СУХАЯ ПЕРЕГОНКА ДЕРЕВА ЛИСТВЕННЫХ И ХВОЙНЫХ ПОРОД

Особенности сухой перегонки дерева хвойных пород

Мы уже видели, что древесина хвойных пород, особенно сосны, заключает в себе значительное количество естественной смолы, или так называемой живицы, которая уже при незначительном нагревании вы­деляет скипидар, какового при сухой перегонке дерева лиственных по­род не образуется. Остаток живицы после удаления скипидара—канн - фоль, при дальнейшем повышении температуры подвергается су­хой перегонке с образованием смоляных масел, которые отчасти переходят со скипидаром, но, главным образом, смешиваются со смолой— продуктом сухой перегонки целлюлозы и лигнина. Таким образом, при смолокурении следует различать три следующие одни за другим и от­части совпадающие друг с другом процесса:

1) выделение с водяными парами скипидара, который находится В древесине уже в готовом виде,

2) сухую перегонку канифоли с образованием пинолина и смо­ляных масел и

3) сухую перегонку целлюлозы и лигнина с образованием уксус­ной кислоты, древесного спирта, смолы и угля.

В аппаратах с нижним выходом продуктов, которые обыкновенно Употребляются при смолокурении, н при очень смолистом материале Может еще быть такой случай, что не вполне разложившаяся живица Выплавляется из дерева и примешивается к смоле, образуя желто - бурую массу, так называемую, серянку.

В аппаратах большого размера и при переработке хорошего Смолья удается при осторожной гонке выделить скипидар почти в чистом виде или с незначительной примесью смоляных масел; в этом случае скипидар получается в виде приятно пахнущей жидкости Желтоватого цвета.

В то время как деготь, полученный из лиственных пород, пред­ставляет совсем малоценный продукт, не имеющий сбыта, смола хвойных пород благодаря высокому качеству, вызываемому присут - Етвием в ней пннолина в смоляных масел, является главным н часто единственным продуктом смолокурения. Присутствие в ней не разло­жившейся серы, серянки, усиливает ее нерастворимость в воде и делает ее особенно ценной в некоторых специальных производ­ствах, например, для, просмоления канатов.

Содержание в смоле из хвойных пород терпенов, пннолина и смоляных масел уменьшает ее удельный вес, и эта смола, в про­тивоположность дегтю из лиственных пород, при отстаивании не опу­скается вниз, а поднимается на поверхность древесного уксуса.

В ю время как целью спирто-порошкового производства является получение древесного спирта и уксусной кислоты в виде древесного порошка, в смолокурении эти продукты не имеют значения и обыкно­венно не вырабатываются, главным образом потому, что выход их не велик, на половину меньше против выхода из лиственных пород. Правда, в некоторых случаях и при сухой перегонке хвойных пород пред­ставляется выгодным использовать древесный уксус для выработки этих продуктов, как это практикуется, например, в Швеции, но у нас в СССР смолокурение ограничивается получением только смолы, скипидара и угля.

В спирто-порошковом производстве выход продуктов по большей части устраивается в верхней части перегонного аппарата, а обогре­вание производится снизу. Образовавшиеся газы и пары поднимаются вверх и тотчас выходят из аппарата. Обугливание здесь начинается в верхней части, и смеоь газов и паров должна пройти ату зону максимальной температуры, прежде чем перейти в холодильник, вследствие чего газы и пары уже вскоре после начала гонки улетучи­ваются из аппарата с температурой гораздо выше 100ПЦ. Благодаря высокой температуре выходящих газов и ларов, насыщенных дегтяр­ными парами, эти последние не выделяются в жидком виде тотчас по выходе аз аппарата и поступают в холодильник. О увеличением зоны разложения дерева смесь газов и паров проходит все более высокий слой максимальной температуры. Все повышающаяся температура выходящих газов и одновременно выделение древесного уксуса, дре­весного газа и дегтя есть прямое следствие расположения выходного отверстия в верхней части аппарата. Здесь процесс уже не разделяется на просушивание древесины и на последующее обугливание, а оба периода почти совпадают, и не происходит циркуляции смеси газов и паров в аппарате, так как эта смесь стремится к выходу по крат­чайшему пути.

