энергосберегающие технологии

Газификация березовой и осиновой щепы с кислым катализатором

Щепа после пропитки раствором серной кислоты подсушивалась в естественных условиях под навесом. Концентрация серной кислоты в пропиточных растворах составляла 0,4 — 0,43; 0,72 — 0,76; 0,9 и 1.2%. Газификация щепы на установке производилась по 1-й схеме.

Таблица 95

Как видно из табл. 95, производительность газогенератора, но абс. сух. древесине колебалась в пределах 26 — 39 кг/ч.

Температура дутья при проведении опытов колебалась от 7 до 12°. Газ охлаждался в конденсаторе-холодильнике до 13 — 30° и дополнительно при прохождении, но газопроводам и через смолоотделитель за счет потерь тепла в окружающую среду. Температура газа после смолоотделителя составляла 10 — 26°. Таким образом, газ при выходе из конденсатора-холодильника охлаждался за счет теплопотерь ещё на 3 — 4°.

Фурфурол в газогенераторных конденсатах определялся при помощи барбитуровой кислоты путем получения характерного осадка в конденсате, отгоняемом из пробы анализируемых образцов.

Получаемые при газификации березовой щепы конденсаты из конденсатора-холодильника разделялись на жижку и отстойную смолу. Конденсат из смолоотделителя во всех опытах получался нерасслаивающимся. Все три жидкости анализировались раздельно. Результаты анализов конденсатов, полученных из березовой щепы, приведены в табл. 96.

Таблица 96

Газогенераторные конденсаты из осиновой щепы, получаемые из конденсатора-холодильника и смолоотделителя, смешивались и разделялись в отстойнике.

Из результатов анализа жижки и отстойной смолы видно (табл. 97), что содержание фурфурола, например, в отстойной смоле, полученной из осиновой щепы, достигало 8,3 — 10,5%, тогда как в жижке концентрация фурфурола составляла 3,2 — 3,44%.

Таблица 97

Аналогичная картина наблюдается при рассмотрении результатов анализа конденсатов из конденсатора-холодильника, полученных при газификации березовой древесины. Так, фурфурола в отстойной смоле содержится 5,07 — 5,6%, а в жижке 1,8 — 2,5%. Очевидно, что отстойная смола является более активным растворителем фурфурола, чем жижка.

Объективным показателем лучшей растворимости фурфурола и смоле является коэффициент распределения К, который оказался для всех опытов с катализатором значительно меньше единицы и для березовых жижки и смолы колебался от 0,32 до 0,42, а для осиновых от 0,33 до 0,45. По показателям кислотности, влажности, содержанию спиртов, эфиров, растворимой смолы и др. фурфурольные смолы и жижки заметно отличались от контрольных.

Выходы жидких продуктов, полученных при газификации березовой и осиновой щепы с сернокислотным катализатором показали, что оптимальную концентрацию серной кислоты в пропиточном растворе следует принимать 0,7 — 0,9%. При этом выход фурфурола резко возрастает. Выход других ценных продуктов (например, летучих кислот и смол) несколько уменьшается. При увеличении концентрации в пропиточном растворе серной кислоты до 1,2% выход Фурфурол снижается и заметно падает выход смолы. Очевидно, при повышенных количествах серная кислота разрушающе действует на продукты пиролиза древесины. Для наглядности на рис. 18 приведены сравнительные кривые, показывающие влияние концентрации сернокислотного катализатора на выход фурфурола при газификации березовой и осиновой щепы.

Как видно из рисунка, характер кривых для березовой и осиновой щепы близок между собой, особенно в первой её половине. Следовательно, для получения фурфурола можно использовать почти с одинаковым эффектом как березовую, так и осиновую щепу.