загнивали; для большей устойчивости полен­ниц каждой пары в промежутки между ними вставляются упорки; промежутки между дарами оставляются более широкие. Поленницы кладутся обыкновенно в сажень высотой и сверху покрываются пногда досчатыми щитами, положенными несколько наклонно. Если дров» оставляются на лесосеке, то поленницы укладываются также на под­кладках и делаются возможно длиннее в направлении господствующих ветров для лучшей просушки.

Мы уже видели, что береза достигает максимума сухости при •естественном высыхании на воздухе приблизительно через 18 месяцев после рубки, поэтому крайне желательно и даже необходимо загото­вленные дрова выдерживать на заводской дровяной: бирже или на лесосеках в течение этого времени, иначе из сырых дров получается слабая жижка с большим количеством воды, вследствие чего на ее перегонку и на упарку после нейтрализации идет много топлива, да и самая перегонка сырых дров требует лишнее количество теплоты.

Соченые дрова высыхают значительно скорее и при благоприят­ных условиях достигают максимума сухости в течение года. Слишком долгое хранение дров на лесосеках или на заводе невыгодно, так как во 1-х, напрасно затрачивается оборотный капитал, а во 2-х, дрова По достижении максимума сухости (у березы 15—16% влаги) снова начинают при неблагоприятных условиях поглощать влагу и загнивать.

Иногда в целях получения угля без коры и улучшения качеств* жижкм березовые несоченые дрова „ошкуривают". Ошкурка произво­дится особыми скобелями в роде бондарных, при чем вместе с бере­стой состругивается и кора; кора-береста перегоняется отдельно для получения „товарного" дегтя, который выходит хуже дегтя из чистой бересты. На некоторых заводах практикуется предварительная про­парка дров, в этом случае береста и кора довольно легко отделяются,

Но операция эта кропотлива и обходится не дешево, почему не находит большого применения.

Теплотворная способность дерева, т.-е. количество калорий, кото­рые выделяются при сгорании 1 к» древесины, зависит от по­роды дерева и от содержания в нем влаги; так, например, сырые березовые дрова с 40% влаги обладают теплотворной способностью в 2400 кал., с 20% влаги—8700 и с 0%—4700 кси. поэтому высушивание дров имеет громадное значение для экономия топлива и для получения более концентрированного древесного уксуса. Иногда пользуются не только естественной сушкой дров на воздухе, но сушат их также искусственным способом в особых камерах, нагреваемых Топочными газами, выходящими из заводских печей.

Мы видели, что нормальной таксационной саженью считается такая сажень, в которой плотной древесной массы 220 куб. фут. Коли­чество плотной массы в J куб. сажени дров зависит от следующих причин: 1) от длины поленьев—чем длиннее поленья, тем меньше плот­вой массы, 2) от толщины поленьев—при толстых поленьях коли­чество плотной массы больше, чем при тонких, 3) от древесной породы; наибольшее содержание плотной массы дает ель (71,1%) и наименьшее—граб (62,8%); береза занимает промежуточное положение (97,5%), 4) от плотности укладки, 5) от количества клеток в полен­нице, 6) от чистоты обрезки сучьев.

Так как дрова покупают по объему, то чем плотнее порода, тем больше по весу содержится плотной массы в единице объема. По плотности в нисходящем порядке породы располагаются следующим образом: дуб, береза, сосна, ива, осина, ель и липа.

Свеже-срубленные дрова при высыхании уменьшаются в объеме, это уменьшение по высоте составляет на сажень от а" до 7"; поэтому при заключении условий с дроворубами завод выговаривает прибавку на сажень высоты поленницы до 4-х вершков на усушку.

