Влияние температурного режима сушки щепы на выход фурфурола
Влияние повышенного температурного режима сушки щепы можно представить
По второму варианту процесс можно представить так. Во время сушки щепы и сушилке при повышенной температуре гидролиз пентозанов происходит одновременно с дегидратацией пентоз. Образовавшийся фурфурол выносится из сушилки с теплоносителем и теряется. Поэтому выход фурфурола при газификации щепы, высушенной при повышенных температурах, будет меньше выхода фурфурола при газификации щепы, высушенной, например, в естественных условиях.
Сырьем для опытов служила сухая березовая щепа (W = 12÷14%) средневзвешенного размера 27 мм. В качестве пропиточной жидкости использовался раствор серной кислоты концентрацией 0,904%. Модуль пропитки 1:4, температура пропитки 14 — 16°. После пропитки привес щепы составлял 70 — 80%, влажность 53 — 55%.
Одна часть сырой щепы после пропитки высушивалась в естественных условиях (воздушная сушка) при температуре 10 — 18°, а другая — при непрерывном перемешивании в сушилке полочного типа. В сушилке в качестве теплоносителя использовался дымовой газ с температурой 130 — 160°. Продолжительность сушки 35 — 45 мин. За это время щепа в сушилке нагревалась до 40 — 70°.
Газификация березовой щепы с катализатором, высушенной при различных температурных режимах, производилась по
Таблица 107
| Показатели | Щепа без пропитки | Щепа после пропитки и сушки при температуре | |
|---|---|---|---|
| 130 — 160° | 10 — 18° | ||
| Относительная влажность щепы, загружаемой в газогенератор, % | 26,7 | 26,6 | 27,1 |
| Производительность газогенератора по абс. сух. щепе, кг/ч | 32 | 30 | 32 |
| Выход суммарного конденсата с 1 пл. м³ щепы, кг | 374 | 333 | 341 |
| В том числе, %: | |||
| жижки | 85 | 91 | 86 |
| отстойной смолы | 15 | 9 | 14 |
| Выход газа в пересчёте на абс. сух. щепу, нм³/кг | 1,28 | 1,38 | 1,34 |
Из табл. 108 видно, что более высокий температурный режим сушки щепы после пропитки её раствором катализатора не способствовал повышению концентрации фурфурола в отстойной смоле и жижке. Так, газогенераторные конденсаты, полученные из щепы, подсушенной при низких температурах, содержали фурфурол на 5 — 20% больше, чем конденсаты из щепы, подсушенной при температуре 130 — 160°.
В
Таблица 109
| Жидкие продукты | Щепа без пропитки | Сушка щепы после пропитки раствором катализатора при температуре | |
|---|---|---|---|
| 130 — 160° | 10 — 18° | ||
| Фурфурол | — | 3,7 | 4,8 |
| Летучие кислоты (в пересчёте на уксусную) | 8,7 | 7,0 | 6,7 |
| Смола | 22,2 | 11,5 | 16,9 |
| В том числе: | |||
| отстойная | 7,3 | 4,8 | 6,5 |
| растворимая | 14,9 | 6,7 | 10,4 |
| Метиловый спирт | 0,92 | 0,8 | 0,7 |
| Эфиры (в пересчёте на метилацетат) | 0,6 | 0,5 | 0,26 |
Из табл. 109 видно, что сушка щепы при повышенных температурах отрицательно влияла не только на выход фурфурола, количество которого снизилось па 23%, но и на выход смолы (на 32%).
При промывке горячей водой суммарной отстойной смолы её влажность уменьшалась с 19 — 22 до 5 — 14%, а фурфурол отмывался от смолы на 40 — 55%. Остальное количество фурфурола оставалось в промытой смоле. Полученные результаты согласуются с ранее сделанными заключениями о влиянии промывки на качество смолы.
Таблица 110
| Показатели | Газификация берёзовой щепы | ||
|---|---|---|---|
| без пропитки | высушенной после пропитки при температуре | ||
| 130 — 160° | 10 — 18° | ||
| Конечная температура разгонки, °C | 247 | 234 | 251 |
| Выход от веса безводной смолы, %: | |||
| пека | 40,3 | 50,0 | 42,9 |
| безводных масел | 46,9 | 41,1 | 44,4 |
| Содержание в пересчёте на безводные масла, %: | |||
| фенолов | 52,5 | 42,2 | 44,3 |
| нейтральных веществ | 30,6 | 35,8 | 31,4 |
| карбоновых кислот | 8,4 | 11,3 | 9,3 |
| Выход от веса абс. сух. щепы, %: | |||
| фенолов | 1,80 | 0,83 | 1,28 |
| нейтральных веществ | 1,04 | 0,70 | 0,91 |
| карбоновых кислот | 0,29 | 0,22 | 0,27 |
Промытая отстойная смола подвергалась разгонке при атмосферном давлении (табл. 110). Сопоставляя приведенные выше данные, можно сделать вывод, что при газификации березовой щепы с катализатором за счет снижения выхода цепного продукта — фенола примерно на 0,5 — 1% от веса абс. сух. щепы достигался высокий выход фурфурола (3,7 — 4,8%). Сушка щепы при повышенной температуре приводила не только к снижению выхода фурфурола, но и к уменьшению выхода фенолов и дру гп\ продуктов, содержащихся и отстойной смоле.
