PL156404B1 - Sposób wytwarzania z surowców lignocelulozowych termomechanicznej masy włóknistej - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania z surowców lignocelulozowych s. termomechanicznej masy włóknistej do produkcji płyt pilśniowych metodą mokrą, w którym cząstki lignocelulozowe poddawane są w urządzeniu rozwłókniającym w atmosferze pary wodnej o podwyższonej temperaturze i podwyższonym ciśnieniu najpierw obróbce hydrotermicznej a następnie rozwłóknianiu na masę włóknistą pomiędzy mielącymi tarczami, po czym z urządzenia rozwłókniającego masa włóknista usuwana jest za pomocą pary wodnej do urządzenia oddzielającego parę wodną od masy włóknistej, z której po odpowiednim jej rozcieńczeniu wodą i zaklejeniu środkami hydrofobowymi i ewentualnie wzmacniającymi wytwarza się płyty pilśniowe, znamienny tym, że oddzieloną od masy włóknistej parę wodną zawierającą różne substancje lotne powstałe w procesie rozwłókniania surowców lignocelulozowych kondensuje się i schładza się do uzyskania z pary wodnej i wymienionych substancji lotnych fazy ciekłej, którą oddziela się na zasadzie różnicy gęstości na frakcję wodną i frakcję emulsyjno-olejową po czym frakcję emulsyjno-olejową rozdziela się w podobny sposób na drugą frakcję wodną i na mieszaninę związków terpenowych oraz kwasów żywicznych i tłuszczowych, którą to mieszaninę poddaje się rektyfikacji otrzymując przy tym trzecią frakcję wodną po czym wszystkie frakcje wodne neutralizuje się związkami zasadowymi i kieruje się do odbieralnika wód naturalnych.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania z surowców lignocelulozowych termomechanicznej masy włóknistej do produkcji płyt pilśniowych metodą mokrą.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 98 844, dotyczącego wytwarzania płyt pilśniowych metodą mokrą, sposób wytwarzania termomechanicznej masy włóknistej z surowców lignocelulozowych. Zasadniczym celem tego sposobu jest stworzenie w procesie technologicznym produkcji płyt pilśniowych ujemnego bilansu wodnego.

Według tego sposobu surowiec drzewny przeznaczony do wytwarzania termomechanicznej masy włóknistej, służącej następnie do produkcji płyt pilśniowych metodą mokrą, podsusza się i sezonuje, odparowuje się wodę z rozdrobnionego na zrębki surowca oraz z pozyskanej z tych zrębków masy włóknistej przed jej domieleniem jak i bezpośrednio po jej domieleniu.

Znany jest też z referatu P. H. Wiecke'go „What is new in Defibrators (New steam Controls, higher capacity, lower energy consumption) [„Co nowego w defibratorach? (nowe regulatory pary, wyższa wydajność, niższe zużycie energii)] opublikowanego na stronach 87-100 w Proceedings of the Eighteenth Washington State University International Particleboard/Composite Materials Series Symposium, March 27,28,29,1984 (którego obszerne streszczenie zamieszczone z.ostało Biuletynie Informacyjnym Ośrodka Badawczo-Rozwojowego Przemysłu Płyt Drewnopochodnych w Czarnej Wodzie nr 3/1986 na stronach 285-288) najnowszy sposób wytwarzania termomechanicznej masy włóknistej opracowany w szwedzkiej firmie Defibrator.

W sposobie tym zrębki pozyskane z surowców lignocelulozowych, na przykład z drewna, ogrzewane parą o ciśnieniu atmosferycznym przed skierowaniem ich do koryta ślimaka zasilającego urządzenia rozwłókniającego zwanego poprzednio defibratorem, następnie termorozwłókniaczem a ostatnio termorozwłókniarką.