При организации спирто-порошкового дела необходимо в первую очередь определить размер заводского производства в зависимости от площади березовой дачи, предназначенной обслуживать завод. Поло­жим, что эксплоатируемая дача имеет 6000 га. Березу лучше всего перерабатывать в возрасте около 40 лет; при этом возрасте запас древесины на одной десятине при нормальных условиях роста соста­вляет около 25 куб. сажен дров (242,5 куб. м), и прирост достигает максимума. При 40-летнем обороте рубки представляется возможным вырубать каждый год 125 ш, что даст около 3125 куб. саж. дров (30312 куб. ,«), каковое количество и определяет размер ежегодного производства. Если нет других источников получения топлива, то часть березовых дров должна пойти на топку. Считая, что количество

З*

Топочных дров приблизительно равняется количеству перегоняемых дров, находим, что в перегонку можно брать. ежегодно 1550 куб. сажен (15 100 щб. м) и такое же количество пойдет ва топливо. Если - дача состоит из смешанных пород, то лиственные породы должны идти на перегонку, а хвойные—на топку.

Для углежжения дрова прежде заготовляли крупных размеров по длине и толщине. Так называемые „куренные" дрова на Урале имели 7—8 четвертей в длину при толщине в 3—4 вершка; в не­которых местах для кучного углежжения употребляли 3-х аршин вы* дрова. На выжиг угля куренные дрова пускаются только после зоз - душной просушки их в куренях чрез 1 Va года и не раньше как через год после рубки. Так как сортировка угля по породам имеет большое значение при ведении доменного процесса, то куренные дрова перед выжигом сортируются и лиственаые породы переугли - ваются отдельно от хвойных.

При сухой перегонке хвойных пород (смолокуренно-скипиарвое производство) употребляются наиболее смолистые части сосвы. От степени смолистости материала (смолье) зависят его качество и выход продуктов. Простые сосновые дрова для сухой перегонки обыкно­венно не употребляются, так как выход продуктов из них не на стольку высок, чтобы с избытком покрыть все расходы п» произ­водству. Не все части дерева одинаково богаты смолой (естественной)- в нижних его частях смолы скопляется больше, чем в верхних. Осо­бенно богаты смолой пни и корни, оставшиеся после рубки старых " деревьев.

В смолокурении различают несколько видов смолья, главные на которых—пневой осмол, старый сосновый валежник и колодник и смолье-подсочка. Самый лучший пневой осмол получается из старых сосновых пней, кора которых уже отвалилась и заболонь отчасти сгнила. Старые пни предпочитаются не только ради их большой смо­листости, но еще и потому, что их легче корчевать, извлекать из Земли. Молодые пни, простоявшие 2—3 года после рубки, в смоло­курении обыкновенно не употребляются, вследствие незначительной Смолистости и трудности добывания. Лучшим считается смолье из пил, простоявшего не менее 12—15 лет. Смолье тем лучше, чем оно тяже­лее. Свежая щепка, только что вырубленная из смолистого пня, издает приятный скипидарный запах.

Наши крестьяне производят корчевку пней обыкновенные руч­ным способом; все их корчевальные принадлежности состоят и» топора-колуна, рычага, железного или деревянного клина, деревянной колотушки и лопаты. Корчевка производится следующим способом. Сначала окапывают кругом пня землю и перерубают наиболее толстые - Корни, затем, не извлекая пня из земли целиком, колют его Пополам и, когда щель настолько раздвинулась» что в нее можно просунуть рычаг, работают рычагом, стараясь выворотить одну из половинок пня. Вели пень не поддается усилию, колют каждую из половинок и с помощью рычага извлекают из земли каждую часть пня отдельно. Такой способ корчевания* пня частями представляется наиболее быстрым и легким; здесь пень одновременно извлекается из земля л колется на части. Мри корчевке пня целиком нужна большая физи­ческая сила, и там, где для этого требуется 4—5 сильных рабочих, достаточно бывает троих, если пень корчуется частями. Кроме того пень, целиком вывороченный из земли, все-таки, нужно расколоть, что труднее сделать с вынутым из земли лежачим пнем, чем со стоячим в земле. Выкорчеванный пень колется на части, очищается от коры, гнилой заболони и складывается в поленницы. Колку нужно произ­водить так, чтобы на каждом куске пня было не более, чем по одному корневому отрогу, так как иначе смолье нельзя уложить плотно в поленницу. Между тем, при отдаче заготовки смолья сдельно, о кубической сажени, плотность укладки имеет очень большое зна­чение. Если смолье расколоть так, что отдельные куски имеют по 2—3 отрога, то при укладке такого смолья в поленницах всегда будут пустоты, п, следовательно, в известном объеме смолья окажется мало. Может случиться, что, например, 4 куб. сажени (88,8 ну б. л.) плохо уложенного смолья при надлежащей плотной укладке дадут только З'/j—3 куб. сажени (24,2-29,1 куб. м).

