ВНИИБ - Технология целлюлозно-бумажного производства. Справочные материалы. В 3-х томах. Том 1. Часть 1
Подождите немного. Документ загружается.
202
Оборудование,
применяемое
на
узлах
приема
и
складах
древесного
сырья,
коры
и
древесных
отходов
Vr^
И
_LL
И
ГТТ1
м
II
"
[-
"Vy
-^Л/V"
VW
vvV
VW
__
--\
^\
\
--•
"1
-;-
:j
^~!_1^
^Z
-CZ
\
EZ
-^
з
—
г.
л
4
/'ме.
J.5P.
Торцевателъ
бревен
с
одной
неподвижной
с/пенкой
конструкции
АО
"Союзлесмонтаж'
1
-люлька
(корыто);
2 -
тележка
с
торцующим
щитом;
3 -
стационарный щит;
4-лебедка;
5
-
пачка сортиментов
в
корыте;
6 -
пачка сортиментов
в
грейфере
Торцеват&1Ь
бревен
ОАО
«Союзлесмонтаж»
двухсторонний
Объем
торцуемой
пачки
(наибольший),
пл.м
....................................... 10
Длина
торцуемых бревен,
м
-
минимальная
.........................................................................................
2,7
-
максимальная
.......................................................................................
8,5
Скорость перемещения тележки,
м/с ..................................................
0,65
Средняя
продолжительность торцевания
пачки,
с ................................ 10
Усилия
торцевания,
кН ............................................................................. 29
Мощность привода,
кВт ........................................................................... 22
Габаритные размеры,
мм
..............................................
4320x21
600x1620
Масса,
т ...................................................................................................
32,3
Примечание. Машина
имеет
две
люльки
с
неподвижными щитами
и
два
торцующих
щита
на
одной
тележке.
Прием,
хранение
и
подготовка
древесного
сырья
203
Торцевальная
машина
НПЦ
«Речпорт»
(проект 4281)
Объем
торцуемой
пачки
(не
более),
пл.м
8,0
Длина
торцуемых бревен,
м
-минимальная
2,7
-максимальная
7
Время
торцевания,
с 10
Скорость передвижения торцующей
тележки,
м/с
0,65
Усилия
торцевания,
кН 30
Мощность привода,
кВт 22
Габаритные размеры,
мм
4715x20
340x1820
Масса,
т
31,42
Примечание. Машина имеет
две
люльки
с
неподвижными щитами
и два
торцующих
щита
на
одной
тележке.
Торцевыравнивате.1Ь
ВКНИИВОЛТ
(ЛВ-169)
Масса торцуемых пачек,
т до 10
Длина торцуемых бревен,
м
-
минимальная
2,0
-
максимальная
6.5
Усилие торцевания,
т
15
Максимальное
расстояние
между
стационарным
и
передвижным торцующим щитом,
м 9,0
Масса,
т 8,4
Примечание.Машина
предназначена
для
крепления
к
порталу порталь-
ного
либо башенного крана
и
передвигается
с ним по
одно-
му из
крановых путей.
Техническая характеристика
торцующих
установок
конструкции
ИркутскНИИЛП
Таблица
3.38
Показатели
Тип
торцевателя
П-6
П-8
П-8-1
Максимальный
объем торцуемой пачки,
м
1
30
17,0
Длина торцуемых бревен,
м:
-
минимальная
4.0
4,0
4,0
-
максимальная
6,5
Параметры
торцевыравнивающего
щита,
м:
-
ширина
4,5
3,7
3,7
-
высота
3.2
3,2
2.0
-
максимальный
ход
2.4
3,3
Скорость сближения
щитов,
м/с
0,12
0,3
0,3
Усилие
торцевания,
кН
J
VriJl
rils
I
V/L/HWLXJ1
lll/l.,
IY1I
Давление
в
гидросистеме,
МПа
200
70
60
.,
Установленная мощность.
кВт
10
60,0 22,0
15.0
Масса
конструктивная,
кг
16000
1000
8500
Установки
проходного
типа
П-6 и П-8
конструкции ИркутскНПИЛП предназначены
для
выравнивания
торцов сортиментов
в
п>чках.
сформированных непосредственно
в
захвате
или
тросовой
петле подъемно-
транспортного
средства,
в том
числе лесопогрузчика. Установка
П-6
состоит
из
двух
направляющих рам,
на
которых
смонтированы подвижные каретки.
На
каретках
жестко
закреплены
два
торцующих щита. Привод
внутренней
каретки
-
гидравлический, раздельный, реверсивный. Установки
П-8 и
П-8-1
также
состоят
из
двух
направляющих рам,
по
которым
в
продольном направлении перемещаются каретки
с
закрепленными
на
них
торцевыравнивающими
щитами. Привод
кареток
-
электромеханический, раздельный, реверсивный.
204
3.4.
ВЛИЯНИЕ
ХРАНЕНИЯ
ДРЕВЕСНОГО
СЫРЬЯ
НА ЕГО
СВОЙСТВА
3.4.1.
ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ДРЕВЕСИНЫ
В
ПРОЦЕССЕ
ХРАНЕНИЯ
БАЛАНСОВ
При
заготовке
и
складировании балансов
на
суше
в
весенне-летний период
в
результате протекания
в
древесине биохимических
реакций
и, в
основном,
в
результате развития микроорганизмов происходит
изме-
нение
ее
первоначальных
свойств
и
химического
состава.
Природные
свойства
древесины
балансов
не
изме-
няются,
если
они
заготовлены
и
хранились
в
осенне-зимний сезон. Изменение характеристик древесины
на-
чинается
с
наступлением
теплого
периода
года.
При
хранении
в
штабелях неокоренных хвойных балансов
в
течение одного летнего сезона
изменение
свойств
и
химического состава наблюдается только
у
заболонной древесины.
Влажность древесины несколько понижается,
но
остается
выше точки насыщения волокна.
У
древесины
изменяется
цвет,
в
основном,
в
результате
развития плесневых
и
деревоокрашивающих грибов. Особенно
это
характерно
для
сосновых
балансов.
У
еловых
балансов
в
местах
отмирания коры
древесина
темнеет
в
резуль-
тате
проникновения
в нее
таннидов
из
коры.
В
древесине изменяется содержание
и
состав экстрактивных
веществ,
растворимых
в
петролейном
эфире
и
горячей
воде,
и
понижается содержание летучих продуктов (терпенов).
Эфиры
жирных кислот
гидролизу-
ются. Свободные жирные кислоты накапливаются
в
окисленном виде
в
подсыхающей
древесине.
Во
влаж-
ной,
особенно
в
пораженной грибами древесине, большая часть свободных жирных кислот окисляется
до ле-
тучих
продуктов.
В
течение первого
года
хранения,
как
правило, основные компоненты древесины
(целлюлоза,
лигнин
и
пентозаны)
не
разрушаются.
Базисная
плотность древесины хвойных балансов уменьшается
на 1
...2%
за
счет
понижения
содержания
экстрактивных
веществ. Целлюлоза, полученная сульфитным способом
из
еловой древесины, несколько хуже
проваривается,
имеет
более
низкую
белизну,
на
5...
10
единиц,
но
содержит
меньше смолистых
веществ.
Дре-
весные массы, выработанные
из
хранившихся балансов, также отличаются
более
низкой белизной. Показате-
ли
механической прочности
и
способность волокнистых полуфабрикатов
к
отбелке
в
процессе первого года
хранения
хвойных балансов
не
изменяются.
Расход древесины
на
выработку целлюлоз увеличивается
на 1
...2%.
При
хранении окоренных хвойных балансов
в
кучах древесина неравномерно просыхает.
Это
один
из ос-
новных
недостатков данного
способа
хранения. Влажность древесины
в
наружных слоях снижается
ниже
точки
насыщения волокна.
При
рубке
подсохших
балансов
на
щепу
образуется
больше
мелкой фракции
и
опилок.
В
результате
развития плесневых
и
деревоокрашивающих грибов древесина темнеет,
в
ней
понижа-
ется содержание экстрактивных веществ,
что
приводит
к
снижению выхода сульфатного мыла
на
50...60%.
Небеленая сульфитная целлюлоза
содержит
меньше смолы,
но
имеет
более
темный цвет.
Расход
древесины
на
выработку единицы продукции увеличивается
на
2...3%.
Показатели механической прочности
не
изменя-
ются.
Хранение балансов
в
воде
обеспечивает полную сохранность
древесного
вещества. Базисная плотность
древесины
не
изменяется.
Экстрактивные
вещества
претерпевают
только
качественные
изменения.
В
процес-
се
хранения протекает гидролиз эфиров жирных кислот (триглицеридов). Жирные кислоты
(ненасыщенные
и
насыщенные) накапливаются
в
древесине.
Воска,
представляющие
другую
большую группу эфиров
жирных
кислот древесины,
не
подвергаются гидролизу.
При
переработке хранившихся
в
воде еловых балансов
суль-
фитным способом
в
целлюлозе содержится больше липкой смолы, увеличивается содержание
в ней
сора
из-
за
проникновения
в
древесину таннидов
из
отмирающей коры. Водное хранение балансов
не
оказывает
отри-
цательного
влияния
на
производство целлюлозы сульфатным способом.
Хранение
лиственных балансов
на
суше приводит
к
развитию
в
древесине прелости. Прелость
листвен-
ной
древесины разделяется
на
несколько
фаз:
побурение
-
результат отмирания
паренхимных
клеток; подпар
-
следствие
развития
в
древесине деревоокрашивающих грибов; твердая гниль (мрамор)
-
результат пораже-
ния
древесины грибами
суб
деструкторам
и;
мягкая
гниль, конечная фаза прелости
-
результат
развития
мощ-
ных
дереворазрутающих
грибов.
Лиственные
балансы поражаются
прелостью,
если
они
заготовлены
и
уложены
в
штабеля
до
августа
ме-
сяца.
Балансы, заготовленные
в
августе
и в
более
поздние
месяцы,
остаются
без
поражения
до
весны будуще-
го
года.
В
первый летний сезон хранения древесина балансов поражается,
в
основном,
побурением
и
подпаром
на
80...
120 см
вглубь
от
торцов. Твердая гниль только начинает появляться
и ею
поражается
не
более
10...
15%
древесины кряжа.
