Никитин Н.И., Солечник Н.Я., Комаров Ф.П. Химическая технология дерева

Подождите немного. Документ загружается.

—

242 —

—

243 —

печи,

а затем, при помощи подъемных железных дверей (так

назыв.

шиберов) поступают в наклонную камеру переугливания

постепенно передвигаются вверх. Верхний конец корридора

также имеет шибер, через который вагонетки поочередно по-

ступают сперва в промежуточную камеру, а затем и в камеру

для охлаждения, построенную из листового железа.

Газообразные продукты, образующиеся при разложении

дерева в печи А мин о в а, проводятся из нижнего конца печи

штт

Рис

119. Печь Аминов а (по Бенбери).

при

помощи отводной трубы и вентилятора сперва в кон-

денсационную систему, где часть их сжижается, а затем на-

правляются через вделанную в особую топку систему

труб

(регенератор), в которой нагреваются до

350—400°

и затем

направляются обратно в печь для нагревания дерева, путем

непосредственного соприкосновения с ним. В нижней половине

яечи

А ми нов а находятся верхние и ниашие смоляные запоры

для выпуска получающихся в печи конденсатов

Система печи Грендаля и Аминова нашла себе раз-

витие в виде печи Магнус он а с циркуляционной системой,

а также в печи Берге трем а, предложенной только в 1918 г.

устроенной так, что нагретые газы, полученные в этой же

печи

при

сухой

перегонке дерева, вводятся в нее опять .с того

конца,

где дерево находится в последней стадии обжига '). Осо-

бенного распространения непрерывные печи пока не имеют

виду сложности конструкции. Расход топлива в печи Ами-

нова

составляет около десяти проц. от переугливаемых дров.

в) Получение угля

казанах

ретортах.

При

сухой

перегонке дерева в казанах и ретортах кроме

получения древесного

угля

является возможным наиболее полно

утилизировать все остальные образующиеся в процессе

сухой

перегонки

продукты.

Казаны

и реторты представляют собою железные или

чугун-

ные

аппараты, окруженные кирпичной кладкой и имеющие-для

своего обогревания специальную топку. Конструкция этих ап-

паратов весьма разнообразна. По форме поперечного сечения они

бывают квадратные и прямоугольные, круглые и овальные, по

расположению — горизонтальные и вертикальные, наконец, по

характеру работы—стационарные и вынимающиеся.

Размер

этих аппаратов, в особенности размер реторт, изме-

няетея

в широких пределах, так что их емкость колеблется

от 1,5 до 300 и более м

. В зависимости от емкости аппаратов

изменяется

и продолжительность процесса

сухой

перегонки в них.

который,

в зависимости от размеров аппарата, продолжается от

12 час. до 1—2 недель. Говоря о размерах реторты, необходимо

иметь в виду следующие обстоятельства.

1) Обогревание загруженных в реторту дров должно быть

равномерно

по всей их массе, для чего необходимо, чтобы по-

верхность нагрева реторты была наибольшей, по сравнению

ее объемом. Однако, отношение поверхности реторты к объему

связано

следующим математически выведенным равенством:

Р__2_

Т~ г '

где Р— поверхность реторты,

•

Y—объем

реторты,

» г — радиус реторты.

') В циркуляции находится определенный объем газов; избыточные обра-

зующиеся

газы поступают в холодильники, а затем сжигаются в топках.

16*

— 244 —

Из

этого равенства видно, что для увеличения отношения

необходимо уменьшать диаметр реторты, что в практической

отношении

выполнимо в довольно ограниченных размерах. Это же

равенство в известной мере ограничивает возможность увели-

' чения диаметра реторты.

2) Производительность аппаратов с увеличением их объема

увеличивается в определенным пределах. Это обстоятельство

можно

иллюстрировать таблицей (41) производительности реторт

различной

емкости в 24 часа.

ТАБЛИЦА 41

Объем реторты

м?

1,5

300

Производит.

обугленн. древес.

2,55

6,85

35,00

19,00

Из

таблицы 41 можно видеть, что наибольшей производи-

тельностью обладают аппараты средней емкости, т. к. большие

реторты

требуют

много времени для охлаждения, прежде чем

из

них может быть выгружен уголь.

