Комплексная химическая переработка древесины - Ковернинский И.Н.
ISBN 5-261-00054-3
Скачать (прямая ссылка):
209
расходуется также дополнительное тепло. При соблюдении технологии получения древесного угля свежий уголь содержит 1...4 % влаги. Но вследствие наличия пор уголь способен поглощать влагу из воздуха и при хранении в закрытом помещении егр влажность повышается до 6 %. При прямом контакте с водой уголь поглощает большую массу воды, иногда превышающую его собственную. Поэтому важно правильно организовать хранение угля в закрытых складах и транспортировку в крытых вагонах.
Последним требованием, предъявляемым к углю потребителями, является порода древесины, из которой он получен, так как от этого, при прочих равных условиях, зависит реакционная способность и механическая прочность угля. Весьма нежелателен для применения в некоторых областях, например в производстве активного угля, уголь, полученный из разнопородной древесины. Для этого производства требуется уголь из твердолиственных пород древесины (береза, бук). Это требование к товарному, углю контролируется кажущейся плотностью и массой 1 дм3, которые для березового угля должны быть не менее 0,37 г/см3 и 210 г соответственно.
С учетом требований различных потребителей пиролизные предприятия вырабатывают товарный уголь нескольких марок и сортов. Уголь высшей категории качества - уголь марки А высшего сорта, получаемый из твердолиственных пород древесины, должен иметь нелетучего углерода не менее 90 %, золы не более 2,5, воды не более 6 и угля с размером частиц менее 12 мм в местах погрузки не более 5 %. Наименьшая допустимая массовая доля нелетучего углерода в угле равна 67 %.
Кроме названных производств, древесный уголь с размером частиц более 12 мм применяют также в производстве силикокальция, электроугольных изделий, ферросплавов, дымных порохов, в машиностроении для получения графитовых смазок, как наполнитель пластмасс и др. Технологию этих производств изучают в специальных курсах.
Лесохимические предприятия вырабатывают также уголь древесный мелкий нефракционированньгй с размерами частиц менее 12 мм (ТУ 13-4000177-86-85), подкормку древесно-угольную (ТУ 81-05-139-77) с размером частиц 4...12 мм и уголь древесный дробленый (ТУ 13-4000177-189-84) с размером частиц 4...12 мм.
Подкормку древесно-угольную применяют в качестве минеральной добавки в рацион при выращивании животных, в основном свиней. Массовая доля нелетучего углерода в подкормке должна быть не менее 75 %, а воды не более 10 %. Уголь древесный дробленый используется в произ
210
водстве цветных металлов, а также в производстве стали, чугуна, оцинкованной проволоки, стекла, при термообработке стальных деталей. Массовая доля нелетучего углерода в угле должна быть не менее 77 %, золы и воды соответственно не более 5 и б %. Уголь мелкий древесный нефрак-ционированный применяют в производстве сталей. Массовая доля нелетучего углерода в нем должна быть не менее 70 %, воды и золы соответственно не более 15 и 10 %.
В лесохимической промышленности древесный уголь перерабатывается на следующие основные продукты: активный уголь марки ДАК, углеродные ионообменники, карбюризатор древесно-угольный и древесно-угольные брикеты.
3.1.6. Переработка древесных углей
Получение активных углей. Активный уголь - пористый адсорбент, скелет которого построен из рыхлых и неправильно упакованных пачек, состоящих из сеток 6-членных углеродных колец, ковалентно связанных с углеродными радикалами, водородом и реже с кислородом.
Активные угли хорошо адсорбируют органические вещества. Они обладают неоднородной поверхностью и пористостью. Различают микропоры размерами 0,4...2 нм (1 нм = 10"9 м) с сильно развитой поверхностью, поры переходных размеров (2 ...100 нм) с площадью поверхности до 100 м2/г и макропоры с размерами более 100 нм и малой поверхностью - около 1 м2/г.
Активный уголь получают из ископаемых или древесных углей удалением из них смолистых веществ и созданием разветвленной сети пор. Применяют его в сорбционной технике для улавливания и возвращения в производство ценных органических растворителей, для разделения газовых смесей, в противогазовой технике, как адсорбенты и как основу для каталитических и хемосорбционно-активных добавок, для очистки воды и других сильно полярных жидкостей от примесей органических веществ, в медицине для поглощения газов и различных вредных веществ при желудочно-кишечных заболеваниях.
В лесохимической промышленности вырабатывается уголь древесный активный конденсатный марки ДАК, предназначенный для очистки парового конденсата от масла и других примесей на электростанциях. Сырьем для его производства служит угольная мелочь с размером частиц 1,2..,3,5 мм (отход карбюризаторного производства).
Технологический процесс производства активного угля состоит из следующих стадий: транспортировки его к печи активации, активации, ох
211
лаждения и упаковки активного угля (рис 3.11). Уголь с размером частиц 1,2...3,5 мм подается в печь активации - стальной цилиндр, футерованный жароупорным кирпичом. Угол наклона печи активации 2°, частота вращения 0,5...1,2 мин"1. В этой печи уголь прокаливается в течение 45... 60 мин под воздействием парогазовой смеси, состоящей из продуктов сгорания Дизельного топлива и перегретого пара. Активирующим началом является входящий в состав парогазовой смеси химически связанный кислород, в результате взаимодействия с которым смолистые и другие органические загрязнения исходного угля превращаются в газообразные соединения или образуют твердые углеродные вещества. Температура в печи активации поддерживается 800...950 °С, так как при повышении ее более 950 0C ухудшается качество активного угля, а температура менее 800 0C приводит к снижению интенсивности процесса активации.