Прием,
хранение
и
подготовка
древесного
сырья
205
В
результате
развития
первых
двух
фаз
прелости базисная плотность древесины уменьшается
на
1.5...2,0%
за
счет
снижения
содержания экстрактивных веществ, растворяющихся
в
петролейном
эфире
на
50% и
ацетоне
на
30%,
а
также веществ, растворяющихся
в
1%-ном
растворе щелочи
на
0,6...
1,2%
от
массы
древесины. Основные компоненты клеточных стенок
не
разрушаются,
но
лигнин
частично модифицируется.
Пораженная
подпаром древесина медленнее
делигнифицируется.
Остаточный
лигнин
в
целлюлозе содержит
больше хромофорных групп. Показатели механической прочности целлюлозы
не
изменяются. Расход
древе-
сины
на
выработку
единицы
продукции увеличивается
на
1,5...2,0%.
Если балансы оставлены
на
хранение
на
второй год.
то в
этом
случае
древесина
будет
поражена твердой
и
мягкой
гнилью
до 40% по
объему
При
переработке
данной
древесины
резко
увеличивается
ее
расход
на
единицу
вырабатываемой
продук-
ции,
а
качество полуфабрикатов значительно
ухудшается.
Поэтому, балансы лиственных пород
нельзя
хра-
нить
более
одного летнего сезона.
3.4.2.
ИЗМЕНЕНИЕ
СВОЙСТВ
ДРЕВЕСИНЫ
В
ПРОЦЕССЕ
ХРАНЕНИЯ
ЩЕПЫ
С
момента измельчения балансовой древесины
на
технологи-
ческую щепу
в
весенний, летний
и
осенний сезоны
года
и
склади-
рования
ее в
кучу происходит непрерывное изменение
ее
физиче-
ских
свойств
и
химического
состава.
Характер этих
изменений
зависит
от
состояния древесины, условий
в
куче
и
продолжитель-
ности
хранения щепы. Щепа, сложенная
в
к^чу,
в
зимний
период
сохраняет свое нативное состояние
до
начала
ее
разогревания
в
летний сезон. Технологическую щепу хранят
на
открытом
воздухе
в
кучах кольцевой
или
прямоугольной формы.
В
кучах кольцевой
формы
отсыпка щепы
и
направление
ее на
переработку произво-
дится
в
двух смежных секторах (рис.
3.60).
В
кучах прямоугольной формы
отбор
щепы осуществляется
из
^
ис
-
3
б®
Схема отсыпки
ее
основания
по
всему продольному сечению
при
помощи шнеков.
и
отбора щепы
из
куч
3
42.1 Условия
внутри
куч
щепы
Хранение технологической щепы
на
открытом
воздухе
в
относительно больших
по
высоте кучах
(8...
10
м
и
более)
приводит
к
возникновению
совершенно новых условий внутри складов древесного сырья,
в
корне
отличающихся
от
условий хранения
в
штабелях балансов.
Подобно другим растительным продуктам (торф,
зерно,
корнеплоды) большие массы технологической
щепы
обладают способностью
к
саморазогреванию.
Причины
этого
явления
-
биохимические
реакции
в жи-
вых
клетках древесины,
жизнедеятельнос1Ь
мико-
и
микроорганизмов, плохой
отвод
тепла
из
больших
по
объему
куч
щепы.
Кучи
щепы начинают разогреваться
сразу
же
после складирования,
но для
начала экзотермического про-
цесса
необходимо, чтобы
начальная
температура
в
куче была
не
менее
+3...+5
°С. При
складировании мерз-
лой
щепы разогрев
куч
начинается только
с
подводом тепла
извне.
Кучи
щепы разогреваются
до
температуры
+55...+68
°С.
Наиболее высокие температуры наблюдаются
при
хранении щепы лиственных пород. Кучи еловой щепы разогреваются
до
температуры
+56.
..+60
°С.
Интенсивность
нарастания температуры
в
кучах щепы
для
различных пород неодинакова
и
зависит
от ок-
ружающих условий.
Кучи
еловой щепы
до
максимальной
температуры
в
летний
период разогреваются
за
15...30
дней,
в
осенний
и
весенний периоды
за
30...40
дней. Достигнув максимума, температура
в
кучах
ще-
пы,
независимо
от
сезона хранения, довольно значительное время
остается
неизменной,
а
затем
она
посте-
пенно
понижается.
Размер
куч
оказывает
решающее
влияние
как на
процесс разогревания,
так и на
скорость остывания мас-
сы
древесины.
В
небольших кучах щепы высотой
до
3...
4-х
метров увеличения температуры
не
наблюдает-
ся, так как
теплопотери значительно превышают экзотермический процесс,
а
если температура
и
повышает-
ся,
то на
незначительную величину.
Температура
в
таких кучах меняется
с
изменением
температуры
окружающего воздуха.
Большие
массы щепы объемом
10
ООО
м
1
и
более
быстро разогреваются
до
относительно высоких темпе-
ратур
и
остывают
очень медленно.
На
температурный режим
куч
щепы
большое
влияние оказывает
ее
форма. Если куча имеет
форм}
кону-
са,
усеченного конуса
или
сильно
вытянута,
при
ширине
в
2...3
раза превышающей
ее
высоту
(12...
