Отримання гранульованої каніфолі

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Національний технічний університет України

„Київський політехнічний інститут”

Інженерно-хімічний факультет

Кафедра екології та технології рослинних полімерів

ДОМАШНЯ КОНТРОЛЬНА РОБОТА

на тему: «Отримання гранульованої каніфолі»

з дисципліни «Комплексне хімічне перероблення деревини»

Виконала студентка групи ЛЦ-31

Костирко Анна Сергіївна

Перевірила

к.т.н., ст. викладач Трембус І.В.

Київ 2015

Зміст

Вступ

1. Технологічна частина

1.1 Технологічна схема одержання живичної каніфолі

1.2 Характеристика каніфолі

2. Принцип одержання

3. Основні технічні показники

3.1 Каніфоль гранульована

3.2 Обладнання для гранулювання каніфолі

4. Принцип дії гранулятора

Висновки

Список використаної літератури

Вступ

каніфоль гранульований переробка

Дисципліна «Комплексне хімічне перероблення деревини» вивчає основні напрямки переробки деревної сировини.

Деревна сировина є відновлюваною, але її ресурси не безгранні, тому існує проблема саме раціонального і повного використання деревини. У зв'язку з цим зростає значення комплексного хімічного перероблення деревини.

Однією з технологій перероблення деревних відходів є отримання гранульованої каніфолі. Каніфоль гранульована застосовується при виробництві шин і гумотехнічних виробів, її похідні застосовують для проклейки паперу та картону, як емульгатор у виробництві синтетичного каучуку, у виробництві гум, пластмас, штучної шкіри, лінолеуму, мила, лаків і фарб. Широко застосовується в якості флюсу при лудінні і пайку. Крім того, каніфоллю натирають смички струнних смичкових музичних інструментів, взуття балетних танцівників для запобігання ковзання.

1. Технологічна частина

1.1 Технологічна схема одержання живичної каніфолі

На рис.1. наведено технологічну схему одержання живичної каніфолі.

Рис. 1 - Схема одержання живичної каніфолі:

1 - електроталь; 2 - бочка з живицею; 3- живицемялка; 4 - бетононасос; 5 - бак для скипидару; 6 - плавільнік-реактор; 7 - друк-фільтр; 8 - буферний бак; 9 - відстійник; 10 - фільтри тонкого очищення; 11 - насоси для подачі живиці на уварювання; 12 - підігрівач живиці; 13 - каніфолеварочна колона; 14 - дефлегматор; 15 - сепаратор; 16 - холодильник скипидару; 17 - вакуум-приймачі; 18 - збірник для уваренної каніфолі; 19 - збірник для скипидару; 20 - баки для оборотного скипидару; 21 - підігрівач; 22 - грязьовий відстійник; 23 - Флорентина; 24 - бак для розведеної фосфорної кислоти; 25 - дозувальний насос для подачі фосфорної кислоти.

1.2 Характеристика каніфолі

Каніфоль - один з найважливіших продуктів лісохімічної промисловості, застосовується, наприклад, для проклейки паперу, при виготовленні мила, лаків, сургучу, лінолеуму, мастик, мазей, пластирів, липких речовин, ізоляції електричних кабелів, мастил, пластмас, фунгіцидів, при паянні.

У промисловості в основному застосовується каніфоль, отримана з смолистих речовин сосни; також отримують каніфоль з смолистих речовин інших хвойних порід, наприклад, ялини звичайної, кедра і сибірської модрини, кримської сосни та інших.

Каніфоль - тверда, крихка, склоподібна прозора смола світло-жовтого (рідше темно-червоного) кольору, складова частина смолистих речовин хвойних дерев, що залишається після відгону з смолистих речовин скипидару.

Каніфоль добре розчиняється в ефірі, спирті, ацетоні, скипидарі і бензолі, гірше - в бензині, гасі і фурфуролу; не розчиняється у воді. Температура розм'якшення каніфолі 52-70°С; температура кипіння становить 250 °С; теплоємність 0,54 ккал/кг; прихована теплота плавлення 15, 8 ккал/кг; коефіцієнт розширення розплавленої каніфолі 0, 055; теплотворність 9074-9171 ккал/кг; кислотне число 150-175.