Что касается количества смолья, какое можно заготовить на одной десятине участка, покрытого пнями, то оно сильно меняется в зависимости от густоты вырубленного леса, от возраста, при кото ром производилась рубка, н от высоты пня. Нужно считать, что в среднем на 1 га сплошь вырубленной сосны, имеющей в диа­метре около 8 вершков (около 35 f. v) у пня, можно заготовить 5—6 куб. сажен смолья (48—58 куб, .«). '

Чтобы заготовить 1 куб. саж, смолья (9,7 куб. .«), нужно выкор­чевать, расколоть и очистить около 40 пней, имеющих приблизи­тельно 1 аршин (0,71 .w) в высоту и 8 вершков (около 35 е. н) в попереч­нике. Успешность корчевки зависит от плотности грунта и от опыт­ности рабочих. Чем слабее грунт, тем легче выкорчевывать пень, и поэтому самая легкая корчевка бывает на песчаных боровых местах. В среднем нужно считать, что трое рабочих могут в течение дня выкорчевать, расколоть, очистить, уложить в поленницу около 20 пней вышеуказанного размера, что составит около 7а куб. саж. смолья (около 4,8 куб. л). Но очень сильные и опытные рабочие усцевают заго­товить бАяыпе, иногда до я/4 куб. саж. (7,2 куб. м) в день. По сред­ней производительности работы и по цене рабочей силы можно высчитать, приблизительно стоимость смолья на месте. При заготовке смолья в го­сударственных лесных дачах стоимость его увеличивается пошлиной, которая взимается в размере 2 руб. с куб, сажени (9,7 куб. ж).

Корчевание с помощью машин в СССР развито очень мало, что - объясняется не отсутствием потребности в'такого рода машинах, а их малой пригодностью и недостаточной производительностью сравни­тельно с ручной корчевкой. С устройством и работой корчевальных машин можно познакомиться по книге инж. Барановского „Древо­валы и корчеватели".

За последние Ю—15 лет по примеру Америки, Канады и Германии у нас делались попытки применять взрывчатые веще­ства при корчевании пней. Были испытаны обыкновенный порох, пироксилин и аммонал, 8 общем из произведенных опытов вы­яснилась полная возможность корчевать пни взрывами, но взрывная работа все же оказалась дороже ручной или машинной корчевки. Главная причина дороговизны состояла в высокой цене взрывчатых веществ. Работа по взрыванию пней заключается в следующем. В земле под пнем пробуравливается сверлом канал, конец которого приходится под центром пня, и в образовавшуюся „бурку" закладывается ]—3 и более патронов, смотря по размерам пня и по физическим свойствам почвы. В последний патрон вкладывается капсуль с бикфордовым поджигательным шнуром. Бурка засыпается сухой землей и утрам­бовывается. Эффект взрыва определяется количеством и качеством взрывчатого вещества, удачно заложенной буркой, характером пня и свойствами почвы. При максимальной работе взрыва пень раскалы­вается на несколько частей и вылетает из ямы при заряде 400—600 г взрывчатого вещества.