15
мет-
206
Влияние
хранения
древесного
сырья
на его
свойства
ров),
то
такие
кучи
в
теплый период
года
быстро
разогреваются,
но и
относительно быстро остывают. Темпе-
ратура
в них
поддерживается
на
10...
15 °С
выше окружающего воздуха.
В
зимний
период
они
остывают,
температура понижается
в
периферийных
слоях
ниже
О °С.
Центральные слои имеют температуру
от О
°С
до
+5...
+
10
°С.
Весной
с
повышением температуры окружающего воздуха
до
+5...+10
°С
такие
кучи
щепы сно-
ва
начинают разогреваться
и
через
30...40
дней температура
в них
достигает+35...+40
°С.
При
формировании
куч
щепы
в
осенне-зимний сезон, когда температура окружающего воздуха ниже
О
°С,
щепа находится
в
охлажденном состоянии весь
зимний
и
часть весеннего периода.
С
повышением
температуры
до
+5...+10
°С
куча щепы начинается медленно прогреваться, возникают биохимические процессы, которые
с
повышением
температуры
постепенно
ускоряются,
и
к>ча
щепы
через
1,5...2
месяца
разогревается.
По
другому идут процессы
в
кучах щепы большего размера, когда
их
длина
и
ширина превышает высоту
(20...30
м) в
4...5
раз.
При
отсыпке
куч
щепы
в
теплый период
года
относительно высокие температуры
в
них
сохраняются
в
любое
время
года,
несколько
понижаясь зимой,
что
способствует
протеканию
деструк-
тивных
процессов весь период хранения щепы.
При
формировании
куч
указанных размеров
в
зимний
период
они
находятся
в
охлажденном состоянии
до
конца
июня
месяца,
и
древесина сохраняет
все
свои первона-
чальные
свойства.
Наличие
в
куче
опилок
и
коры
способствует
более значительному повышению температуры
как по
всему
профилю
кучи
при
равномерном распределении этих компонентов
в
щепе,
так и при
наличии отдельных мест
их
скопления. Так,
при
наличии
опилок температура
кучи
может достигать
80 °С, а
коры
- 90
°С.
По
объему кучи
температура
распределяется неравномерно. Обычно максимальная температура наблю-
дается
в
центральной части
кучи,
ближе
к
вершине.
По
направлению
к
поверхности температура постепенно
понижается,
а в
граничных
слоях, кроме
вершины,
она
равна температуре окружающего воздуха.
Незначи-
тельное
повышение температуры обычно наблюдается
в
нижней части кучи.
С
момента начала разогревания
в
кучах щепы происходит перераспределение влаги. Понижается влаж-
ность нижних боковых
и
центральных слоев щепы
и
увеличивается влажность верхних слоев.
Увеличение
влажности
верхних
слоев
щепы
происходит
за
счет
конденсации паров
воды,
поднимающих-
ся
с
нижних более теплых
слоев,
а
также
за
счет
атмосферных осадков.
При
отсутствии процесса разогрева-
ния
в
кучах влажность внутренних
слоев
щепы после хранения
не
отличается
от
исходной.
Влажность
верхних
слоев
щепы
на
глубине
до 1
метра
зависит
от
метеорологических
условий района хранения.
Общее
содержание влаги
в
кучах щепы
в
процессе
хранения изменяется мало, кроме случаев очень длительного
хранения,
когда после остывания
куч
содержание влаги
в
щепе увеличивается
за
счет атмосферных осадков.
В
разогревающихся кучах изменяется газовый
состав
атмосферы.
В
период разогревания понижается
со-
держание кислорода, иногда
до 0%, и
повышается содержание углекислоты. Через три,
четыре
недели
возни-
кает устойчивый газообмен между кучей
и
окружающей атмосферой
за
счет
различий
в
температурах. Кон-
центрация
кислорода
и
углекислоты
в
атмосфере
кучи восстанавливается
и
незначительно отличается
от
концентраций
в
окружающем кучу
воздухе.
Как
уже
отмечалось,
в
зимний
период боковые поверхностные слои
кучи
щепы охлаждаются
до
темпера-
туры ниже
О °С.
В
некоторых случаях охлажденные
участки
щепы могут смерзаться
в
ледяные
глыбы,
что
затрудняет
по-
дачу щепы
в
производство. Смерзание щепы
до
образования сплошных ледяных глыб наблюдается только
в
разогревающихся кучах,
при
накоплении конденсата паров воды
в
наружных слоях
кучи
и
достижения отно-
сительной
влажности
у
щепы
более
50%.
Для
преодоления
возникших затруднений
в
подаче
смерзшиеся
глыбы
щепы раздавливают трактором
или их
откатывают
в
сторону
от
загрузочного устройства
линии
транс-
портировки
щепы.
В
весенний период глыбы легко разрушаются. Смерзанию щепы способствует
неправиль-
ная
форма
куч и
неровности
на их
поверхности.
При
формировании
куч в
зимний период смерзание щепы
не
происходит. Только
при
складировании
ще-
пы
в
период сильного снегопада
она
может
смерзаться
и
образовывать
большие ледяные глыбы.
