Литература -->  Графическое определение перемещений 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 [ 74 ] 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159

подсмольной воды, усиливает также и потери спирта, и особенно-уксусной кислоты.

Относительные выходы первичных продуктов сухой перегонки-подсмольной воды, отстойной смолы, угля и газа (по весу)-для различных ioo пород д. очень мало -90 отличаются друг от -80 друга, составляя для 70 подсмольной воды -60 40-;-45%, отстойной -50 смолы-510%, уг-40 ля-30-i-35% и- газа 30 154-20% от веса су-20 хого вещества Д. В ю практике сухой перегонки количество Д. обычно измеряет-фдг. 3. ся объемными едини-

цами, а именно: складочными м, почему все выходы как первичных, так и конечных продуктов учитываются в кг на 1 складочный .ль. В табл. 7

Табл. 7. - Выходы в


70 60 50 40 30 20 Ю 0\ Неразлоокемнай древесина

В ПОЛНОЙ мере удовлетворяют лселезпые реторты, к-рые дают максимальный выход при прочих равных условиях, тогда как аппараты с кирпичными стенками дают выходы на 15-25% меньшие. 3) К продуктам разложения Д. не должны примешиваться дымовые газы топлива, так как в дымовых газах содерлсится кислород, обусловливающий сгорание уксусной к-ты и древесного спирта. По этой причине многие печи, получившие широкое применение в угленсжении и работающие по принципу непосредственного нагрева Д. дымовыми газами, дают на 40- 60% пониженные выходы ценных продуктов и м. б. выгодны для получения древесного порошка и спирта только в исключительных случаях; таковы, напр., америк. печи кильны , когда они работают на твердых породах в условиях крупного производства. Наиболее же целесообразными для получения летучих продуктов перегонки являются такие конструкции, в к-рых прогрев Д. происходит либо за счет лучистой теплоты

кг на 1 складочный сухого дерева.

.и воздушно-

Под-

Древесный уголь

Общий выход

Порода дерева и заводы

смольная вода

стойная смола

уксусная кислота

древесный спирт

Американские з-ды Смесь бука, березы, клена. . .

230-235

116-122

18,4-19,6

8,2-9,4

Немецкие з-ды

Бук...............

Хвойные.............

192-206 160

15-19 10

100-106 80

16,0-20,7 6,3

6,7-7,2 2,7

Шведские з-ды Хвойные.............

165-170

7-10

72-84

7,6-8,9

2,2-2,6

З-ды СССР

Береза ..............

Осина ..............

Хвойные.............

220-230 190-205 170-185

12-14

7-9 10-16

96-103 80-88 76-80

19,8-21,2 15,6-16,2 7,2-8,6

5,6-6.7 4,0-5,2 2,5-2.9

в пересчете на 100%-ные сырые продукты.

приведены средние результаты заводской работы (при перегонке в железных ретортах) относительно сырых первичных продуктов перегонки в пересчете на 1 складочный воздушносухого Д.

Аппараты для сухой перегонки Д. В настоящее время существует весьма много различных систем аппаратов для сухой перегонки Д., но лишь некоторые из них дают максимальные выходы к-ты и древесного спирта, т. к. значительная часть их преследует преимущественно задачи углежжения и потому мало или совсем не приспособлена к улавливанию летучих продуктов перегонки. Основные требования, к-рым должен удовлетворять хороший аппарат для пол;уения максимальных выходов уксусной кислоты и древесного спирта, сводятся к следующему. 1) Конструкция аппарата должна обеспечивать полное равномерное разложение Д. при отсутствии вредных перегревов, понижающих выходы к-ты и спирта. Это условие в большинстве аппаратов выполняется достаточно удовлетворительно. 2) Стенки камеры, где разлагается древесина, должны быть непроницаемы для летучих продуктов разложения. Этому условию

нагреваемых стенок или же специальных нагревательных приборов, либо за счет неносредственно-го прогрева дерева газами, не содержащими кислорода. Простейшей и наиболее распространенной для малых установок конструкцией этого рода являются малые горизонтальные реторты (фиг. 4).

