Химическая переработка древесины

Предприятия химической переработки древесины производят древесный уголь, уксусную кислоту, канифоль, скипидар, эфирное масло, формалин, карбамид, метиловый спирт, кормовые дрожжи и др. продукцию.

Методами химической переработки древесины является сухая перегонка, гидролиз и канифольно-скипидарное производство. Для переработки используют дрова и деревянные отходы (опилки, сучки, пни и др.).

Химический состав древесины достаточно сложен и зависит от ее породы, элементарный состав для всех пород почти одинаков. Растительная ткань древесины состоит из целлюлозы (40...50 %), гемицеллюлозы (17 ...30 %), лигнина, красителей, смол, дубильных веществ (3...8%). Целлюлоза (С6Н10О5).

Сухая перегонка (пиролиз) древесины - это процесс разложения дерева при нагревании до 450-550 °С без доступа воздуха. При сухой переработке древесины образуется древесный уголь и летучие продукты, которые при охлаждении дают сверхсмоляную воду - разведенную уксусную кислоту, метанол, ацетон и деготь- сложную смесь органических веществ.

В зависимости от породы древесины и условий сухой перегонки получают древесный уголь нужного качества.

Древесный уголь - эффективное топливо для выплавления высококачественных чугунов.

Для сухой перегонки применяют камерные печи непрерывного и периодического действия. В этих печах можно перерабатывать до 100 м3 древесины в сутки.

При нагревании до 100 °С из древесины удаляется влага, при 150-270 °С образуются С02 и СО и уксусная кислота. При температуре 400 °С отделяется деготь, метанол и газы, которые содержат около 40 % углеводородов, 5 % водороду и до 35 % С02. После охлаждения летучие продукты разделяют на водный конденсат и деготь, которые идут на дальнейшую переработку.

В зависимости от вида древесины из 1 м3 получают 140-180 кг угля, 280-400 кг жидких продуктов и около 80 кг горючих газов.

Гидролиз древесины - это производственный процесс химической переработки иеревини для осахаривания целлюлозы в результате ее обработки водой и минеральними кислотами в условиях повышенной температуры. Процесс расщепления целлюлозы, которая содержится в древесине, в результате которого образуется глюкоза, заключается в том, что опилки нагревают в автоклави с 0,1 % водным раствором серной кислоты или действуют на древесину высококонцентрированной соляной кислотой (41 %).

К продуктам гидролизного производства принадлежат этиловый спирт, белковые дрожжи, фурфурол и много других продуктов.

Лигнин, который не разрушается при гидролизе, после сушки используют в качестве топлива, как наполнитель в производстве пластмасс, а также для изготовления перевязачных материалов и бумаги (салфеток).

Углекислый газ, который выделяется во время брожения сахара и сульфитных лугов, применяют для производства сухого льда. Бардные концентраты, которые остаются после выпаривания барды, применяют в литейном производстве, в нефтяной промышленности, а также для изготовления ванилина.

Гидролизные производства создают на базе комплексного использования всех ценных веществ, которые содержатся в сырье, а также подходов лесопилки и деревообработки.

Сырьем для канифольно-скипидарных производств является живица, которую добывают из сосны, или смола старых пеньков хвойных деревьев; они содержат до ЗО % смолистых веществ (пеньковий осмол). Смолу из пенькового осмолу добывают перегонкой, потом очищают и второй перегонкой разделяют на легкокипящий скипидар и канифоль.

Продукты лесохимической промышленности находят разнообразное применение в народном хозяйстве. Скипидар применяют для изготовления лаков, масляных красок и синтетической камфоры, он является растворителем смол, лаков, каучука и др.

Канифоль применяют для производства мыла, лаков, сургуча, консистентных масел, а также как добавку при проклейке бумаги.

Технологии целлюлозно-бумажной промышленности. Производство бумаги и картона

Целлюлозно-бумажное и картонное производствоявляет собой совокупность производственных процессов, связанных с изготовлением волокнистых материалов-фабрикатов листовидной формы (бумаги) и целлюлозы, которая является полуфабрикатом для производства искусственного волокна, пластмасс, лаков, кинопленки, пороха и др.