Для достижения при большом диаметре реторты равномер-

ности

обогрева всей загруженной массы дров в некоторых кон-

струкциях реторт предусмотрено устройство внутри реторт же-

лезных труб, по которым циркулируют направляемые из топкн

продукты горения. Однако, трубы затрудняют работу по на-

грузке дров и выгрузке из нее угля. Кроме того такие реторты

требуют

частого ремонта.

— 245 —

Загрузка реторт дровами производится или непосредственно,

или

они вводятся в реторту в уложенном виде в особых патро-

нах (решетках) или тележках. Решетки представляют собою два

железных кольца, соединенных вертикальными железными ре-

брами.

Постановка их в реторты производится при помощи лебедки.

Наиболее простую конструкцию из относящихся к этой

группе кустарных аппаратов имеет горизонтальный казан прямо-

угольного сечения (рис. 120). Казаны изготовляются из котель-

ного железа, толщиной

4,7—6,2

мм; иногда для их изготовления

употребляется рифленое железо. Емкость казанов колеблется

от 1,2 до б м

}

. Казаны окружаются кирпичной кладкой и для

своего обогреванид имеют топку. Днища казанов защищаются

от неносредственного действия пламени сводом, продукты же

горения

обогревают боковые поверхности казана и его верх,

Рис.

120. Казан (прямоугольный).

носле чего

уходят

в дымовую

трубу.

Для загрузки дров и вы-

грузки

угля

в передней стенке казана делается лаз, закры-

вающийся

на время перегонки железной крышкой. В верхней

задней части казана устраивается патрубок, соединяющийся

холодильником (не показан на

рис.).

По этому патрубку

из

казана удаляются летучие продукты перегонки. Процесс

сухой

перегонки в казанах в общих чертах протекает так: по

загрузке соответствующим образом казана, в топке разводят

огонь.

В зависимости от емкости казана,

сухости

дров и пр.,

через 3 — 5 часов начинается процесс

сухой

перегонки с вы-

— 246 —

делением дестиллата и неконденсирующихся газов. Вначале газы

негорючи, так как состоят, главным образом, из СО,, затем че-

рез 1-2 часа газ становится горючим, в виду преобладания к его

составе окиси

углерода

и метана. С момента выделения газок

реакция

разложения дерева становится экзотермической и почти

не

требует

внешнего подогревания, поэтому подбрасывание

топку дров прекращается. Разогревание топки дровами начи-

нают снова под конец процесса, когда уменьшается количество

выделяющихся газов. Перегонка прекращается, когда десгиллат

начнет выходить из холодильника каплями. После этого казану

дают

охладиться 4-5 часов и производят его разгрузку. Горячий

уголь

быстро выгружается в углетушители, представляющие со-

бою железные ящики с герметически закрывающимися крыш-

ками.

Углетушители иногда помещаются на особых вагонетках

для

удобства

передвижения. Если углетушители

отсутствуют,

уголь

приходится заливать водой, во избежание воспламенения.

В тушильниках

уголь

остывает

1—'1,5

суток, после чего иосту-

пает на

грохот

для отделения угольной мелочи, опасной в по-

жарном отношении.

Недостатки казанов следующие: 1) остывание казанов идет

медленно,

2) для ремонта казана почти всегда необходимо раз-

бирать кирпичную кладку, 3) расход дров на подогревание

казана

выше, чем на подогревание аппаратов хорошей кон-

струкции (реторт и т. п.) на 8—

12°/

Горизонтальные реторты изготовляются из котельного же-

леза, толщиной 6 —10 мм, и иногда из

чугуна.

Листы железа

соединяются заклепками. Эти реторты так же, как и каганы,

вмазываются в кирпичную кладку, имеющую топку для нагрева

реторты. На рис. 121 показан о'бщий вид горизонтально! ре-

торты, вмазанной в кирпичную кладку.

