Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 3 (1044950), страница 82
Текст из файла (страница 82)
Дистиллят, полученный при пиролизе древесины хвойных пород, разделяется на три слоя: нижний — нерастворимые в воде органические соединения в виде отстойной смолы; средний— жижку — и верхний, образуемый скипидаром с растворенными в нем смолистыми веществами. Продукты отстаивания разделяют. Часть ИП. Технологические решения по утилизаиии твердых отходов При разгонке древесной смолы„ содержащей фенолы и их метиловые эфиры, получают ряд фракций, используемых в качестве флотационных масел в процессах обогащения руд, ингибиторов (антиокислителей) для стабилизации крекинг-бензинов и масел, сырья для производства пластмасс, растворителей некоторых фармацевтических препаратов. Кроме того, древесная смола используется для пропитки различных изделий из древесины с целью предупреждения их гниения.
Переработка жижки, содержащей уксусную, муравьиную, пропионовую и другие кислоты наряду с метиловым спиртом, ацетоном, ацетальдегидом, фурфуролом, метилэтилкетоном и другими органическими соединениями, обеспечивает получение (экстракцией серным эфиром) уксусной кислоты, широко используемой, в частности, в производствах ацетатного шелка и кинопленки, а также (отгонкой) метилового спирта, идущего на производство различных политур и медикаментов, и ряда других продуктов. Древесный уголь в больших количествах находит применение в медицине, в производствах активных углей, сероуглерода, кремния, высококачественных чугунов, черных пороков и ряде других процессов. Основные закономерности пиропиза древесного сырья заключаются в том, что повышение температуры процесса приводит к увеличению выхода смолы и газов, снижению выхода уксусной кислоты и метилового спирта, получению угля с более высоким содержанием углерода.
Увепичение скорости пиролиза вызывает возрастание выхода смолы с од- новременным уменьшением выхода уксусной кислоты и угля. Современная промышленность тяжелого органического синтеза имеет в своем арсенале более дешевые и производительные способы получения таких являвшихся ранее традиционными продуктами лесохимической промышленности веществ, как метиловый спирт и уксусная кислота. Однако и в настоящее время масштабы пиролиза древесного сырья остаются значительными: в 70-х — 80-х годах в СССР сухой перегонке подвергали ежегодно около 3 млн.
плотных м' древесины. 6.6.2. Производство активных углей Получаемый при пиролизе древесных отходов уголь служит одним из крупных источников сырья в производстве активных углей, широко используемых в различных отраслях промышленности для очистки разнообразных газовых и жидкофазных технологических потоков, в рекуперационных целях и при решении многих задач защиты окружающей среды от вредных промышленных выбросов. Наряду с ним в качестве исходного сырья для получения активных углей широко используют и некарбонизированные отходы древесины (опилки, стружки и т.п.). В технике нашли применение парогазовые и химические способы активирования такого сырья.
Парогазовому активирован ию подвергают обычно такие предварительно карбонизованные материалы, как уголь из древесины, скорлупы кокосовых орехов, косточек фруктов, кокс из бурых углей, торфа и т.п. Лгснтами активировапия наиболее часто являются водяной пар и диок- 355 Глава 6. Утилизация отходов растительного сырья Рис.
6.16. Принципиальная схема производства формованных активированных углей с парогазовым активированием: 1 — дробление; 2 — измельчение; 3 — смешение и пластификация; 4 — гранулирование; 5 — сушка; б — карбонизация; 7 — активирование; 8 — классификация; 9 — затарка 356 сид углерода, реже — кислород воздуха. Процесс осуществляют путем обработки этими реагентами угля- сырца при температурах 600 — 1000 С во вращающихся, шахтных, многополочных и других печах. В процессе активирования происходит существенная потеря массы обрабатываемого материала и развивается его внутренняя пористость.
Промышленность производит порошковые и более дорогие гранулированные (формованные) активные угли, получаемые с использованием различных связующих материалов Подлежащее обработке сырье, в частности указанные отходы расти-. тельного сырья, подвергают последовательно операциям дробления и помола, после чего смешивают со связующими добавками, пластифицируют и гранулируют в экструдере.