3.4.2.2
Изменение
характеристик
древесины
в
процессе
хранения
щепы
Плотность
древесины.
В
процессе хранения щепы
в
разогревающихся кучах происходит уменьшение
плотности древесины. Скорость деструкции веществ древесины
до
летучих продуктов
в
среднем
для
всего
объема
кучи
составляет
в
первые
4...6
месяцев
для
хвойной щепы около
1% в
месяц,
а для
лиственной-
1,5%. Данный характер
изменения
плотности древесины свойственен кучам, сформированным
в
весенний
и
летний
периоды
года.
При
формировании
куч
осенью
(сентябрь,
октябрь) плотность древесины снижается
в
такой
же
степени только
в
первые два,
три
месяца.
В
дальнейшем
с
понижением температуры
в
куче щепы
из-за
снижения
температуры окружающего
воздуха
плотность древесины уменьшается
со
значительно
меньшей
скоростью
и
потери
древесного
вещества
за
6...9
месяцев
не
превышают
4...5
%.
Прием,
хранение
и
подготовка
древесного
сырья
207
Плотность древесины щепы, хранящейся
в
зонах
куч с
относи-
тельно
низкими
температурами
(не
превышающими
+35...+40
°С),
в
первые
4...5
месяцев
у
хвойной щепы
и
первые
2...3
месяца
у ли-
ственной щепы уменьшается,
в
основном,
из-за
окисления
до
лету-
чих
продуктов экстрактивных
веществ,
растворяющихся
в
органи-
ческих растворителях,
и
веществ, растворяющихся
в
горячей
воде,
т.е. веществ, которые могут удаляться
в
процессе получения
цел-
люлозы. Абсолютная величина потерь зависит
от
содержащихся
экстрактивных
веществ
в
древесине. После
3...6
месяцев хранения
в
щепе начинают развиваться
дереворазрушающие
грибы.
С
этого
момента плотность древесины понижается из-за разрушения
ос-
новных
ее
компонентов
У
щепы, хранящейся
в
зонах
куч с
относительно высокой
тем-
пературой, плотность древесины уменьшается из-за окисления
экс-
трактивных веществ, растворяющихся
в
органических растворите-
лях,
и
веществ, растворяющихся
в
горячей
воде.
После
1...1,5
месяцев хранения щепы
плотность
древесины
уменьшается почти
с
постоянной
скоростью из-за отщепления ацетильных групп
и
окис-
ления
экстрактивных веществ.
Реакция
древесины.
В
процессе хранения щепы уменьшается
рН
древесины (рис. 3.61).
Особенно активно данный процесс протекает
в
зоне
куч с по-
вышенной
температурой. Реакция древесины изменяется
вследст-
вие
отщепления ацетильных групп
и
накопления
в
зонах конденса-
ции
паров воды уксусной кислоты,
а
также
вследствие
жизнедеятельности мико-
и
микроорганизмов, которые могут син-
тезировать муравьиную, уксусную
и
щавелевую кислоты.
Сочета-
ние
относительно
низкого
рН и
высокой температуры вызывает
изменение
белизны щепы.
Белизна
древесины.
В
процессе хранения щепы понижается
бе-
лизна
древесины. Особенно активно данный процесс протекает
в
первые
два
месяца хранения щепы (рис.
3.62).
В
зонах относительно низких температур потемне-
ние
щепы является следствием развития деревоокра-
шивающих
грибов
и
биохимических реакций
в
живых
клетках древесины.
В
зонах
к>ч
с
относительно высо-
кой
температурой
изменение цвета древесины являет-
ся
следствием модификации
лигнина.
Образовавшиеся
хромофорные группы
не
разрушаются
в
процессе
ки-
слой сульфитной варки.
Экстрактивные
вещества древесины.
При
хра-
нении
балансов
на
суше содержание экстрактивных
веществ
в
древесине
за
летний период понижается
на
15...25%.
При
хранении щепы
в
разогревающихся кучах изме-
нение
содержания экстрактивных веществ
и их
окисле-
ние
происходит значительно
быстрее.
Общее
количество
экстрактивных веществ понижается
в
течение первого
месяца
хранения
щепы
до 40%
(рис.
3.63).
Интенсивность
данного процесса зависит
от
темпе-
ратурных условий
и
физиологического состояния
дре-
весины
(заболонь,
спелая древесина, ядро). Количество
эфиров
жирных кислот
за
первый месяц уменьшается
до
70%.
Но
жирные кислоты
не
накапливаются
в
щепе,
количество
их
сохраняется почти
на
первоначальном
уровне. Окисляются
как
ненасыщенные,
так и
насы-
щенные
жирные кислоты,
но
количество первых
снижа-
3:
о.
6,5-
5,0-
1 2 3
Продолжительность
хранения
щепы,
месяц
Рис.
3
61.
Изменение реакции еловой
древесины
в
процессе хранения щепы
<D
£
65-
55
0123456
Продолжительность
хранения
щепы,
месяц
Рис.
3.62
Изменение
бе/изны
ечовой
древесины
в
процессе хранения щепы
О
|f
<D
Ч
м
§
и
t
-о
а Е
10-
30 -
50]
70-
3 10 15 20 30
Продолжительность
хранения
щепы,
сутки
Рис 3 63.