Наиболее употребительные в практике горизонтальные ре-

торты имеют емкость 2 м\ при длине 2,15 м и внутр. диаметре

1,25 м. Вообще же длина этих реторт колеблется от 1,5 до

10 м, а внутренний диаметр — от 1 до 2 м. Способ ведения

сухой

перегонки

в ретортах такой же, как и в казанах. Недостатки,

присущие казанам, относятся и к горизонтальным реторта«.

— 247 —

Одним

из применявшихся раньше в Швеции аппаратов по

сухой

перегонке дерева является вертикальная реторта «Карбо»

(рис.

122).

Эта реторта вмещает от 350 до 400 м

дров и

требует

около

трех

недель для нагрузки, перегонки, охлаждения и разгрузки.

Рис.

121. Горизонтальная реторта с холодильником.

Характерной особенностью реторты «Карбо» является[то обстоя-

тельство, что обугливание дерева в ней происходит под дей-

ствием теплоты не только топочных газов, но и части газооб-

разных продуктов перегонки самого дерева. Устройство реторты

состоит в следующем: крышка

реторты имеет 4 люка для за-

грузки дров; нижнее днище

слабо выпукло и имеет по

середине

трубу

для отвода

продуктов перегонки. Выгруз-

ка

угля

происходит через ши-

рокий

штуцер, расположен-

ный

в нижней части реторты

(рис.

]22). Напротив шту-

цера помещается топка. По-

середине реторты проходит

железная нагревательная тру-

ба, разделенная продольной,

не

доходящей до нижнего конца перегородкой.

Продукты горения, образующиеся в топке, направляются

по

винтообразному

ходу

вокруг реторты, обогревают ее поверх-

Рио.

122. Реторта <Карбо>

(по

Кляру).

— 248 —

ность

и поступают в одну из половин нагревательной трубы.

При

этом топочные газы проходят по нагревательной

трубе

сверху

вниз,

где встречаются с неконденсирующимися газо-

образными

горючими продуктами

сухой

перегонки и воздухом,

подводимыми в нижнюю часть нагревательной трубы, через

Рис.

123. Вынимающаяся реторта.

особые трубки (рис. 122). Горячие газы затем направляются

вверх по другой половине трубы и выходят на

воздух.

На

рис. 123 показана вынимающаяся вертикальная так назы-

ваемая французская реторта. Эти-реторты по окончании су-

хой перегонки отделяются от трубы, отводящей в холрдиль-

— 249 —

ник

летучие продукты перегонки, вынимаются при помощи

крана

из печи и охлаждаются в горизонтальном положении вне

печи.

В печь же вставляется новая реторта, загруженная дро-

вами.

Емкость этих реторт от 2 до 10 м\ длительность пере-

угливания 12 — 24 часа. Эти реторты находили большое примене -

ние

во Франции. В виду того, что эти реторты загружаются

холодными, укладка дров в них более совершенна, чем в осталь-

ных ретортах.

Рис.

124. Американские вагонныг реторты.

Остановимся

в заключение на американских вагонных ре-

тортах, являющихся в настоящее время наиболее рациональ-

ный

типом реторт как в смысле почтп непрерывного

хода

производства, так и по экономии топлива и малого расхода

рабочей силы на .загрузку, выгрузку и обслуживание.

Американские вагонные реторты состоят из

двух

парал-

лельно расположенных в кирпичных камерах длинных желез-

ных реторт

(15-18

метр.), имеющих прямоугольное сечение

(рис

124 и 125). Каждая реторта В имеет на своем днище

— 250 —

дару

проложенных рельс, по которым в нее вводятся через

плотно

закрываемую железную дверь 4 вагонетки We дровами.

Каждая

вагонетка несет на себе 7—10 м

дров. Реторты обо-

греваются при помощи особых топок, помещающихся снизу, и

продукты горения проходят из топок через решетчатый свод

и,

поднимаясь вверх, охватывают железные реторты с боков и

затем отводятся в дымоход. Получающиеся при разложении

древесины летучие парообразные и газообразные продукты от-

водятся через боковые патрубки (рис. 125) в особые омоло-

отделители и холодильники.

Рис.

125. Американские вагонные реторты (поперечный разрез и ваш-

нетка).

