содержание   ..   150  151  152  153  154  155  156  157  158  159  ..

Состав и свойства продуктов разгонки древесной смолы

Термоконтактные аппараты широко используются для пиролиза легких нефтепродуктов, каменноугольных и сланцевых смол. В частности, на сланцеперерабатывающем комбинате им. В. И. Ленина в г. Кохтла-Ярве (Эст. ССР) был испытан термоконтактный аппарат для переработки тяжелого и легкого нефтяного сырья. Разгонка и пиролиз газогенераторной смолы влажностью 14—16% выполнены на этом аппарате (рис. 93).

Рис. 93. Схема термоконтактного аппарата для разгонки и пиролиза древесной смолы:
1 — топка пневмосистемы; 2 — питатель; 3 — бункер теплоносителя; 4 — пневмоподъемник; 5 — сепаратор; 6 — топочнораспределительное устройство; 7 — переточная щель; 8 — распределитель сырья; 9 — реакционная зона; 10 — отбор паро-газов; I — газ в топку; // — воздух в топку; III — пневмоагент; IV — дымовые газы из зоны регенерации; V — сырье на пиролиз; VI — парогазовая смесь продуктов пиролиза; А — зона регенерации; Б — нейтральная зона; В — зона пиролиза (реакционная зона)
 

 Подогретое сырье вводится в верх зоны пиролиза В через форсунки в распыленном состоянии и далее направляется сверху вниз в прямотоке с раскаленным движущимся теплоносителем, поступающим в реакционную зону из вышерасположенного регенератора А по переточным щелям Б. При контакте с раскаленным теплоносителем сырье подвергается пиролизу, в результате которого образуются летучие продукты и кокс, отла­гающийся на поверхности теплоносителя. Парогазовая смесь в конденсационной системе разделяется на суммарную жидкую часть (пиролизат) и неконденсирующиеся газы. Теплоноситель из нижней части зоны пиролиза В поступает в питатель 2 пневмоподъемника 4, куда из топки пневмосистемы поступают ды­мовые газы с температурой до 600 °С; с помощью дымовых газов осуществляется подъем теплоносителя по пневмоподъемнику 4 в сепаратор 5.

В сепараторе происходит отделение твердого теплоносителя от дыма: дым выбрасывается в атмосферу, а теплоноситель направляется в регенератор А. Нагрев теплоносителя в регенераторе осуществляется частично за счет сгорания кокса, отложившегося на поверхности теплоносителя в процессе пиролиза, и частично за счет сжигания газа в специальной топке 6,

вмонтированной в центральной части регенератора А. Регенератор и реактор представляют собой секции одного аппарата, разобщенные нейтральной зоной — переточными щелями 7. Скорость рециркуляции теплоносителя регулируется винтовым кон­вейером, установленным в верхней части регенератора, режим­ные показатели которого следующие:

Температура в зоне пиролиза, °С  500—520

Кратность циркуляции теплоносителя к сырью, т/т                  42—48

Выход продуктов пиролиза, % к безводной смоле:

пиролизата                50—52

газа                 11—13

воды разложения                             7—8

кокса 23—24

потерь . . ,                  5—7

Теплотворная способность газа пиролиза, кДж/м³ (2,5-=- ч-2,7)/10⁴, влажность пиролизата 6—8%. Фракционный состав: выкипает до 180°—5%, до 240° — 28, до 300° — 58, до конца кипения — 85 % * Содержание:    фенолов 40 %, групп — ОСН₃

5                 6—0,9 % • В качестве теплоносителя используются алюмоси­ликат и шамот размером гранул 4X4 мм.

В термоконтактном аппарате имеют место два процесса: отгонка имеющихся низкомолекулярных компонентов смолы и термический крекинг, или пиролиз высокомолекулярных соединений. Температура процесса определяется оптимальными условиями реакций деметоксилирования эфиров фенолов. Значительное тепловое напряжение реакционного объема, возможность создания высокотемпературного режима процесса исклю­чая передачу тепла через стенку, возможность применения твердого катализатора, регулируемость процесса по температуре и продолжительности контакта присущи для термоконтактных аппаратов с движущимся теплоносителем. Однако высокая энергоемкость, сложность аппаратурного оформления, нестабильность процесса ограничивают возможность применения этих аппаратов, особенно при сравнительно небольших объемах производства.

Итак, основная операция переработки древесной отстойной и суммарной смолы — разгонка на большинстве лесохимических заводов осуществляется периодическим способом. Основные недостатки его: низкий выход товарных продуктов, низкая производительность труда, тяжелые условия труда рабочих, ограниченная номенклатура вырабатываемой продукции.

Существующий, взгляд на разгонку смолы как на физический процесс разделения летучей и нелетучей частей дистилляцией тормозит дальнейшее развитие ее технологии.

После неудачных попыток организации процесса разгонки смолы в многотрубных аппаратах и в камерах с газовым теп­лоносителем гипотеза кислотного гидролиза подвергалась критике и ставилась под сомнение.

Анализ работы смолоразгонных аппаратов показал, что причиной неустойчивой работы этих систем была недостаточная турбулизация потока в нагревательной части смолоразгонного аппарата, что приводило к образованию кокса в ламинарном пристенном слое смолы. Промышленная проверка разгонки древесной смолы в трубчатой печи на сланцеперерабатывающем комбинате им. В. И. Ленина (г. Кохтла-Ярве ЭССР) показала, что этот процесс технически осуществим. На этой основе разработан и внедрен в промышленность способ разгонки древесной смолы и дальнейшая переработка смолопродуктов.