Емкость таких реторт колеблется от 1,5 до 4 лг. Кустари на Ветлу ге, а также некоторые небольшие заводы, пользуются так назыв. казанами, емкостью 1,6 ж, которые отличаются от реторт, изображенных на фиг. 4, большей легкостью и примитивностью деталей и, кроме того, нрименением воздушного охлаждения в виде системы деревянных выдолбленных труб. Работа на подобных ретортах идет следующим образом. После удаления остатков угля от предыдущей гонки


Фиг. 4.

рабочие быстро забрасывают реторту вручную дровами, отчасти даже влезая в реторту, чтобы плотнее уложить задний ряд дров, затем плотно закрывают переднюю крышку реторты, промазывая ее глиной и затягивая к.пиньями, винтами и т. п., после чего закрывают переднюю стенку печи заслонкой и разводят в топке сильный огонь. По мере прогрева реторты конденсируемые продукты разложения Д., пройдя через холо-



дильник, отводятся по трубам в сборник и подсмольной воды и смолы-деревянные чаны достаточной емкости, тогда как несгу-щаемый древесный газ, пройдя через находящийся наверху холодильника промывной бачок, поступает в сборную газовую магистраль, соединенную с топками реторт, где и сжигается, уменыпая т. о. расход топлива. По истечении 12-24 часов, в зависимости от размера реторт, степени сухости Д. и интенсивности прогрева, процесс заканчивается. Дав реторте несколько остыть, быстро выгружают уголь в тущильники, т. е. небольшие железные ящики с крышками на глиняной замазке, где уголь и остывает в течение 12-24 ч., после чего он может быть выгружен без опасности его воспламенения на воздухе. Конструктивная простота подобных реторт и их доступность являются их главнейшим преимуществом, почему они и получили значительное распространение в небольших спирто-порошковых предприятиях, перерабатывающих 20-40 Д. в сутки. Но малая производительность этих реторт (от 2 до 4 в сутки), большая потребность в рабочей силе (на одного человека приходится от 1,5 до 2,0 jk в сутки), потеря значительного количества (10-15%) ценного древесного угля, который частично сгорает и крошится при спешной выгрузке в горячем состоянии,-все эти недостатки исключают возмоншость применения указанных реторт в крупном производстве.

Более совершенными являются т. н. выемные реторты, б. ч. вертикальные, получившие особенное распространение во Франции (фиг. 5). При поднятии реторт из печи отводное колено, ведущее в холодильник, разъединяется; реторта переносится краном на специальную вагонетку, охлаждается на открытом воздухе, после чего особым механизмом устанавливается горизонтально для облегчения выгрузки угля и загрузки Д. По окончании загрузки реторта вновь устанавливается в печь и соединяется с отводом. Преимущество этих реторт заключается в увеличении производительности, в экономии топлива, более гигиенических условиях работы и лучших выходах угля, к-рый, благодаря достаточному охлаждению, теряет способность загораться при выгрузке. К недостаткам нужно отнести необходимость иметь двойной комплект реторт и дорогое подъемное устройство, не говоря уже о расходе механической энергии на подъем тяжелых реторт с загрузкой 3-8 Д. Процесс перегонки в таких ретортах продолжается 12-24 ч., при суточной производительности 6-10 Д. Идея выдвижных реторт была усовершенствована в начале текущего века в том отношении, что перемещаемыми элементами сделались не регорты с полной их загрузкой, а отдельные вагонетки, помещаемые в замурованную лселезную реторту и связанные рельсовым


Фиг. 5.