Изменение
содержания
смолистых
веществ
в
еловой
щепе
(%
от
первоначального
количества):
общее
количество
смолистых
веществ
смоляные кислоты
неомыляемые
вещества
нейтральные вещества
эфиры
жирных кислот
208
Влияние
хранения древесного сырья
на его
свойства
100
1234
Продолжительность
хранения
цепы,
месяц
Рис. 3.64.
Изменение
содержания
липкой
смолы
в
еловой
сульфитной
целлюлозе
в
процессе
хранения
щепы
ется
значительно
быстрее.
В
связи
с
этим состав оставшихся
в
древесине жирных кислот изменяется: увеличи-
вается
относительное
содержание
насыщенных жирных
кислот
и
уменьшается
относительное
содержание
не-
насыщенных.
При
хранении
щепы
гидролизуются
не
только
триглицериды,
но и
воска, входящие
в
группу
неомыляемых
веществ. Понижается количество смоляных кислот. Продукты
их
самоокисления частично накапливаются
в
щепе.
В
процессе хранения щепы уменьшается количество
летучих
компонентов смолы
-
терпенов.
После
од-
ного
месяца
содержание
их
уменьшается
до
60%,
а
после
8...9
месяцев
в
древесине
обнаруживают
только
их
следы.
С
изменением количества
и
качественного состава смолистых веществ
в
еловой древесине изменяется
и
количество липкой смолы
в
сульфитной целлюлозе (рис.
3.64).
Минимальное
ее
количество обнаруживается
в
целлюлозе после
2-х
месяцев хранения щепы.
Основные
компоненты
древесины.
Количество целлюлозы
и
лигнина
в
древесине
не
изменяется
в
течение
5...6
месяцев хранения щепы хвойных
пород
и
3...4
месяцев хранения щепы лиственных пород
до
момента про-
явления
жизнедеятельности дереворазрушающих грибов. Содержание
ге-
мицеллюлоз
в
древесине стабильно
в
течение первых
2...3-х
месяцев.
В
последующий период хранения щепы происходит понижение количества
легкогидролизуемых
гемицеллюлоз.
В
зоне относительно высоких темпе-
ратур
кучи
продукты
их
деструкции
в
виде Сахаров накапливаются
в
щепе.
Основное отрицательное явление
при
хранении щепы
для
производ-
ства
целлюлоз
- это
процесс конденсации лигнина. Конденсация
лигни-
на
особенно заметно проявляется
у
щепы, находящейся
в
зоне относи-
тельно высоких температур
и
более
низких значений
рН,
после первого
месяца
хранения.
В
значительно
меньшей
степени
(в
З...3,5
раза
медленнее)
конденса-
ция
лигнина наблюдается
и у
щепы, хранящейся
в
зонах
куч с
относительно
низкими
температурами. Из-за
конденсации замедляется растворение лигнина
при
варке.
3.4.2.3.
Выход
и
характеристики
сульфитной
целлюлозы
При
постоянстве режима варки еловой щепы
выход
небеленой целлюлозы увеличивается из-за уменьше-
ния
степени провара массы.
Это
происходит вследствие конденсации
лигнина
в
древесине
при
хранении
ще-
пы.
При
отбелке
полученной целлюлозы увеличивается
расход
химикатов
и.
соответственно, количество
не-
желательных загрязнений
в
сточных водах.
Выход
беленой
целлюлозы
относительно
массы древесины
не
изменяется.
Для
достижения заданной степени провара массы увели-
чивают продолжительность
или
конечную температуру вар-
ки.
При
этом
в
течение первых четырех месяцев хранения
щепы
не
наблюдается изменения выхода целлюлозы.
С
уве-
личением
срока хранения щепы выход целлюлозы уменьша-
ется (рис.
3.65).
Хранение
щепы оказывает отрицательное влияние
на бе-
лизну
небеленой сульфитной целлюлозы (рис.
3.66).
Белизна
ее
интенсивно понижается
в
первые
два
месяца
хранения,
как
следствие
изменения белизны древесины. Изме-
нение
белизны небеленой целлюлозы
не
оказывает отрица-
тельного
влияния
на
процесс отбелки
и на
показатели беленой
целлюлозы. Белизна беленой
целлюлозы
не
изменяется.
Вследствие
хранения щепы
уже
после одного месяца
резко понижается содержание смолы
как в
небеленой,
так и
беленой целлюлозе (рис.
3.67).
С
увеличением продолжительности хранения щепы
со-
держание смолистых
веществ
в
целлюлозе
понижается
в
значительно
меньшей
степени.
т
1
г
0123456
Продолжительность
хранения щепы, месяц
Рис.
3.65.
Изменение
выходи
сульфитной
небеленой
(1)
и
беленой
(2)
целлюлозы
в
процессе
хранения
еловой
щепы
(целлюлоза
варится
до
заданной
сте-
пени
провара)
Прием, хранение
и
подготовка древесного
сырья
209
70-
65-
60
50-
0 2 4 6 8 10 12
Продолжительность
хранения щепы, месяц
Рис.
3.66
Изменение
белизны небеленой еловой
суль-
фитной
целлюлозы
в
процессе хранения щепы
012345
Продолжительность
хранения
щепы,
месяц
Рис.