Несжигаемые газы подводятся из холодильников к топкам

лод ретортами и входят в последние через отверстия а (рис. 124)

здесь сожигаются, с целью использования их тепла. Против

каждой реторты имеется равная ей по величине железная длинная

камера для охлаждения, куда вагонетки с углем, по окончании

процесса

перегонки, примерно требующего 24 часа, перетяги-

ваются с помощью, цепей и ставятся для охлаждения

УГЛЯ.

Ьыходы угля и продуктов в этих ретортах довольно сильно

колеблются и для букового дерева составляют (по данным

Оста):

выход угля-30%; уксусной кислоты. 4</Л°/ ; мети-

лового спирта-!'///.;

дегтя-6»/

и газов-24

»/. На обогрева-

ние

реторт расходуется 16»/

топлива (от веса обуглив, дерева).

Описанные

типы аппаратов

сухой

перегонки"дерева имеют

много разновидностей в своих конструкциях.

— 251

г)

Свойства,

качество

применение древесного угля.

В элементарный химический состав древесного угля входят:

углерод, водород, кислород и некоторое количество мине-

ральных веществ (золы). Количественные соотношения этих эле-

ментов в

угле

могут

иметь весьма сильные колебания,в зависи-

мости от способа обугливания дров, от температуры обугливания,

а также в некоторой степени от породы дерева, из которого

но|учается уголь. Наибольшее количество углерода содержит

уголь, обожженный при высокой температуре, т. е. костровый.

понижением температуры обжига процентное содержание

угле-

рода в

угле

падает, но вместе с этвгм выход угля увеличивается.

Ниже

приводится таблица элементарного состава углей различ-

ных пород, обугленных различными способами ').

В таблице указана также теплота горения абсолютно

сухих

углей в калориях, найденная как опытным путем, так и вычис-

ленная

по предложенной Н. Никитиным формуле (см. стр. 21).

Q = 80,51

•

С +

273,4-

Н.

Из

последней графы таблицы 42 видно, что формула эта

дает

весьма хорошее согласие с найденными на опыте величи-

нами

теплообразовательной способности, и расхождение вычис-

ленных и опытных данных не превосходит нескольких десятых

доле* процента.

Теплотворная

способность 1 г хорошо обожженного древес-

ного

угля, содержащего, например,

88,5°/

углерода и 1,6%

водорода,составляет около

7560

калорий. Для целей сравнения

напомним,

что теплообразовательная способность 1 г абсолютно

сухой

древесины березы составляет лишь около

4950

калорий.

Из

этих цифр видно, что теплота горения угля весьма значи-

тельно превышает таковую же величину для дров. При про-

цессе углежжения, следовательно, получается более концентри-

рованное

топливо.

') См. Н. И. Никитин. О

теплоте

горения

древесных

углей.

Журн.

русск. ф-х. общ. за 1915 г.

— 252 —

ТАБЛИЦА

Элементарный состав

теплота горения древесных

углей

тглерода 1еет бГ Г"'

сконичности.

12 — 15% влаги

его^ачесТ

свойства

высокий

процент

цвет и при падении издает

При

хранении на

~»«<одаря своей гигро-

защищенном

месте

уголь

содержит

проницаемость

угля

является важным

-зливающим его хорошие фильтрующие

высокую адсорбционную (поглотительную)