путем со складами дерева и готового угля. Эти аппараты, называемые вагонными ретортами, получили широкое распространение в С. Ш. А. Емкость таких реторт составляет 20--50 (2-5 вагонеток вместимостью 7-10 каждая), при чем длина реторт иногда доходит до 15 J№. Продоллси-тельность обугливания-24-i-36 ч. Очень часто подобные реторты снабжаются еще сушилками для Д., для чего утилизируются отработанные дымовые газы. На фиг. 6 представлена вагонная реторта системы Мейера, на 2 вагонетки. Реторта имеет четырехугольное сечение с выпуклыми сторонами, что обеспечивает ей большую лсесткость при хорошем использовании ее объема. Напротив реторты, на открытом воздухе, расположен железный тушильник, имеющий тот же габарит, что и реторта, и снабженный с обеих сторон чугунными дверцами; вдоль ряда реторт и тушильников располагается движущаяся по рельсам платформа с улоясенными на ней путями для передвижения вагонеток.


Операции здесь идут следующим образом: по окончании процесса в реторте к ней подводят подвижную платформу, освобождают соответствующий тушильник от вагонеток с остывшим углем и, открыв дверцы печи и реторты, быстро переводят вагонетки с горячим углем в тушильник и закрывают плотно дверцы последнего. К освободившейся реторте подвозят свежий состав вагонеток с Д. Весь этот процесс загрузки и выгрузки требует не более 30 мин. при 4-5 рабочих, благодаря чему потребность в рабочей силе значительно уменьшается: на 1 чел. приходится от 10 до 20 jn Д. в сутки, при производительности самих реторт 30-40 Д. К этому нужно добавить еще хорошее качество древесного угля и незначительность потерь последнего при выгрузке из тушильников.

Неподвижные вертикальные реторты, также весьма распространенные, имеют иное устройство. Железная реторта, замурованная в печную кладку, загружается Д. через верхний люк внавалку, выгрузка угля производится через нижний люк, обычно вручную. Реторты небольшой емкости, 10-20 м, при производительности 8-10 в сутки, обычно обогреваются не только с боков, но и снизу, имея выход паров наверху; реторты же большой емкости, 300-400 м, обогреваются б. ч. только с боков, имея выход продуктов перегонки снизу. На фиг. 7 изображена реторта последнего типа-т.н. карбо-печь, распространенная преимущественно в Швеции. Дымовые газы, до выхода в дымовую трубу, проходят через центральную железную трубу, отдавая тепло па прогрев срединной части загрузки. В эту же центральную трубу отводятся и выделяющиеся при перегонке




Фиг.

неконденсируемые газы, при чем для их сжигания одновременно вводится в нинснюю часть центральной трубы и свелшй воздух. Т. к. вывод продуктов перегонки совершается снизу, то в реторте происходит циркуляция образующихся газов и паров, к-рые на этом пути отдают топ.тоту, чем обеспечивается экономия топлива. Все операции при работе с TaKOil печью продолжаются от 2 до 3 недель. Преимуществом таких печей является простота и относительная дешевизна при значительной производительности (15-25 Д. в сутки); к недостаткам их относятся: потеря от 25 до 30% операционного времени на остывание угля перед выгрузкой и значительная единовременная потребность в рабочей силе при загрузке и выгрузке (впрочем, последнее неудобство устраняется при наличии ряда печей, находящихся в разных фазах разложения Д.).

Все описанные типы аппаратов являются наиболее распространенными в тех случаях, когда наряду с получением хорошего угля утилизируются и летучие продукты перегонки, так как максимальный выход последних обеспечивается здесь плотными металлическ. стенками, служащими вместе с тем и передатчиками тепла внутрь загрузки. С другой стороны, все эти аппараты требуют зна-чите.чьного расхода топлива. Считая от те-плопроизводительности перегоняемого дерева, расход топлива составляет: для малых горизонтальных реторт-от 35 до 40%; для выемных вертикальных реторт (при двойном комплекте) - 25-i-30%; для карбо-печей - 25-i-30%; для вагонных реторт - 15-i-20%. При всех этих расчетах принято, что древесный газ сжигается в топках.