3.67.
Изменение
содержания
смолистых
веществ
в
сульфитной
вискозной
целлюлозе
в
процессе
хранения
еловой щепы
При
переработке
свежезаготовленной
древесины
в
целлюлозу
и
использовании
на
первой ступени
ее от-
белки
хлора,
последний присоединяется
по
месту
двойных связей
к
ненасыщенным экстрактивным
вещест-
вам.
Вследствие
этого
резко ухудшается
их
растворимость
и
эмульгирующая способность
при
щелочной
об-
работке.
Содержание смолы
в
беленой
целлюлозе
при
этом сохраняется
на
относительно высоком
уровне.
Оставшаяся
в
целлюлозе смола
содержит
значительное количество
хлора,
что
является
причиной
изменения
потребительских
свойств
полуфабриката
при его
хранении
и
транспортировке.
Хранение
щепы
в
данном
случае
оказывает положительное
влияние,
так как при
использовании выдержанной щепы
в
целлюлозе
со-
держится значительно меньше ненасыщенных смолистых соединений.
Уже
после одного месяца хранения
щепы содержание
хлора
в
беленой
целлюлозе
уменьшается почти
в 4
раза.
Хранение щепы
не
оказывает влияния
на
содержание альфа-целлюлозы, вязкость, реакционную способность
и
сорность сульфитной еловой целлюлозы. После шести месяцев
хранения
щепы
у нее
сохраняется нормальная
фильтруемость
и
обычное помутнение.
Расход
древесины
на
выработку одной тонны небеленой сульфитной вискозной целлюлозы
увеличивает-
ся
в
процессе хранения щепы
со
скоростью,
примерно, один процент
за
каждый месяц.
3.4.2.4.
Выход
и
характеристики
сульфатной
целлюлозы
Хранение хвойной щепы
в
течение
5...6
месяцев обычно
не
приводит
к
снижению выхода сульфатной
целлюлозы.
В
течение первых
двух
месяцев наблюдается небольшое увеличение выхода
на 1
...2%,
что
явля-
ется
следствием
уменьшения содержания экстрактивных
веществ
в
древесине
в
этот
период.
Во
всех
случаях выход целлюлозы рассчитывается относительно массы использованной древесины,
но
так как при
хранении щепы имеют
место
потери
древесного
вещества, выход целлюлозы
в
пересчете
на
пер-
воначальное состояние древесины понижается.
Для
получения целлюлозы
с
заданной степенью провара
расход
щелочи
на
варку увеличивается
на
5...7%.
Разрывная
длина
и
сопротивление продавливанию незначительно изменяются
в
процессе хранения щепы.
Сопротивление раздиранию
и
число двойных перегибов уменьшаются
на
5...
10%.
Отбелка
хвойных полу-
фабрикатов проходит
без
затруднений.
Изменение характеристик беленой целлюлозы обычно является след-
ствием
изменений
свойств небеленого полуфабриката.
Расход
древесины
на
выработку единицы продукции увеличивается
на
0,5...0,8%
в
месяц.
Хранение лиственной
щепы,
нарубленной
из
здорового
баланса,
в
течение
3.,.4-х
месяцев
не
приводит
к
снижению
выхода целлюлозы,
но
жесткость
небеленой целлюлозы увеличивается
на
10...
12% уже в
течение
первого
месяца. Содержание смолы
в
небеленой целлюлозе уменьшается
на
40...45%
за 2
месяца хранения
щепы. Содержание смолы
в
беленой целлюлозе
достигает
минимума
после
2...4-х
недель хранения щепы.
Снижение
содержания смолы
в
целлюлозах
является
следствием
снижения
ее
количества
(табл.
3.39)
и
изме-
нения
качественного
состава
в
древесине
(табл.
3.40).
210
Влияние
хранения
древесного
сырья
на его
свойства
Таблица
3.39
Содержание
экстрактивных
веществ
в
березовой
щепе,
% от
массы
абсолютно
сухой древесины
Продолжительность
хранения
щепы
Свежеприготовленная
7
суток
1
5
суток
30
суток
2
месяца
4
месяца
6
месяцев
Растворители
петролейный
эфир
1,37
1,32
1,09
0,97
0,79
0,71
0,56
этиловый
эфир
0,19
0,23
0,26
0,28
0,25
0,26
0,29
спирто-бензол
1,25
1,49
0,92
0,91
0,76
1,00
1,35
Сумма
всех
растворителей
2,81
3,04
2,27
2,16
1,80
1,97
2,20
Таблица
3.40
Состав
петролейного
жстракта
березовой
щепы,
%
Продолжител ьность
хранения
щепы
Свежеприготовленная
7
суток
1
5
суток
30
суток
2
месяца
Свободные
жирные
кислоты,
%
4/0,05
3/0,04
19/0,21
23/0,22
6/0,05
Эфиры
жирных
кислот,
%
64/0,88
61/0,81
43/0,47
37/0,36
47/0,37
Неомыляемая
группа
веществ,
%
32/0,44
36/0,47
38/0,41
40/0,39
47/0,37
Нейтральные
вещества,
%
96/1,32
97/1,28
81/0,88
77/0,75
94/0,74
Примечание.