— 253 —

способность по отношению к таким газам, как, например, хлор,

или

легко сжижаемый фосген, вследствие чего древесный

уголь

применяется

в военном деле, как противогаз. Такие трудно сжи-

жаемые газы, как азот, кислород, окись

углерода

и др., сравни-

тельно мало поглощаются

углем

из окружающей среды. Но

при

температуре, например, жидкого

воздуха

и эти газы

углем

сильно

адсорбируются. Большая «внутренняя» поверхность дре-

весного

угля

является активным поглотителем для извлечения

красящих

веществ из растворов, почему

уголь

применяется для

осветления и фильтрации некоторых жидкостей, так, например,

сахарной промышленности и т. п. Высокая способность дре-

весного

угля

сгущать на внутренней поверхности своих пор

пары

летучих,

легко конденсируемых жидкостей (эфира, серо-

углерода,

ацетона, бензола и т. п.) делает возможным применение

его как поглотителя для улавливания этих паров. Легкое на-

гревание

угля

после такого улавливания приводит к быстрой

отдаче поглощенных паров. Древесный

уголь

применяется для

очистки

и фильтрации спирта (липовый, березовый), для филь-

трации

некоторых минеральных вод (березовый, грабовый—в Бор-

жоме) и т. п. Благодаря своей громадной «внутренней» по-

верхности,

уголь

применяется в качестве катализатора при тех-

ническом

осуществлении некоторых химических реакций, на-

пример,

при получении фосгена. При последней реакции смесь

приблизительно равных объемов хлора и окиси

углерода

про-

водится чрез свинцовые башни, наполненные углем, в результате

чего при сильном разогревании происходит синтез и образо-

вание

СОС1

(фосгена).

Пористость

другие

свойства древесного

угля

могут

ме-

няться,

в зависимости от условий его получения. В неблагопри-

ятных условиях тончайшие поры

могут

частично закупориваться

заполняться трудно летучими веществами, понижающими ад-

сорбционную активность угля. Получение углей с высокой по-

глотительной активностью представляет предмет особых патен-

тов-

и способов.

Удельный вес

угля

бывает различный для разных пород и

способов обжига. Так, удельный вес березового

угля

составляет

— 254 —

около

0,400,

а для легкого елового угля —

0,215.

Истинный

удельный вес (не кажущийся «объемный» вес) древесного угля,

освобожденного от

воздуха,

колеблется в пределах от 1,3 до

1,5, так что вещество угля тяжелее воды. Этого и следовало

ожидать, если подумать о

других

родственных древесному

углю

модификациях

углерода — о графите и алмазе. Истинный удель-

ный

вес древесного угля, судя по удельным весам

двух

послед-

них

модификаций, должен в действительности превышать 1,5.

Рентгеноскопическое

исследование древесных углей обнаружи-

•

вает наличие в них мельчайшей кристаллической структуры.

Как

торговый товар, уголь расценивается по способам полу-

чения

(костровый, печной, ретортный) и по породам, из кото-

рых он получен. Практическое применение уголь находит,

помимо

повседневной жизни, например, в нашей уральской

металлургической промышленности, для плавки чугуна" в домен-

ных печах, почему и заготовляется на уральских заводах в весьма

больших количествах обжигом в печах системы Шварца,

кострах и др. способами.

4. Охлаждение летучих продуктов сухой перегонки дерева.

Охлаждение летучих продуктов сухой перегонки дерева до-

стигается путем их проведения из казанов, реторт и т п при

•омощи

соединительной трубы в особые аппараты, называемые

холодильниками.

Х0Л0Дильника

- ^Уженные охлаждающей средой, по-

теплоту летучих продуктов, благодаря чему пары кон-

денсииются в жидкость,

а газы

охлаждаются. В зависимости

от охлаждающей среды холодильники можно разделить на водя-

ные

воздушные н смешанные. Наиболее рентабельными и рас-

пространенными

являются водяные холодильники. Конструкция

холодильников бывает крайне разнообразна

Ка3 В

ДЯН0Й

ЯЩИЧНЬ1Й

вдавим»

горя-

ТРУбаМ

нень

« ж

ЛГГ

Д Меевика

- W »

трубкам ™ Юбками. Летучие продукты движутся но

трубкам сверху

вниз,

вода же поступает в

ящик

снизу и вы-

— 255 —

ходит

сверху,

т. е. в направлении, противоположном движению

летучих продуктов. Противоположное направление движения

охлаждающей среды и летучих продуктов необходимо для рацио-

нального действия холодильника.

Материалом для изготовления холодильников обычно служит

красная

медь, не разъедающаяся парами уксусной кислоты и

обладающая высокой способностью передавать теило.

Размер

охлаждающей поверхности холодильников опреде-

ляется,

главным образом, разностью температур охлаждающей

Рис.

.126. Водяной ящичный холодильник с сепаратором

скруббером.