Помимо описанных аппаратов, преимущественно применяемых при промышленном получении уксусной к-ты и древесного спирта, необходимо отметить еще один тип установок, разработанный, главным образом, в Швеции и в СССР: так назыв. калориферные и циркуляционные печи. И те и другие, в первую очередь, преследуют задачи углежжения, но их конструкция, при известных условиях, позволяет использовать с достаточной выгодой и летучие продукты перегонки.

Калориферные печи известны в настоящее время в нескольких конструкциях: шведские печи Грёндаля, Вансбро, уральские-Клячина. При значительных отличиях в конструктивных деталях все они построены по одному и тому же принципу, а именно: последовательные стадии разлолсе-ния дерева - сушка, обугливание и остывание-производятся в самостоятельных камерах (в печи типа Вансбро две первых операции иногда совмещаются), изолированных друг от друга дверями или заслонками, но связанных рельсовым путем, по к-рому непрерывная цепь вагонеток с Д. проходит через последовательно расположенные ка-

меры, так что печи могут работать непрерывно. Камеры представляют собой кирпичные каналы, внутри к-рых расположены калориферы, обогреваемые дымовыми газами из топок И.ЧИ же генераторов. Наиболее горячие газы поступают в камеру, где для разложения Д. требуется максимум тепла, а отсюда, уже охлажденные, они переходят в камеру для сушки Д. и затем уже выпускаются в дымовую трубу. Для сбора летучих продуктов перегонки, в тех случаях, когда это является коммерчески выгодным, камеры разложения соединяют с холодильниками, в которых и происходит конденсация паров подсмольной воды и смолы, тогда как древесный газ отводится в топки.

Циркуляционные печи (Аминова. Магнусона, Бергштрема) основаны на другом принципе, а именно: для разлолсения Д. применяется непрерывно циркулирующий при помощи вентилятора поток генераторного или древесного газа, при чем газ, отдав свое тепло дереву, вновь подогревается до начальной t° около 400° либо в кирпичных регенераторах, либо чугунными калориферами. По пути к подогревателю газ, вышедший из печи, проходит еще через систему холодильников, выделяя конденсат, который при известньгх условиях м. б. переработан на древесные порошок и спирт. Так как во время перегонки постоянно образуются свежие количества древесного газа, то избыток ого все время отводится в топку, где и сжигается, сокращая потребление топлива. Производительность калориферных и циркуляционных печей колеблется в пределах 804120 Д. в сутки, при расходе топлива ок. 15% от переугливаемого Д. Эти конструкции, приспособленные преимущественно для целей углежжения, тем не менее позволяют получать и летучие продукты разложения. Данные о работе аминовской печи на березе показывают выходы: сырой уксусной к-ты- 16,3 кг и сырого древесного спирта-4 кг на 1 м, что составляет 70-80% от выходов в железных ретортах.

Д., используемое для сухой перегонки, как общее правило, применяется в форме дровяного леса определенных размеров, обусловливаемых типом перегонного аппарата, но т. к. нек-рые отрасли промышленности доставляют значительные массы древесных отбросов, почти не имеющих цены, то идея утилизации подобных отбросов сухой перегонкой уже давно служила предметом многочисленных конструктивных проектов в указанном направлении. Нужно заметить, что в С. Ш. А., к-рые до последнего времени являлись на мировом рынке основными производителями продуктов сухой перегонки Д., давно уже существует тенденция отбирать из Д. все, что может итти на строительный и вообще деловой материал, и только остаток или отбросы от такого предварительного использования подвергать сухой перегонке, т. к. отбросы стоят дешев.ле, легче подвергаются высушиванию и допускают широкую механизапию в процессе переработки. Однако, трудность использования древесных отбросов путем сухой перегонки растет вместе со степенью их измельчения. Такие отбросы, как планки, рейки, чурки.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 [ 74 ] 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159