Zrębki nagrzane prawie do punktu wrzenia zawartej w nich wody zostają przy tym bardzo zmiękczone dzięki czemu zawarta w nich woda łącznie z wodą dodaną do nich w wyniku kondensacji ogrzewającej je pary wodnej jest łatwiejsza do wyciśnięcia przez ślimak zasilający termorozwłó156 404 kniarki, w wyniku czego do podgrzewacza termorozwłókniarki dostarczane są zrębki o niższej, niż to było dotychczas, wilgotności. Przy tym zastosowane zostało regulowane specjalne doprowadzenie pary wodnej do podgrzewacza i do komory mielenia termorozwłókniarki zapewniające różnicę ciśnień 0,07 MPa pomiędzy ciśnieniem pary wodnej w podgrzewaczu wynoszącym 0,69 MPa i ciśnieniem pary w komorze mielenia wynoszącym 0,76 MPa. Takie doprowadzenie pary wodnej wpływa na poprawę jakości masy włóknistej, gdyż szybkość zasilania urządzenia rozwłókniającego stała się bardziej stabilna a obciążenie tarcz mielących i silnika głównego termorozwłókniarki stało się bardziej równe. Poza tym zmniejszyło się zużycie pary dla całej termorozwłókniarki i zmniejszyło się zużycie żywicy dodawanej do przewodu wydmuchowego, którym odprowadzana jest masa włóknista, wytworzona w komorze mielenia termorozwłókniarki, do specjalnego ciśnieniowego cyklonu, w którym panuje ciśnienie prawie takie samo jak w komorze mielenia termorozwłókniarki.

Z cyklonu tego oddzieloną od włókien parę wodną kieruje się z powrotem do komory mielenia oraz do podgrzewacza termorozwłókniarki. Natomiast masę włóknistą odprowadza się z tego cyklonu dołem za pomocą specjalnie skonstruowanego ślimaka korkującego, który zapewnia ciśnieniowe uszczelnienie pomiędzy ciśnieniem panującym w zespole termorozwłókniarka-cyklon a ciśnieniem atmosferycznym. Para powstała przy spadku ciśnienia z ciśnienia w cyklonie do ciśnienia atmosferycznego jest doprowadzana do nagrzewania zrębków przed ich skierowaniem do koryta ślimaka zasilającego termorozwłókniarki, o czym była mowa na wstępie opisu sposobu wytwarzania termomechanicznej masy włóknistej opracowanego przez firmę Defibrator.

Te znane sposoby wytwarzania termomechanicznej masy włóknistej wykazują jednak szereg wad i niedogodności.

I tak pierwszy sposób charakteryzuje się odprowadzaniem do atmosfery dużych ilości pary wodnej oraz znacznych ilości lotnych substancji będących produktami hydrolizy drewna i innych procesów zachodzących podczas hydrotermicznej obróbki zrębków w podgrzewaczu termorozwłókniarki i podczas mielenia zrębków w komorze mielenia termorozwłókniarki. Substancjami tymi są lotne kwasy organiczne jak kwas mrówkowy i octowy, lotne kwasy żywiczne i tłuszczowe oraz związki terpenowe jak crpinen, Δ 3 karen, /3-pinen i inne.

Para wodna jest sama szkodliwa przez to, że powoduje korozję instalacji i konstrukcji przemysłowych, zaś lotne kwasy organiczne, żywiczne i tłuszczowe oraz związki terpenowe zanieczyszczają środowisko. Substancji tych powstaje szczególnie dużo w przypadku przerobu zrębków zielonych z dużym udziałem igliwia.

Drugi sposób wytwarzania termomechanicznej masy włóknistej wymaga dużych nakładów na oprzyrządowanie termorozwłókniarki oraz specjalnej aparatury kontrolnej i regulacyjnej a ponadto - wzmożonego nadzoru ze strony obsługi. Poza tym należy spodziewać się, że będzie on powodował duże trudności przy zaklejaniu masy włóknistej oraz przy formowaniu kobierca włóknistego z tej masy a to z powodu wprowadzenia do systemu wód obiegowych procesu technologicznego wyżej wymienionych substancji powstających w procesach hydrotermicznej obróbki zrębków i ich rozwłókniania. Substancje te powodują zwiększenie odczynu kwaśnego masy, który zaburza chemizm zaklejania płyt w masie oraz powoduje pienienie się masy i flotację cząstek drewna (włókien, pęczków włókien itp.) w tej masie.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie niedogodności wyżej wymienionych sposobów wytwarzania z surowców lignocelulozowych termomechanicznej masy włóknistej a zwłaszcza:

- wyeliminowanie odprowadzania do atmosfery pary wodnej i substancji lotnych takich jak kwasy organiczne, żywiczne i tłuszczowe oraz związki terpenowe,

- ograniczenie do dopuszczalnego minimum przechodzenia do obiegu wód technologicznych części kwasów organicznych, żywicznych i tłuszczowych oraz związków terpenowych,

- utylizacja niektórych substancji lotnych powstających podczas rozwłókniania surowców 1 ignocelulozowych.