охлаждаемой сред и коэффициентами передачи тепла пара

газа через медную стенку в окружающую движущуюся

воду. На увеличение конденсации паров оказывает влияние

также степень трения и удара частиц пара о стенки труб.

Газообразные продукты крайне затрудняют охлаждение паров

виду того, что обладают значительно меньшим коэффициентом

теплопередачи, чем пары, и этим самым требуют увеличения

охлаждающей поверхности холодильника. Так, например, если

для охлаждения паров, образующихся при сухой перегонке

определенного количества дров, потребуется поверхность охла-

—

256 —

ждения

в 0,6 м\ то для

охлаждения образовавшихся вместе

парами газов потребуется поверхность охлаждения

1.34.и

Необходимо отметить,

что

образование

летучих

продуктов

процессе

сухой

перегонки дерева

и их

поступление

холодильник

происходит

не

равномерно,

именно,

определенные периоды

процесса:

или

слишком медленно,

или

слишком быстро.

Практически,

поданным

Б е р

а,

для перегоняемых

is—->о

дров необходима длина медных холодильных

труб

в 40 м, при

их диаметре

в 150 мм.

Толщина стенок холодильных

тру.',

обычно колеблется

от 0,75 до 1 мм.

Трубы холодильника

необходимо очищать

от

осаждающихся

на них

смолистых

ве-

ществ, которые уменьшают теплопередачу

этим затрудняют

охлаждение. Температура вступающей

в.

холодильник" воды

меняется

зависимости

от

времени года. Расход

BOW на

охлаждение

при

скорости дестиллата

1,5

ведра

в час и

конеч-

ной

температуре дестиллата

22\Ъ°

С составляет, примерно.

20 ведер

в час

(Берш).

Жидкий

конденсат

несгустившиеся газы поступают

из хо-

лодильника

в так

называемый сепаратор

сепараторе

про-

исходит разделение конденсата

газов, приходящих

из

холо-

дильника

но

трубе, спускающейся немного

жидкость.

Кон-

денсат выходит

из

сепаратора

сборники

по

сифонной трубе,

газы

же

выходят через

другую

верхнюю

трубу

направляются

или

прямо

топки,

им

а1Шараты

ддя их ВКИ|

назы

че«ир

СКРУ РаМ

Скр

ббера

представляют собою цилиндри-

ходит

чеТ"' 7°

ЛНеННЫе>

НаПрИМер

К0КС0М

Га

™^

*есь

"Р°-

дающейс'

СИЗУ ВВ6рХ

Шается

при

этом

бегГ1?

ск

РУобер

сверху.

Задача

промывки

газов

скруб-

ной

кисло

Т В

ВЫДеЛеНИИ

СОДержа

™

в них

остатков

укс с-

промывнаГ

МеТИЛ0В0Г0 спирта

Выходящая

из

скрубберов

газьГиз

1 Т

СМеШИВаетс

««и-

конденсатом.

Промытые

главный

П0СТ

пают

че

Р<*

предохранительные

клапаны

„

;„

РУбопровод,

откуда

используются

как

топливо

ил

^^^1_^№

1_Делей

(см.

ниже).

—

257 —

Сборники

для

конденсата устраиваются преимущественно

из

еловых досок

виде круглых, овальных

другой формы чанов.

Чаны

имеют

по два

крана: один

на дпе для

спуска смолы,

другой

боковой стене

для

спуска древесного уксуса. Иногда

чаны

врываются

землю,

при

этом

им

придается четырехуголь-

ное

сечение. Смола

из

таких чанов выкачивается насосом.

Общая емкость чанов

для

дестиллата, "получаемого

из 10 .ir

воздушно-сухих дров

при

пятисуточном отстаивании, должна

составлять

600—700

ведер. Чаны

служат

не

только сборниками

для дестиллата,

но и

отстойниками,

так как в них

дестиллат

разделяется отстаиванием

на два

слоя: смолу

подсмольную

коду (древесный уксус),

при

этом смола лиственных пород

(деготь), более тяжелая,

чем

подсмольная вода, оседает

на дно.