Целлюлозно-бумажная промышленность производит бумагу различного видов и разного назначения: для печатания, писания, черчения и рисования, а также электроизоляционную, папиросную, светочувствительную, промышленно-техническую, оберточную, пергамент, картон (переплетный, коробковий, электроизоляционный, строительный, обувной) и др.

Главным сырьем целлюлозно-бумажного производства является древесина. До последнего времени как сырье использовали древесину хвойных пород. Теперь используют целый ряд лиственных пород, дровяную древесину и отходы лесопилки и деревообробки.

Чаще всего для производства бумаги используют такие волокнистые материалы: древесную массу, соломенную массу, соломенную целлюлозу (древесную целлюлозу сульфитную и сульфатную), бумажные отходы (макулатуру), а также тряпье. Производство бумаги заключается в изготовлении волокнистой массы на бумагоделательной машине.

Древесную массу производят механическим способом, протирая древесину на специальных деревотерках, так называемых дефибрерах; потом ее сортируют, очищают от больших частиц и отбеливают.

Способы производства целлюлозы из растений основывается на ее стойкости к химическим реагентам, которые применяют для ее выделения, тогда как инкрустирующие вещества переходят при этом в раствор.

Среди кислых способов наиболее распространенный сульфатный.

Этим способом целлюлозу добывают из древесины малосмолистых пород (ель, ель, бук). Стволы, из которых снята кора, дробят на щепки. Потом щепки варят с раствором бисуфильтом кальцию Са(НS03) 2 в герметически закрытых котлах при температуре 150 °С под давлением (5-8) 106 Па. Варка, в зависимости от степени проварености целлюлозы и прочности раствора, длится до 12 часов. Для получения бумажной массы древесную волокнистую массу смешивают со свежей целлюлозой.

Для изготовления писальной бумаги смешивают 50 % древесной массы и 50 % целлюлозы; для изготовления газетной бумаги - 70 % древесной массы и 30 % целлюлозы.

Чтобы бумага была очень белой, гладкий и блестящий и имела хорошие печатные качества, к бумажной массе добавляют наполнители - тальк, каолин, мел и проклеивающие вещества (канифольный клей).

Подготовленную бумажную массу подают наперерабатывающую машину. Здесь эта очень разреженная волокнистая масса после прохождения через песочницу и уловителей ложится равномерным шаром на бесконечную сетку (столовая машина) или на сетчатые цилиндры (цилиндрувальную машина).

Во время движения сетки значительная часть воды сбегает, откуда ее отсасывают вакуумными насосами, какие расположены под сеткой. Обезвоженная бумажная масса оседает на сетках, образовывая пышное мокрое полотно бумаги определенной толщины. Потом полотно бумаги поступает к прессам, где из него выжимают остальную влагу, а затем просушивают в сушильных барабанах. Чтобы бумага стала гладкой и блестящей, высушенное бумажное полотно пропускают через каландр. Готовая бумага разрезают на листы нужного формата на саморезках, сортируются и упаковывается.

Современные бумагоперерабатывающие машины имеют металлическую сетку длиной не меньше 30 м и в ширину до 7 м. Скорость движения такой сетки зависит от сорта производимой бумаги и равняется 50-220 м/мин. Бумагоперерабатывающие машины, которые производят массовые сорта бумаги, работают со скоростью 400-500 м/мин. и больше.

Для производства картона используют тот же волокнистый материал, что и для бумаги, но в ряде случаев к нему добавляют шерсть или асбест. Бумага и картон широко используют для изготовления тары, которая идет на упаковку самых разнообразных материалов и заменяет в значительной мере дефецит ткани или тяжелую деревянную тару.

Изготовлены из плотной целлюлозной бумаги многослойные (от 2 до 5 шаров) мешки широко используют для перевозки разных сыпучих материалов. Особенным видом бумажный тары есть цельнолитые бумажные изделия. Такие изделия изготовляю, нашаровывая волокна на форму, сделанную из перфорированных пластин, покрытых густой сеткой.

Теперь применяют вакуумный и компрессорный способы изготовления бумажных изделий.

Производство бумаги и картона по традиционными (устарешим) технологиям требуют много ресурсов, особенно древесины, воды и энергии, выбрасывает в очистительные сооружения большое количество загрязненной воды.

На производство 1 т бумаги тратят до 4,5 м3 древесины. Замена древесины макулатурой снижает расходы на производство бумаги в 2-3 раза. Одна тонна макулатуры экономит 3-4,5 м3 древесины, или около 15 больших деревьев.

