Способ экстракции смолистых веществ из осмольной щепы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕДЬСТВУ п1} 6I7038

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.04.76 (21) 2348619/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.78. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 21.07.78 (51) М. Кл, В OID

11/02

С 09F

1/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 66,061.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. И. Горбачев, А. И. Ефремов, M. П. Иванова, В. И. Лисов, И. И. Сластников и В. А. Шилов

Центральный научно-исследовательский и проектный институт лесохимической промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЭКСТРАКЦИИ

ИЗ ОСл1ОЛЬН

Предлагаемое изобретение относится к производству канифольно-скипидарных продуктов из смолистой щепы экстракционным способом.

Известен батарейно-дефлегмационный способ экстракции, по которому экстракцию осуществляют путем орошения щепы в экстракторе бензином, подаваемым сверху.

Образующийся раствор смолистых в бензине (мисцелла) стекает вниз, где подвергается кипячению. Г1ары бензина поднимаются вверх противотоком к стекающему по щепе раствору (1).

Модификацией описанного способа является процесс, когда упаривание мисцеллы осуществляют централизованно, а полученные при этом пары бензина подают для сушки щепы в нижнюю часть экстракторов (2).

В аналогичных условиях осуществляется процесс высушивания осмольной щепы при работе по батарейно-противоточному методу с предварительной сушкой щепы парами бензина (3). 25

Недостатком батарейно-дифлегмационного способа является то, что в условиях противоточного движения паров и жидкости щепа в экстракторе выполняет роль насадки, на которой происходит процесс ректи- 30

1 .л,.,1,;.

Г. 1ЙОЛ ИСТЫХ ВЕ1ЦЕС1 В

ОЙ ЩЕПЫ Гс g, „. р.;..

БИ1Л110ГЕ; „:

2 фикации углеводородов, входящих в состав бензина-растворителя, в результате чего бензин разделяется на две фракции. Тяжелокипящая фракция переходит в мисцеллу и в виде жидкой фазы выводится из экстрактора снизу. Легкокипящая фракция в виде паров отводится из экстрактора сверху вместе с парами воды и является антренером в процессе удаления влаги из осмола, тем самым определяя как температурный режим процесса экстракции, так и затраты тепла на высушивание щепы. По этой причине соотношение бензин †во в отгоняемых парах при высушивании щепы в экстракторах, работающих по дефлегмационному методу, равно 15; 1, в то время как при сушке щепы в среде жидкого бензина это соотношение равно 8: 1. Сушка щепы при существующем дефлегмационном методе по сравнению с сушкой в среде жидкого бензина требует увеличения затрат тепла на 30 — 40%. Замеры температуры, проведенные на промышленном экстракторе (объем 36 м, высота 10 м), показали, что в этих условиях температура в верхней части экстрактора на 10 — 12 С ниже, чем в нижней, куда подаются пары бензина. Вместе с тем известно, что повышение температуры процесса на каждые 10 С увеличивает скорость массопереноса в 1,2 — 1,3 раза, 617038

Расход, т/ч

ЭкстПоложение экстрактора в батарее

Предлагаемый способ

Существующий способ рактор пары бензина экстрагеит Вид экстрагента бензин пары бензина

25,0

25,0

25,0

25,0

25,0

25,0

25,0

25,0

9,8

9,8

8,7

6,8

6,8

5,4

2,7

Слабая мисцелла

То же

Хвостовой

1,0

1,0

1,2

1,4

1,4

5,0

9,0

28,0

Средний

Бензин

24,0

24,0

Головной

Бензин

200

50,0

48,0

Всего на батарею

48,0

Пример 1. На промышленном экстрак- 45 температуры после завершения сушки осторе с высотой слоя щепы 10 м определены мольной щепы.

К недостаткам батарейно-дефлегмационного метода следует отнести также сложность управления процессом, обусловленную тем, что в каждый экстрактор в зависимости от его положения в батарее необходимо подавать различное количество бензина и его паров.

Целью предлагаемого изобретения является снижение расхода тепла на сушку щепы и увеличение выхода смолистых веществ за счет повышения температуры процесса и плотности орошения.

Поставленная задача достигается прове дением процесса в изотермических условиях при прямоточном движении паров и жидкости в направлении сверху вниз и применением рециркуляции слабой мисцеллы в средней части экстракционной батареи.

В отличие от известного дефлегмационного метода экстракции предлагаемый способ предусматривает равномерную подачу паров бензина в два головных экстрактора и одинаковую плотность орошения щепы экстрагентом во всех экстракторах.