Что

же

касается смолы хвойных пород,

то она, в

виду

при-

сутствия

в ней

скипидара, обыкновенно бывает легче древесного

уксуса

всплывает наверх.

Дестиллат, образующийся

начальной стадии процесса

сухой

перегонки,

является целесообразным собирать

отдельный

чан,

так

как он

содержит лишь небольшое количество смолы.

Переработка

сырого

древесного уксуса (жижки).

Сырой

древесный

уксус

содержит

себе следующие веще-

ства:

80—90°/

воды

(от

всего количества древесного уксуса),

3,5—9°/„

уксуспой кислоты

с ее

гомологами, 0,8—3% древесного

спирта,

4—7°/

растворимых

древесном

уксусе

смолистых

веществ

некоторые

другие

продукты.

Состав сырого древесного уксуса зависит главным образом

от породы дерева, способа ведения процесса

сухой

перегонки

охлаждения.

Так,

например, древесный

уксус

лиственных пород

содержит

себе значительно больше уксусной кислоты,

дре-

весного спирта

ацетона,

чем

древесный

уксус

хвойных пород.

Количество образующегося

из

различных пород древесного

уксуса может быть иллюстрировано таблицей

(данные

при-

ведены

процентах

от

веса

сухих

дров).

Никитин.

Технология дерева.

— 258

ТАБЛИЦА 43

Порода

Береза

Бук

Липа .

Дуб .

Пихта

Сосна

Ель

Древ,

уксус

7„ уксуен.

кисл.

в дреи.

уксусе

44,5

•13,8

42,9

42.it

41.4

42,3

39,9

9,8

9,4

9,0

5,3

5.1

4,5

Входящие в состав сырого древесного уксуса органические

вещества имеют различные температуры

кипения:

так темпера-

тура

кипения уксусной кислоты составляет 118°, ацетона 56°,

метилового спирта

64,5°

и т. д.

Дальнейшая переработка сырого древесного уксуса состоит

выделении из него уксусной кислоты, древеспого спирта и

растворимых в,жижке смолистых веществ. Технические методы

выделения уксусной кислоты из древесного уксуса в настоящее

время можно разделить на методы извлечения уксусной кислоты

виде уксуснокальцпевой соли и на новые методы извлечения

уксусной кислоты различными органическими растворителями

(экстракционный

способ).

Обоям способам выделения уксусной кислоты из древесного

уксуса должна продшествовать очистка сырого уксуса от раство-

ренных смолистых веществ, вызывающих засмоление и заку-

порку

труб

и аппаратов и препятствующих быстрому и

эконо-

мичному получению чистой уксусной кислоты.

Очистка сырого уксуса от смолистых веществ достигается,

например,

путем перегонки его в медных

кубах

(рис. 127),

— 259

соединенных, с одной стороны, с чанами с отстоявшейся

жижкой,

а с другой стороны, с холодильником. Нагревание

куба производится через паровой змеевик, уложенный внутри

куба. Растворенная в сыром

уксусе

смола, после отгонки воды,

уксусной кислоты и

летучих

веществ, остается на дне куба

{это так называемая кубовая смола) и время от времени выпу-

скается из него. Кубовая смола все еще содержит в себе не-

которое количество уксусной кислоты и др.

летучих

веществ,

которые

могут

быть отделены от нее посредством отг,онки с во-

дяным

паром. Для уменьшения расхода пара на перегонку сы-

рого уксуса применяются трехкорпусные вакуум - аппараты

Рис.

127. Аппарат для очистки сырого древесного уксуса (но Кля.ру).

•(рис.

128), в которых вследствие поддерживаемого во всех

корпусах разрежения (давление менее атмосферного) понижается

температура отгопки уксуспой кислоты из жижки. Кроме этого

трехкорпусных вакуум-аппаратах образующиеся в нервом

корпусе пары ') не подвергаются охлаждению, а переводятся

змеевик 2-го куба п нагревают его, сами же конденсируются

отводятся из куба: пары, образующиеся во 2-м кубе, исполь-

зуются, для нагревания третьего куба, после чего также кон-

денсируются в нем, и только образующиеся в третьем кубе нары

поступают в холодильник. Теплоты -паров, поступающих из

) Первый корпус обогревается посредством змеевиков с циркулирую-

щий

в них обыкновенных или мятын паром.