Современное производство бумаги малоотходное, поскольку бракованную бумажную продукцию (как мокрую, так и сухую) вдальнешем перерабатывают на бумагу. Воду, которую изымают из бумажной массы, используют в замкнутом цикле. В очистительные сооружения выпускается незначительное количество воды, из которой изъяты волокна, которые входят в состав бумажной массы.

Таким образом, предприятия химической переработки древесины изготовляют древесный уголь, уксусную кислоту, канифоль, скипидар, эфирное масло, формалин, карбамид, метиловый спирт, кормовые дрожжи и др. продукцию. Методами химической переработки древесины является сухая перегонка, гидролиз и канифольно-скипидарное производство. Для переработки используют дрова и деревянные отходы (опилки, сучки, пни и др.).

Целлюлозно-бумажное и картонное производствоявляет собой совокупность производственных процессов, связанных с изготовлением бумаги и целлюлозы. Главным сырьем целлюлозно-бумажного производства является древесина.Для производства картона используют тот же волокнистый материал, что и для бумаги, но в ряде случаев к нему добавляют шерсть или асбест.

Выводы

Таким образом, была рассмотрена лекция на тему «Химическая, нефтеперерабатывающая и деревообрабатывающая промышленность» и раскрыты ее вопроса. Определили, что предприятия химического комплекса относятся к сложнейшим межотраслевым производствам, которые влияют на развитие большинства других масштабных отраслей.

Для развития химических производств Украина имеет достаточную сырьевую базу: уголь, нефть и газ, каменную и калийные соли, серу и графит, гипс, известняки и доломити, глины и каолини, естественные и морские воды. При это основу химической промышленности Украины составляет производство неорганических кислот, соды, глинозема, минеральных удобрений, продуктов нафтопереработки, полимеров, медикаментов и фармпрепаратив.

Общей чертой химических производств является большое количество функционально отличных степеней переработки (процессов) для создания исходного сырья на конечного продукта.

Взаимосвязанные ступенчатые преобразования образуют сложные химико-технологические системы (ХТС), в основе которых лежат химико-технологические процессы.

При этом при производстве пластмасс, материалов, которые способные при нагреве, переходить в пластическое состояние и под давлением преобретать форму, которая стойко сохраняется при охлаждении или отвердении и при дальнейшей эксплуатации, применяют следующие методы: горячей прессовки, литья под давлением, екструзии (выдавливание), выдувания, обработки резанием.

Можно сказать, что лесопромышленный комплекс включает в себя лесохозяйственный, деревообрабатывающий, целлюлозно - бумажный и лесохимический подкомплексы. Лес в Украине заготавливают в основном в Ивано-Франковской, Закарпатской, Волынской, Житомирской, Киевской и Черниговской областях. Лесопромышленный подкомплекс Украины характеризуется недостаточными запасами лесного сырья. Перспективами развития отрасли является углубление переработки древесины и расширение использования заменителей древесины.

Лесозаготовка представляет собой совокупность операций, какие осуществляются на участках, определенных под вырубку. При этом лесозаготовительные работы состоят из нескольких процессов: подготовка лесосеки, разбивка на участки для вырубки, прокладка путей, вырубка леса, распиливание древесины на круглый сортамент и вывоз ее в места заготовки в промежуточные или конечные пункты. Деревообрабатывающая промышленность лесопильное производство, производство фанеры, столярно - мебельное производство.

Предприятия химической переработки древесины изготовляют древесный уголь, уксусную кислоту, канифоль, скипидар, эфирное масло, формалин, карбамид, метиловый спирт, кормовые дрожжи и др. продукцию. Методами химической переработки древесины является сухая перегонка, гидролиз и канифольно-скипидарное производство. Для переработки используют дрова и деревянные отходы (опилки, сучки, пни и др.).

Целлюлозно-бумажное и картонное производствоявляет собой совокупность производственных процессов, связанных с изготовлением бумаги и целлюлозы. Главным сырьем целлюлозно-бумажного производства является древесина.Для производства картона используют тот же волокнистый материал, что и для бумаги, но в ряде случаев к нему добавляют шерсть или асбест.

Дата добавления: 2014-07-19; просмотров: 710; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!