Числитель-содержание
компонента относительно массы экстракта;
знаменатель
-
содержание компонента относительно
абсолютно
сухой массы древесины.
Отбелка
целлюлозы, полученной
из
хранившейся щепы, происходит
без
заметных затруднений.
Показатели механической прочности небеленой
и
беленой целлюлозы начинают уменьшаться после
3.,.4-х
месяцев
хранения щепы.
Расход
древесины
на
выработку
единицы
продукции увеличивается ежемесячно
на
1...1,2%
в
течение
первых четырех месяцев. После полугодового
хранения
щепы расход древесины увеличивается
на
8...10%.
Понижаются
показатели механической прочности
целлюлозы,
особенно, сопротивление излому
и
раздира-
нию,
на
15...
20%.
3.4.3
ВЛИЯНИЕ
ХРАНЕНИЯ
ДРЕВЕСИНЫ
НА
ВЫХОД
ТАЛЛОВОГО
МАСЛА
И
СКИПИДАРА
Выход
таллового
масла
из
расчета
на 1
тонну целлюлозы зависит
от
метода отделения сульфатного
мыла
от
черного щелока, аппаратурного оформления процесса,
от
смолистости перерабатываемого сырья
и
качест-
венного
состава
экстрактивных веществ.
Извлечение
сульфатного мыла существенно понижается, если
в
исходном сырье содержится менее
4%
смо-
листых веществ (серный эфир). Если
принять
количество сульфатного мыла, извлекаемого
из
сырья, содержа-
щего
4%
смолистых
веществ,
за
100%,
то при 3%
будет
получено сульфатного мыла 90%,
а при 2% -
только
60% от
этого
количества.
Из
сырья
со
смолистостью
до
1,0...
1,3%
сульфатное мыло
не
выделяется.
Выход
сульфатного мыла зависит
также
от
количества окисленных веществ
в
сырье, которые
с
большим
трудом выделяются
из
черных щелоков
и
препятствуют полному выделению остальных компонентов.
При
хранении
балансов
в
воде
выход
и
состав
таллового
масла
изменяются
незначительно,
как
следствие
несущественных изменений количества экстрактивных веществ
в
древесине.
При
хранении балансов
в
штабелях выход
и
состав
таллового масла изменяются
вследствие
уменьшения
количества
и
изменения
состава
экстрактивных веществ
в
заболонной древесине.
За
один
летний
сезон
хранения
балансов
выход
таллового
масла
уменьшается
на
20..
.40%,
в
основном,
за
счет
уменьшения количества ненасыщенных жирных кислот.
При
хранении
окоренных балансов
в
кучах
по-
тери
таллового
масла имеют
место
в
большем количестве.
Прием,
хранение
и
подготовка
древесного
сырья
211
В
процессе хранения щепы
в
результате
протекания
биохимических
и
химических реакций содержание
и
качественный
состав экстрактивных веществ
в
древесине хвойных
и
лиственных пород быстро изменяется.
Данный
процесс зависит
от
температурных условий
в
кучах щепы
и
физиологического состояния древесины
(заболонь, ядро).
В
заболонной
и
ядровой древесине характер превращения экстрактивных веществ подобен,
но
в
заболонной древесине абсолютные потери значительно выше.
В
разогревающихся кучах щепы
содержа-
ние
смолистых веществ
в
древесине понижается
в
первые
два
месяца
на
50...60%
- в
заболонной
и на
12...25%-
в
ядровой древесине.
Выход
таллового
масла
при
переработке
хранившейся
щепы
изменяется
подобно изменению содержания
смолистых веществ
в
древесине.
В
первый
месяц хранения щепы выход таллового масла понижается
на
30..
.50%.
За
второй месяц выход падает
еще на
10...20%.
После
6...7
месяцев
хранения
щепы выход таллового масла
со-
ставляет
не
более
20% от
количества,
получаемого
при
переработке свеженарубленной щепы.
Вследствие
хранения щепы изменяется состав таллового масла.
При
переработке свежесрубленной сосновой древесины
талловое
масло состоит
до 90% из
смоляных
и
жирных
кислот
и
небольшого количества
неомыляемых
веществ.
При
переработке хранившейся щепы
в по-
лучаемом
талловом
масле содержится повышенное количество смоляных кислот
и
неомыляемых веществ
и
значительно меньше жирных кислот. Состав жирных кислот также
изменяется.
В
масле понижается
содер-
жание
ди- и
полиненасыщенных
и
увеличивается количество мононенасыщенных
и
насыщенных жирных
кислот.
При
хранении щепы содержание летучих
веществ
в
древесине хвойных пород быстро понижается
и, как
следствие
этого,
понижается выход сульфатного
скипидара.
За
первый месяц хранения содержание летучих
продуктов
в
щепе
и
выход скипидара понижаются
на
40.
..60%.
После
4-х
месяцев потери увеличиваются
до
70...
80%.
Чтобы
не
допустить потерь выхода таллового масла
и
скипидара, доставленную древесину необходимо
перерабатывать сразу, минуя этап какого-либо
хранения,
или
осуществлять хранение балансов
в
плотных
штабелях
в
неокоренном виде.
В
летний период целесообразно организовать дождевание
штабелей.