Каніфоль складається з смоляних кислот (80-95 %), що мають загальну формулу С19Н29СООН, і неомильних речовин (5-12 %), які містять метилхавікол, стильбенові похідні, терпенові димери, альдегіди і суміш гідрофенантренових вуглеводнів.

Залежно від виду сировини і способу отримання розрізняють такі види каніфолі: живичну, екстракційну і талову.

Живичну каніфоль отримують відгонкою скипидару з очищеної живиці. Цей вид каніфолі містить 5-7 % неомилюючих речовин і практично не містить жирних кислот.

Екстракційну каніфоль отримують екстракцією органічними розчинниками (найчастіше бензином) подрібненої смолистої деревини хвойних дерев (зазвичай сосни звичайної). Цей вид каніфолі відрізняється більш темним кольором, має знижений кислотне число (150-155), температуру розм'якшення 52-58 °С, вміст жирних кислот до 12 %.

2. Принцип одержання

Переробка каніфолі включає дві стадії процесу: видалення з живиці сміття, води та відгонку летучої частини (скипидару) від нелетких смоляних кислот (каніфолі) (рис.1).

На першій стадії процесу живиця піддається плавленню паром в періодичних або безперервно діючих плавильниках при температурі 90 °С та тиску 0,15 МПа. Для очистки живиці від фарбуючих її з'єднань заліза у плавильник вводять ортофосфорну кислоту (0,5. . . 0,8 % від завантаженої живиці), а для збільшення різновиду щільності відстоюваних речовин - скипидар до 40 %-вого вмісту його в терпентині. При переробці живиці, добутої з використанням сульфітно-спиртової бражки та інших аналогічних стимуляторів смоловидалення, для запобігання утворення стійкої емульсії терпентину з водою, плавлення живиці виробляється з добавкою деемульгатора - катаміну АБ з розрахунку 1 - 1,5 кг на 1 т переробленої живиці.

Розплавлена живиця за допомогою пара пережимається через сіткове дно плавильника в систему відстійників-декантаторів, де терпентин відстоюється від води та дрібного сміття. Крупне сміття, що залишилось на сітці дна плавильника,періодично, через 4-6 плавок, після додаткової обробки скипидаром та отдувки смолистим паром видаляється гідравлічним способом у приймальну ємність та вивозиться на сміттєзвалище.

Вода, що відстоялась в декантаторах та дрібне сміття періодично видаляють у грязьову пастку, а терпентин промивають гарячою водою в апараті, забезпеченому лопатною мішалкою, для видалення остаточного деемульгатору, відстоюють від води у відстійниках, фільтрують на друк-фільтрі та передають на відгонку летючої частини.

Другою стадією процесу є відгін летючої частини (скипидару), який відбувається у спеціальній непереривній каніфолеварочній колоні, що забезпечена калпочковими та сітчастими тарілками з паровими змієвиками. Терпентин рухається по колоні зверху вниз, а назустріч йому, через барботер, встановлений у нижній частині колони, подається гострий пар. Пари скипидару та води відводяться у конденсовану систему, дистилят стікає у флорентину, де скипидар відділяється від води.

З флорентини скипидар з метою видалення залишкової вологи поступає на соляно-ватний фільтр та зливається в бак для товарного скипидару. Основна частина скипидару відганяється у верхній частині колони при 155. . .165 °С. У нижній частині колони при 170. . .175 °С відбувається уварювання каніфолі, яка через гідрозасув безперервно виводиться у приймальний бак та поміщається в картонні або металічні барабани, дерев'яні бочки чи в залізничні цистерни-термоси.

3. Основні технічні показники

3.1 Каніфоль гранульована

При роботі з даною речовиною потрібно дотримуватися певних заходів безпеки , оскільки соснова каніфоль відноситься до горючих речовин, а зважений в повітрі каніфольний пил - вибухонебезпечна. За ступенем шкідливого впливу на організм людини речовина відносять до третього класу небезпеки. Матеріал повинен зберігатися в критих приміщеннях або на відкритому майданчику, але під навісом, щоб не допускати попадання вологи.

Таблиця 1 - Якісні показники каніфолі

3.2 Обладнання для гранулювання каніфолі

Дане обладнання дозволяє оптимізувати процес затвердіння каніфолі і досягти найкращого товарного виду готової продукції.