Валежное или колодниковое смолье встречается во многих лесных местах СССР, особенно в Сибири, иногда в большом количе­стве. Причина его образования—по'жары и ветровалы. Обгоревшие сосновые стволы под влияниеи бурь и ветров выпадают из земли вместе с корневой системой, обгнивают снаружи и даже порастают мхом. Смола в них собирается ближе к корням, поэтому в сосновом колоднике больше всего смолы в его комлевой части. Вершину колоды на смолье не употребляют, а, очистив ее комель от мха и гнили, отпиливают 3—4 аршина от корня, смотря по смолистости колоды, затем отпиленную комлевую часть пилят на более мелкие куски и колют. Иногда колодниковое смолье бывает очень хорошего качества к обходится дешевле пневого осмола, так как заготовка его легче: корчевать здесь не нужно, а только очистить колоду, распилить и расколоть на куски.

Хороший материал для сухой перегонка представляет смолье - иодсочка. Подсочка производится у нас в СССР в б, б. Вельском и Шен­курском уездах б, б. Вологодской и Архангельской губ^ Она состоят в том, что в нижней части ствола сосны постепенно, в течение пяти лет, снимаются кора и часть заболони; для того, чтобы дерево не засохло, сдирание производится не по всей окружности ствола, а на одной его стороне оставляется узкая полоса коры, так называемый ремень, по которому а. происходит питание подсоченного дерева. Смола, спу­скаясь из верхней части сосны но смоляным каналам, доходит до подсочного места и здесь стремится выйти наружу. На подсоченной поверхности она выступает в виде прозрачных, липких, приятного запаха капель; это и есть так называемая живица, которая на воздухе быстро густеет и, затвердевая, превращается в так называемую серу. Сера употребляется, как известно, для добывания канифоли и серного скипидара. Просмоляясь таким образом, сосновый ствол становится хоро­шим материалом для смолокурения; пневой осмол представляет также просмоленную древесину, но с тем отличием, что в нем главная масса смолы приходится на внутреннюю часть ння, а в смолье-под­сочке—на наружную часть ствола.

Подсочку сосны начинают весной вершка на 4 (около 18 см) Выше корня и в течение пяти лет распространяют ее вверх по стволу до высоты около 5 аршин (ок. 3,5 м), подсачивая таким образом за каж­дое лето не более 1 — 1% аршина (71 —106 см). Подсочку каждого года не производят разом, а делают так называемые вздымки, вершка во I V*—2 (6,5—9 см), подходя к дереву за время подсочки раз 14—16; только в последние два года иногда снимают кору сразу на 1 (71 см) Или I1/: аршина (Ю6 см) в лето. Такая постепенность в снимании коры и части заболони имеет следствием наибольший сбор серы и наилучшее осмоление дерева. Со вздымок или подтесок первого года серу не собирают; она собирается вместе с серой, вытекающей в подтесок второго года. Второй раз собирают серу в подтесок третьего года. Последние два года сера не собирается, потому что вздымки в эти годы делают большие, и серы наплывает вследствие этого мало.

После снятия ремня сосну рубят осенью или зимой пятого года; ее верхняя неподсочная часть идет на дрова, а нижняя подсоченная распиливается на части, длиной около 2—а аршин (1,4 — 2,1 м), и доставляется на смолокуренный завод.

Гонкая „товарная* сосна для подсочки обыкновенно не употре­бляется, так как она представляет ценность, как строевой и пиловоч­ный материал; чаще всего подсачивают боровую сосну с раскидистой кроной, сучья которой начинаются невысоко от земли.

На севере СССР смолу гонят обыкновенно не из одного смолья - подсочки, а прибавляют 10 — 20пневого осмола. Смолье-подсочка содержит естественной смолы 12 —14%, а пневой осмол 14 — 30°/«. Поэтому прибавка пневого осмола увеличивает выход скипидара; ка­залось бы, при этом должен увеличиваться и выход смолы, но в дей­ствительности этого не замечается, вероятно, потому, что сера или вернее, канифоль, выплавляясь из древесины, под действием высокой температуры отчасти разлагается, отчасти сгорает, стекая во время гонки по кривым кускам пневого осмола.