17*

— 2G0 —

1-го куба во 2-й и из 2-го в 3-й, оказывается достаточным для

действия этих последних корпусов благодаря тому, что в них

поддерживается более сильное разрежение.

Сырой

древесный

уксус

подается сперва в первый корпус

вакуум-аппарата, затем (через уравнительную

трубу)

во второй

в третий. Сконденсировавшийся перегнанный древесный

уксус

может отбираться из второго и третьего корпуса п из холодиль-

ника

третьего корпуса. Смола сгущается только в третьем кор-

пусе, откуда и вытекает непрерывно.

Применяя

вакуум-аппараты с использованием теплоты от-

гоняющихся паров древесного уксуса и указанной циркуляции

жидкости, можно весьма сильна

снизить

количество топлива,

расходующегося на перегонку

сырого уксуса по сравнению с

обыкновенными

аппаратами ')•

Получение древесного ук-

суса,

свободного в значитель-

ной

степени от смолистых ве-

ществ, возможно также путем

применения

особых смоло-

отделителей, устанавливаемых

между

ретортой и холодильни-

ком.

Действие большинства-

смолоотделителей основано на

пропускании

летучих

продук-

тов

сухой

перегонки дерева

до их охлаждения через жид-

кости,

которые поглощают смолистые вещества. Лефельман

предложил в качестве поглощающей жидкости применять горячую

древесную смолу.

Для того чтобы уксусная кислота и древесный спирт не

могли сконденсироваться в смолоотделителе, в нем поддержи-

в^таддос

температура.

Трехк

°Р

сныв

вакуум-аппараты для этой цели пока *е при-

Рис.

128. Вакууи-апаарат для очистки

сырого древесного уксуса.

— 261 —

В медном г колокольчатом» смолоотделителе Мейера ле-

тучие

продукты

сухой

перегонки прогоняются через ряд камер,

расположенных

друг

над

другом

и снабженных сливными труб-

ками,

при этом поглотителем смолистых веществ является горя-

чая

смола, конденсирующаяся в камерах и постепенно стекающая

из

верхних камер в нижние. Поднимающиеся снизу вверх пары-

жпжки

проскакивают несколько раз через слои стекающей

•смолы и отдают ей свои смолистые примеси, т. е. очищаются.

В настоящее время известно несколько конструкций смоло-

отделителей, на которых здесь останавливаться нет места.

При

применении смолоотделвтелей необходимо устанавливать

всасывающий вентилятор для того, чтобы не происходило замед-

ления

движения паров и газов при просасывании их через по-

глотительные камеры и т. п. Установка смолоотделителей

между

ретортами и холодильниками полезна также в том отно-

шении,

что емолоотделители предупреждают закупорку и заемо-

лепие

труб

холодильника смолистыми веществами.

Освобожденный от смолистых веществ древесный

уксус

(при

выделении уксусной кислоты в виде уксуснокальциевого по-

рошка)

подвергается нейтрализации (травлению) известковым

молоком

Са(ОН)

Травление производят в деревянных чанах,

снабженных мешалками, при этом получается раствор

«белой»

(или

«серой»)

уксуснокальциевой соли, дающий после упаривания

гсерый» порошок с содержанием 80"/

уксуснокислого кальция.

Если

подвергать нейтрализации известковым молоком сырой

древесный уксус, не освобожденный от смолистых веществ, по-

лучается «черный» уксуснокальциевый порошок с содержанием

только

()7°у

уксуснокальциевой соли. Раствор уксуснокальциевой

•соли

содержит также древесный спирт, ацетон и др. вещества,

которые легко отгоняются из отстоявшегося нейтрализованного

раствора в специальных железных

кубах

с тарелками (описы-

ваемых ниже). Аппараты эти обогреваются голым огнем пли

паровым змеевиком.

Отгонку спирта и ацетона из древесного уксуса можно также

производить перед его нейтрализацией, однако, при таком спо-

.собе работы надо делать перегонные кубы медными, так как