Технологія ротаційного гранулювання дозволяє отримувати на виході з стрічкового конвеєра-охолоджувача рівномірні, практично без пилові частинки продукту. Обладнання розраховане на речовини з температурою плавлення від 50 до 300 єС, для каніфолі становитиме 52-70 °С.

Рис. 2 - Ротаційний гранулятор

Найбільш широке застосування технологія ротаційного гранулятора отримала в області гранулювання каніфолі.

Розплавлена каніфоль подається по нагрітому трубопроводу за допомогою насоса. Продукт потрапляє у внутрішню нерухому частину гранулоутворюючого пристрою.

Основними характеристиками готового продукту є:

· розмір гранул: переважно напівсферичної форми, діаметром 3-8 мм.

· мінімальний вміст вологи.

· оптимальна насипна щільність.

Гранули, одержувані за допомогою гранулятора, мають форму півсфери, на їх поверхні відсутні отвори, пори і голчасті кристали. Гранули не містять вологи і, крім того, мають поверхню, яка забезпечує від абсорбції вологи, чого не забезпечують інші пористі форми гранул.

Переваги: гранули, завдяки високій міцності, запобігають забруднення навколишнього середовища, відсутня схильності до окислення , кристалізації, технологія виключає вірогідність забруднення технологічної води або навколишнього повітря.

Недоліки: порівняно низька температура розм'якшення, високе кислотне число , недостатня вологостійкість , м'якість, липкість , крихкість.

4. Принцип дії гранулятора

З накопичувальної ємності каніфоль в рідкому вигляді подається нагріванню трубопроводу за допомогою насоса. На кінці трубопроводу розташований контрольний клапан, від якого розплав потрапляє у внутрішню нерухому частину пристрою формування гранул (голови).

Рис. 3 - Технологічна схема використання ротаційного гранулятора

Основні частини пристрою:

- Обігріте, фіксоване циліндричне тіло (статор), що має канал для надходження продукту;

- Зовнішній перфорований кожух, отвори якого розташовані в строгому геометричному порядку;

Даний кожух обертається навколо внутрішнього статора. Залишки продукту, що залишається на перфорованому кожусі видавлюються. Сталева стрічка підтримується шківом, розташованим під пристроєм формування гранул, забезпечуючи точний проміжок між ним та стрічкою. Утворене в ході затвердіння і охолодження гранул тепло відводиться через поверхню сталевої стрічки і поглинається охолодженою водою. В кінці конвеєра-охолоджувача гранули знімаються зі сталевої стрічки і надходять у бункер або на транспортувальний конвеєр. Висока теплопровідність стрічки забезпечує високоефективний відвід тепла.

Рис.4 - Формувач гранул (голова)

Конструкція конвеєра-охолоджувача розрахована таким чином, щоб повністю виключити можливість контакту продукту з охолоджувальною водою. В кінці конвеєра-охолоджувача гранули знімаються зі сталевої стрічки і подаються в накопичувальний бункер пакувальної машини.

Висновки

Отже, проаналізовано принцип одержання гранульованої каніфолі, найбільш важливою областю застосування каніфолі є одержання клею, латексу і розчинника каучукового клею.

Каніфоль широко застосовується у харчовій промисловості для виробництва пляшкової смоли й емалювання бочок і у поліграфії саме для виготовлення типографських фарб і чорнила, а також для виготовлення художніх фарб, кольорових олівців.

Таким чином, гранульована форма каніфольної продукції є досить перспективною, оскільки дозволяє споживачу виключити технологічну операцію з подрібнення продукту , економити енергію, що витрачається на плавлення продукту , уникнути втрат сировини, які виникають в процесі його дроблення і подачі у виробництво.

Список літератури

1. Атаманчуков Г.Д. Живица и применение продуктов ее переработки -

М: Лесн. Пром-ть, 1968-29с.

2. Виногоров Г.К. Технология лесозаготовок: Учебник.- М.: Лесн. Пром-ть, 1989 - 274 с.

3. Комплексная химическая переработка древесины- Архангельск, 2002-349с.

4. http://sibbles.net/kanifol-tallovaia-modifitcirovannaia-tmf-granulirovannaia.html

Размещено на Allbest.ru