Экстракцию в средней части батареи предусматривается проводить мисцеллой с низким содержанием смолистых веществ (слабой мисцеллой). 3а счет ее рециркуляции плотность орошения по сравнению с существующим батарейно-дефлегмационпым методом повышается в 3 — 5 раз, причем скорость подачи бензина и слабой мисцеллы в каждый экстрактор одинакова.

Увеличение плотности орошения позволяет уменьшить неравномерность процесса экстракции по сечению аппарата. Например, в экстракторе диаметром 2,6 м остаточное содержание смолистых в щепе у стенки аппарата равно 6,4 а в центре—

7,3% к сухой обессмоленной древесине. Такая разница обусловлена равной плотностью орошения щепы у стенки и в центре аппарата.

На фиг. 1 представлена технологическая схема процесса для батареи, состоящей из

10 экстракторов; на фиг. 2 дана схсма потоков паров бензина и экстрагента.

Схема включает экстракторы 1 — 10, трубопроводы 11, сборник слабой мисцеллы 12, циркуляционный насос 13, трубопроводы 14 и 15, сборник укрепленной мисцеллы 16, насос 17 и трубопровод 18.

Схема, показанная на фиг. 2, включает хвостовой экстрактор 1, головной экстрактор 8, экстракторы 9 и 10, общий трубопровод 11, сборник слабой мисцеллы 12, рециркуляционный насос 13, трубопроводы

1- 1, 15, 18 — 21, 15 Ьензин по общему трубопроводу 11 поступает в хвостовой и предхвостовой экстракторы 1 и 2. Слабая мисцелла с концентрацией смолистых веществ до 1% поступает в сборник слабой мисцеллы 12, от20 куда насосом 13 по трубопроводу 14 подается на орошение щепы в экстракторы 3 — 6 и в головные экстракторы 7 — 8.

Мисцелла из средней части батареи (из экстракторов 3 — 6 по трубопроводу 14 от25 водится также в сборник слабой мисцеллы

12 и снова возвращается на рециркуляцию.

Мисцелла из головного и предголовного экстракторов 8 и 7 по трубопроводу 15 направляется в сборник укрепленной мисцел80 лы 16 и насосом 17 подается на упаривание. Пары бензина поступают на сушку щепы в верхнюю часть головного и предголовного экстракторов 8 и 7 по трубопроводу 18, пары сушки отводятся по трубопро35 воду 19.

Пар на отводку бензина из проэкстрагированной щепы подается по трубопроводу

20, а пары отдувки отводятся по трубопроводу 21.

40 Характеристика технологических параметров существующего дефлегмационного и предлагаемого методов экстракции для батареи, состоящей из 10 экстракторов объемом 36 м каждый, дана в таблице.

617038

Температура паров бензина, подаваемых в экстрактор, 82 — 84 С. Температура паров бензина на выходе из экстрактора: при противоточном движении экстрагента и паров

72 — 74 С; при прямоточном движении экстрагента и паров 78 — 82 С.

Пример 2. При экстракции высушенной осмольной щепы фракции 5 — 10 мм с продолжительностью экстракцнн 6 ч коэффициент извлечения канифоля составил, /о..

Для температуры 72 С 79

Для температуры 80 С 83

Внедрение предлагаемого способа в производство для одной экстракционной батареи мощностью 300 тыс. скл.м осмола в год позволит сократить расход пара на

12 тыс. т, выработать дополнительно 300 т канифоли и получить годовой экономический эффект около 200 тыс. руб.

Формула изобретения

1. Способ экстракции смолистых веществ из осмольной щепы, включающий орошение щепы бензином, подачу его паров для сушки и вывод образующейся мисцеллы с использованием батареи экстракторов, о т л ичающийся тем, что, с целью снижения

5 расхода тепла и увеличения выхода смолистых веществ, орошению бензином подвергают хвостовой и предхвостовой экстракторы, в среднюю часть батареи экстракторов и в головной и предголовной экстракторы

10 подают циркулирующую мисцеллу и, кроме того, в головной и предголовной экстракторы подают пары бензина прямоточно подаваемой мисцелле.

2. Способ по п. 1, отличающийся

15 тем, что орошение всех экстракторов ведут с одинаковой плотностью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

20 № 111624, кл. С 10G 21/14, 17.05,75.

2. Журнал «Гидролизная и лесохимическая промышленность», 1974,№ 6, с. 18 — 20.

3. Авторское свидетельство СССР № 207925, кл. С 09F 1/00, 29.12.67.

617038 1 Ю М ZO

Составитель И. Ненашева

Редактор Л. Герасимова

Техред Н. Рыбкина Корректор P. Беркович

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1468/5 Изд. № 566 Тираж 964

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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