Способ переработки древесного сырья

 

Изобретение относится к технологии переработки древесного сырья (пиролизу), например отходов лесопиления . Цель - снижение содержания канцерогенных веществ в жидких продуктах пиролиза древесного сырья. Измельченную древесину обрабатывают разбавленной ортофосфорной кислотой до содержания ее 3-10% от массы измельченной древесины и затем подвергают пиролизу с вьщелением жидких, твердых и газообразных продуктов. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН аи 4 С 10.В 53/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ „„8 .ацщ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,;, "@ (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСНОГО

СЫРЬЯ (21) 3863883/31"26 (22) 20.12.84 (46) 23.12.88. Бюл. У 47 (71) Ленинградская лесотехническая академия им. С.11.Кирова (72) А.И.Киприанов Е.А.Демченко, Л.С.Романовская, Е.И.Панкина, В.АД1ереметьев, П.П.Дикун . и Л.Д.Костенко (53) 662.71(088.8) „„SU„„1446139 А1 (57) Изобретение относится к технологии переработки древесного сырья (пиролизу), например отходов лесопиления. Цель — снижение содержания канцерогенных веществ в жидких продуктах пиролиза древесного сырья.

Измельченную древесину обрабатывают разбавленной ортофосфорной кислотой до содержания ее 3-10Х от массы измельченной древесины и затем подвергают пиролизу с выделением жидких, твердых и газообразных продуктов.

I табл.

1446139

Изобретение относится к технологии переработки древесного сырья и направлено на обеспечение защиты окружающей среды.

Целью изобретения является снижение содержания канцерогенных веществ в жидких продуктах пиролиза древесины.

Пример 1. Отбирают из отходов)0 лесопиления березовой древесины фракцию опилок 2"2 2 мм. Воздушно-сухие опилки в количестве 50 r загружают в стеклянный стакан емкостью 500 мл и заливают .30 мл 5Х-ной ортофосфор- 15 ной кислоты (модуль 1:0,6). Содержимое стакана перемешивают в течение

15 мин пропеллерной электромешалкой (число оборотов 800 об/мин). Обработанные опилки, содержащие 1„5 r ор- 20 тофосфорной кислоты (в процентном выражении содержание ортофосфорной кислоты к массе измельченной древесины

З,ОХ), загружают в вертикальную реторту периодического действия с внеш-25 э ним обогревом. Объем реторты 500 MM высота слоя опилок 20 см. Пиролиз проводят в атмосфере пиролитических газов при атмосферном давлении. Средняя скорость подъема температуры 30

l2 С в 1 мин, конечная температура п 360 С. Парогазовую смесь, образующуюся в результате пиролиза, через холодильник собирают в приемнике. Количество жидких пРодуктов

36,8 г (что в пересчете на исходную навеску составляет 73 6X), из иих водорастворимых веществ 22,29 г, эфиро-, растворимых веществ 14,51 г. После охлаждения реторты выгружают твердый 40 остаток — древесный уголь-сырец 8,8 г, фракционный состав ь 1 мм, углерод

80,.6Х; летучие 17,1X зола 2,3Х, неконденсированные газообразные вещест" ва и потери 8,8Х (по разности). Для 4

45 определения содержания бенз (а)пирена жидкие продукты пиролиза экстрагируют диэтиловым эфиром. Количество эфирного экстракта 14,51 г, содержание бенз(а1пирена в эфирном экстракте 50

0,69 мкг/r в пересчете на древесину

0,20 мкг/г.

Пример 2. Отбирают из отходов лесопиления сосновой древесины 55 опилки фракции - 2 2 .2 мм. Воэдушносухие опилки в количестве 50 г загружают s стеклянный стакан емкостью

500 мл и заливают 50 мл 10 -ного раствора ортофосфорной кислоты (модуль 1:1). Смесь перемешивают в течение 15 мин пропеллерной электромешалкой (число оборотов 800 о6 /ìèí).

Обработанные опилки, содержащие 5 г ортофосфорной кислоты (в процентном выражении количество ортофосфорной кислоты к массе измельченной древесины составляет 1О ), загружают в вертикальную реторту периодического действия с внешним обогревом. Пиро-лиз проводят в условиях, аналогичных примеру 1.

В таблице приведены выход продуктов пиролиза и содержание канцерогенного вещества (бензина)пирена) в жидких продуктах пиролиза по предлагаемому способу (опыты 2-4,6,7), при содержании ортофосфорной кислоты выше и ниже предлагаемого предела (опыты 1 и 5) в сравнении с известным (опыт 8), Как видно из приведенных в таблице данных, наблюдается снижение содержания бенз (а пирена в жидких продуктах пиролиза по сравнению с известным способом в 2-3 раза. Наибольшее снижение содержания бенз (а1пирена наблюдается при введении в древесину 3 — 10 ортофосфорной кислоты к массе измельченной древесины.

Ортофосфорная кислота при обработке измельченной древесины катализирует реакции гидратации через стадию этерификации, что обеспечивает связывание свободных радикалов и ингибирование реакций циклизации и дегидрирования, которые, в свою очередь, приводят к образованию канцерогенных веществ при их термической обработке древесины.

Таким образом, только применение разбавленных растворов ортофосфорной кислоты при предварительной обработке (перед пиролизом) древесины может обеспечить снижение содержания канцерогенных веществ в жидких продуктах пиролиза древесины, Использование предлагаемого способа переработки древесины способствует профилактике злокачественных новообразований при работе с продуктами термического разложения древесины.

Формула изобретения

Способ переработки древесного сырья, включающий обработку измель1446139 ченной древесины разбавленной неорганической кислотой и последующий пиролиз с выделением жидких, твердых и газообразных продуктов, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью снижения содержания канцерогенных веществ в жидких продуктах пиролиза, обработку ведут ортофосфорной кисло5 той до содержания ее 3"10Х от массы измельченной древесины.

Содераанне бена 1а) пмрена

Расход кнслотн од продуктов, г

8мд дре лесных

КонцентpaIp9I ° 2

pa 5 вк та

0,22

1О 26 I>10

l4 51 0,69

5 3

35>65 9,05

1>5 25

3,0 30

7,5 37,5

10,0 41,6

1 Sepesa

0,20

36>80 8,80 4,4

7,65 0,52.

0,0&

5,2

34,75 10,05

0,16

3> 45 10> 24

0,78

8 45

38>)0

4 0,23

9,70 1,20

8,30 1 14

15,0 75 10

4,55

36,75 8,70

37,Ý5 8,25

38,60 7,60

33,95 8,85

5 ч

0,19

4,40

3,0 30

lO 0 . 50

7,05 72

3,80

0>11

0>54

2,60

10, 10

7>20 8>77

0>46

4,9

8 Береза (Н Зоб нлн НС1) Составитель Т.Ильинская

Редактор Н.Гунько Техред М> Ходанич Корректор. В,Вутяга

Заказ 6705/29

Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Колнчесто ортофосфорной кмсотн,мас.2 а вовдувно ухув древе мну

Холмчество мл твердых (древесного угля-сырца) Колнчес во вфнро раствор

>е>х веществ,