Получаемый гранулят подсушивают, карбонизируют и активируют водяным паром и газом. Товарную фракцию в виде готовой продукции затаривают пля отправки потребителям. (древесная и каменноугольная смола, отходы нефтепереработки, фенольные смеси, гидроксиды железа и алюминия и др,). Соответствующие рецептуры для приготовления формованных углей парогазовым активированием, как и многие приемы в технологии химического активирования, определяющие основные качественные характеристики получаемых активных углей, часто составляют секреты производства. Принципиальная схема получения формованных углей парогазовым активированием представлена на рис. 6.16 Химическому активированию подвергают в основном некарбонизированное сырье в смеси с неорганическими агентами активации (хлорид цинка, фосфорная кислота, сульфид и сульфат калия и другие соединения) при температурах обычно до 650 С и реже — до 1100 С.
Технологические схемы получения активированных углей путем химического активирования весьма различны даже при использовании од- Часть И11. Технологические решения по утилизации твердых отходов Ростаор ЕпС! Рис. 6.17. Принципиальная схема производства порошковых активированных углей методом хлорцинковой активации: 1 — смешение и пропитка; 2 — кальцинирование; 3 в вышелачивание; 4 — экстракция; 5— отмывка; Ь вЂ” измельчение; 7 — фильтрование; Ю вЂ” сушка; р — упаковка б.б.З. Использование отходов растительного сырья в качестве топлива В связи с прогрессирующим исчерпанием ресурсов нефти и природного газа и все большими трудностями освоения их новых месторождений в последние годы ведутся интен- 357 них и тех же активирующих агентов.
В качестве примера на рис. 6.17 представлена одна из технологических схем получения активных углей методом хлорцинковой активации. Исходное сырье пропитывают при перемешивании концентрированным (плотность 1,8 г/см') раствором ЕпС1, при отношении хлорид цинка: сырье = (0,4 — 0,5): 1. Получаемую смесь карбонизируют и активируют одновремсшю при нагревании до 600 — 700 С.
Агент активации удаляют из насыщенного им продукта термической обработки путем выщелачивания разбавленным раствором хлорида цинка и зкстрагирования соляной кислотой при нагревании, после чего уголь промывают водой для удаления хлор-ионов, подвергают мокрому измельчению с последующим отделением продукта помола от жидкости фильтрованием. Процесс завершают сушкой влажного угля и упаковкой готового продукта. сивные разработки технологии превращения различных видов биомассы (в том числе отходов сельскохозяйственного производства и древесины) в топливо. Потребление биомассы в качестве топлива в ряде стран заметно увеличивается.
Так, например, в США в 1975 — 1981 гг. доля био- Глава о. Утилизация отходов растительного сырья цессы аэробного сбраживания (см. гидролизное производство) и термохимического превращения. Получаемый в последнем случае синтез-газ по составу идентичентаковому, производимому газификацией угля или паровой конверсией природного газа или нефтепродуктов, и может использоваться в различных химических синтезах. При цене 4,27 долл./ГДж синтез-газ на основе древесного сырья может конкурировать с нефтяным сырьем.
массы в топливно-энергетическом балансе возросла с 2,4 до 3,5%, а количество произведенной на ее основе энергии достигло в 1981 г. такового, вырабатываемого гидро- и атомными электростанциями. Эффективность различных процессов превращения биомассы в топливо, представленная по зарубежным данным в табл. 6.7, показывает, что наибольший интерес для химической промышленности представляют про- Таблица 6.7 Сравнительная эффективность различных нроцессов превращения биомассы в топливо П онссс Степень п ев ащспия пасы ье,%масс 5 — 15 Пе вичныйп ол кт Метан Аназ обнос своенис Б ожснис целлюлоза Те мичсское и ев ащсние Эта пол Синтез-газ 1Π— 20 50 — 70 Критерием целесообразности утилизации отходов древесного и другого растительного сырья по вышеуказанным направлениям обычно является стоимость производства.
Если она не отвечает в соответствующих условиях требованиям экономичности, то указанные отходы могут быть использованы как топливо. Однако физическое состояние отходов древесины и других видов растительного сырья часто служит препятствием для непосредственного их использования в качестве топлива, требуя осуществления ряда подготовительных операций (измельчение, подсушка и др.).
Так, например, теплота сгорания коры различных видов древесины составляет в кДж/кг (Ккал/кг) для сосны — 20160 (4800), ели — 18900 (4500), пихты — 18060 (4300), тополя — 19740 (4700), березы — 21420 (5100). Вместе с тем сжигание коры с влажностью 50 и 358 65 % приводит к снижению этих величин, то есть потерям тепла приблизительно на 13 и 24% соответственно. В связи с этим предложено большое число различных термических и некоторых других приемов переработки таких отходов с целью получения на их основе «облагороженных» топлив.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
