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

Состав и свойства продуктов разгонки древесной смолы

Цех разгонки древесной смолы в трубчатой печи с выпуском товарной продукции — ингибитора, креозотовых масел и омыленного пека (смолы) успешно работает с 1969 г. Принципиальная технологическая схема процесса разгонки смолы с вклю­чением основного оборудования изображена на рис. 94.

Рис. 94. Схема технологического процесса непрерывной разгонки древесной смолы в трубчатой печи:
1 — смолохранилище; 2 — сырьевой насос; 3 — подогреватель; 4 — трубчатая печь; 5 — сепаратор; 6 — сборник пека; 7 — ректификационная колонна; 8 — конденсатор легких масел; 9 — холодильник; 10 — вакуум-приемники ингибитора; 11 —вакуум-приемники легких масел; 12 — сборник ингибитора; 13 — сборник легких масел; 14 — вакуум-насос
 

 Суммарная смола из сборников смолохранилища 1 насосом 2 через подогреватель 3 подается в трубчатую печь 4. Топливом в печи является природный газ или мазут. . Парожидкостная смесь пека, воды, масел и кислот поступает в сепаратор 5. В сепара­тор по мере надобности подается острый пар. Слив пека осу­ществляется непрерывно через барометрическую трубу или в сборник 6 и далее на расфасовку в крафт-мешки или в один из двух реакторов для получения омыленного пека или же омы­ленной смолы СДО. Пары масел и воды поступают в ректификационную колонну 7. Колонна снабжена пятью тарелками колпачкового типа. Пары масел и воды из сепаратора 5 в колонну

5                 поступают в перегретом состоянии, поэтому на нижних тарелках расположены змеевики с проходящей внутри труб водой для охлаждения паров до температуры их конденсации. Ингибитор отбирается снизу колонны, а также из жидкой фазы нижних трех тарелок, пары креозотовых масел и воды — через верх колонны. Регулируя температурный режим колонны 7, добиваются получения тяжелой фракции, отвечающей требованиям ГОСТ на ингибитор. Тяжелая фракция (ингибитор) из колонны

через вакуум-приемник 9 поступает в сборник 10. Пары легких масел (креозотовая фракция) и воды конденсируются в хо­лодильнике 11, где происходит охлаждение конденсата; через сборник 12 креозотовая фракция поступает в сборник 13. Вакуум в системе создается вакуум-насосом 14. Конструкция печи, принятая для разгонки древесной смолы, изображена на рис. 95.

Рис. 95. Конструкция трубчатой печи:
1 — газовая горелка; 2 — радиационная часть; 3 — вывод парожидкостной смеси; 4 — потолочный экран; 5 — перевальная стенка; 6 — конвекционная часть; 7 — ввод смолы; 8 — дымоход
 

В печи имеется топочное пространство и шахта, отде­ленная от топочного пространства перевальной кирпичной стенкой, не доходящей до свода. Продукты горения газа или жидкого топлива из топочного пространства через перевальную стенку поступают в шахту, а оттуда в дымоход и в дымовую трубу. Нагревательные трубы, по которым движется смола, по­мещают в шахту (конвекционную часть), под сводом (потолочный экран), и на передней стенке (фронтовой экран). Смола поступает в трубы конвекционнной части, затем — в трубы потолочного, фронтового экранов и далее. Концы труб выходят через кладку наружу печи, где последовательно соединяются ретурбентами. Ретурбенты помещаются в закрытых коробах для уменьшения теплопотерь. Применяют только цельнотянутые трубы из легированной стали; ретурбенты изготовлены также из стали или кремнистого чугуна.

Диаметр трубчатого реактора зависит от производительности и скорости подачи сырья. Скорость подачи должна быть такой, чтобы на всем нагреваемом участке трубы был развитой турбулентный режим. При разгонке смолы влажностью 15— 17 % скорость подачи ее 0,2—0,3 м/с обеспечивает скорость парожидкостной смеси на выходе из трубчатки при температуре 260—180 °С до 115—120 м/с; критерий Рейнольдса имеет значение в конвекционной части (8-9) • 10⁴, в радиационной части он (4-5)*10⁵. Длина трубчатки определяется не только требуемой поверхностью нагрева смолы, но и необходимым временем реакции химических превращений ее компонентов. В табл. 48 приведены размеры трубчатого реактора, а также сопротивление системы в зависимости от производительности. Методика расчета приведена в работе А. И. Киприанова «Про­цесс разгонки древесной смолы в трубчатых печах» (М., ВНИПИЭИлеспром, 1970).

Сборники сырья, трубчатая печь, сепаратор, барометрическая труба и сборник пека расположены вне зданий на специальной площадке. Материальные трубопроводы теплоизолированы, линии смолы и пека имеют, паровые рубашки. Сырьем является суммарная (отстойная, кубовая, растворимая) сухоперегонная смола Свалявского и Перечинского лесохимических заводов влажностью 12—16%. Из смолы такого качества выход ингибитора при периодической разгонке составляет 11— 14%. Оптимальный режим работы смолоразгонного производства следующий:

Температура, °С:

на входе смолы в трубчатку              ........                60—70

на выходе из трубчатки                      240—250

газов над перевальной стенкой           ,                             500—550

паров масел в сепараторе                   220—230

низа колонны                        220—230

верха колонны                      120—130

Остаточное давление в системе, кПа               (0,3—0,4)-10²

Давление смолы на входе в трубчатку, кПа     (6,0—6,5)» 10²

Скорость, м/с:

подачи смолы в трубчатку                 0,2—0,25

парожидкостной смеси на выходе из  трубчатки                            90—110

Критерий Re на выходе из трубчатки               3-10⁵

Теплонапряженность поверхности      труб,       кВт/м²                   15

Тепловой КПД установки                   60 %

Выход креозотовой фракции составляет 10—12 % к безвод­ной смоле, выход ингибитора 50 % к безводной смоле. Каче­ственные показатели ингибитора:

Плотность, кг/м³    -              1100—1170

Влажность, %                                     4—6

Содержание фенолов, %      (по Каттвинкелю)                60—70

Фракционный состав, %:

до 110° С . . . . :                    4

до 180 °С                                            6

до 240 °С                             26

до 260 °С                             60

до 310 °С                             94

Кислотное число                  30

Температура размягчения пека 70—75 °С.

Основные экономические показатели работы смолоперерабатывающего производства после реконструкции следующие: снижение себестоимости продукции на 40 %; увеличение производительности труда работающих в данном производстве более чем в 2 раза. Для улучшения показателей смолоперерабатывающего производства целесообразно организовать четкое разделение отстойной и растворимой смолы в конденсационной системе ретортных цехов, ограничивать подготовку смолы для разгонки в трубчатых печах естественным отстоем, а также необходимо поддерживать более глубокий вакуум в трубчатой системе печи.