Верхний выход парообразных и газообразных продуктов с высо­кой температурой их при выходе вызывает больший расход топлива и возможность закупорки трубы, соединяющей аппарат с холодил ь - никем. Эти результаты вместе с незначительной фракционировкой дестнляятов являются недостатками верхнего отвода продуктов, выгода которого состоят в том, что продукты разложения дерева оставляют аппарат по кратчайшему пути, сравнительно короткое время находятся в соприкосновении с раскаленными стенками аппарата, в результате чего получаются более высокие выхода продуктов.

Верхним отводом следует пользоваться тогда, когда получение хорошего дегтя и возможно совершенная фракционировка дестнллятов не имеют значения, а ото именно относится к сухой перегоике дерева лиственных пород, где поэтому и устраивается почти всегда верхний отвод продуктов.

При смолокурении же по большей части пользуются аппаратами с нижним выходом газов. Скипидар перегоняется при температуре, при которой не происходит ни разложения канифоли на смоляные масла, ни образования смолы из целлюлозы и лигнина; поэтому для получения возможно чистого скипидара следует держать низкую температуру *и полезно устроить нижний выход, так как при этом возможно лучшее фракционирование дестнллятов.

Все аппараты с нижним отводом и с нижним нагревом строятся обыкновенно довольно значительной высоты, вследствие чего нагретые газы и пары при своем движении вверх имеют возможность отдать Часть своей теплоты перерабатываемой древесине, которая постепенно Высыхает. При этом высушивании вместе с водяными парами улету­чивается скипидар. Цока в аппарате есть еще достаточное количество Влажного дерева, разложение древесины и канифоли не может иметь места, а следовательно, возможно получение сравнительно чистого скипидара.

Поднявшиеся вверх газы останавливаются здесь и затем, в силу естественной тяги, начинаю* опускаться вниз к выходному отверстию, при чем они встречают на своем пути все более влажное дерево, на­гревают и сушат его и сами при этом охлаждаются. Наконец, газы выходят через нижнее отверстие, но с температурой (около 100° Ц), которая лежит ниже точки сгущения смоляных паров в жидкость. Следствием этого является выделение большей части смолы в жидком видо еще до конденсации древесного уксуса и скипидара в холодиль­нике. Так как цель смолокурения—получение смолы хорошего качества и возможно чистого скипидара, что достигается вызванной нижним отводом циркуляцией газов, то аппараты с нижним отводом нужно считать наиболее пригодными для смолокуренно-скипидарного про­изводства.

Зона обугливания дерева постепенно распространяется; сверху вниз, а слой более или менее влажной древесины уменьшаете». С даль- нейпшм разложением дерева идущие сверху горячие газы уже не встречают достаточного количества еще сырой древесины, которой они могли бы отдать свою теплоту и вследствие этого охладиться. Поэтому в конце процесса сухой перегонки температура газов и паров при выходе их из аппарата настолько повышается, что находится выше точки сгущения смоляных паров. В это время уже не происходит выделения смолы в жидком виде при выходе из аппарата; скипидар, смола и древесный уксус умеете уносятся' в холодильник и после конденсации могут быть разделены отчасти на основании различного удельного веса, отчасти путем перегонки. Чем короче этот период одно­временного поступления в холодильник указанных продуктов—тем лучше результат.

Таким образом, аппараты с нижним отводом газов дают воз­можность:

1) производить фракционированную перегонку,

2) получить относительно чистый скипидар, хорошего качества смолу с небольшим количеством кислоты и воды и* сравнительно богатый содержанием уксусной кислоты древесный уксус,

3) сберечь часть топлива благодаря циркуляции в аппарате газов, отдающих свою теплоту перегоняемому материалу,

4) избежать закупорки труб и облегчить их чистку.