Cel wynalazku osiąga się kondensując oddzieloną od masy włóknistej, wytworzonej w urządzeniu rozwłókniającym, parę wodną zawierającą różne substancje lotne powstałe w procesie rozwłókniania surowców lignocelulozowych i schładzając powstający przy tym kondensat do uzyskania fazy ciekłej, którą to fazę rozdziela się na zasadzie różnicy gęstości na frakcję wodną zawierającą w swoim składzie rozpuszczone kwasy organiczne i na frakcję emulsyjno-olejową.

156 404

Następnie frakcję emulsyjno-olejową rozdziela się na zasadzie różnicy gęstości na wzbogaconą frakcję emulsyjno-olejową będącą mieszaniną kwasów żywicznych i tłuszczowych, związków terpenowych oraz pewnej ilości wody i na drugą frakcję wodną o składzie zbliżonym do pierwszej frakcji wodnej. Tę wzbogaconą frakcję emulsyjno-olejową poddaje się potem rektyfikacji otrzymując terpentynę balsamiczną będącą produktem handlowym. Powstałą w procesie rektyfikacji trzecią frakcję wodną łączy się z dwiema wymienionymi wyżej frakcjami wodnymi i po dokładnym wymieszaniu neutralizuje się ją związkami zasadowymi i powstałą w ten sposób wodę poprodukcyjną kieruje się do odbieralnika wód naturalnych, wykorzystując w razie potrzeby część tej wody do uzupełnienia niedoboru wód technologicznych przy produkcji płyt pilśniowych.

W wyniku realizacji wynalazku osiąga się praktycznie wyeliminowanie odprowadzania do atmosfery pary wodnej oraz szkodliwych dla środowiska substancji lotnych powstałych podczas hydrotermicznej obróbki rozdrobnionych surowców lignocelulozowych i podczas rozwłókniania tych surowców.

Osiąga się to przy tym bez:

- pogorszenia warunków wytwarzania płyt pilśniowych, zwłaszcza bez uciążliwego w procesach zaklejania masy włóknistej i formowania kobierca z masy włóknistej pienienia się tej masy i niekontrolowanego wzrostu jej odczynu kwaśnego,

- pogorszenia jakości wytwarzanych płyt pilśniowych, zwłaszcza ich wyglądu zewnętrznego oraz bez spadku ich wytrzymałości na zginanie statyczne a także bez wzrostu ich nasiękliwości i pęcznienia,

- istotnego wzrostu ładunku obciążeń w poprodukcyjnych wodach ściekowych przypadającego na jednostkę wytwarzanych płyt pilśniowych.

Należy bowiem zaznaczyć, że wyeliminowanie odprowadzania wyżej wymienionych zanieczyszczeń do atmosfery jest bez stosowania sposobu według wynalazku równoznaczne ze skierowaniem ich do procesu produkcyjnego, gdzie te szkodliwe substancje nastręczają szereg trudności w procesie produkcyjnym a następnie odbijają się niekorzystnie na jakości gotowego wyrobu oraz pogarszają własności poprodukcyjnych wód ściekowych.

Dalszą korzyścią z realizacji wynalazku jest wytwarzanie z części szkodliwych dotychczas substancji, to jest z kwasów żywicznych i tłuszczowych oraz ze związków terpenowych poszukiwanej na rynku terpentyny balsamicznej.

Nie bez znaczenia będzie też wykorzystanie znacznej części ciepła traconego dotychczas bezpowrotnie z parą wodną odprowadzaną do atmosfery. W sposobie według wynalazku woda użyta do schładzania tej pary wodnej a przez to ogrzana do znacznej temperatury wykorzystana zostanie do celów socjalno-bytowych oraz do nagrzewania powietrza świeżego doprowadzanego do pomieszczeń produkcyjnych w okresie jesienno-zimowym.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie jego wykonania na rysunku przedstawiającym wycinek procesu produkcyjnego płyt pilśniowych metodą mokrą od zasilania urządzenia rozwłókniającego począwszy a na pierwszej kadzi masowej kończąc.

Jak uwidoczniono na rysunku zrębki drzewne dostarczane są z nie pokazanego na rysunku zasobnika do koryta 1 zasilającego ślimaka 2 termorozwłókniarki typu RT-70, który tłoczy te zrębki poprzez dwudzielną obudowę 3 i rurę 4 korka do pionowego podgrzewacza 5.

W dwudzielnej obudowie 3 a również i w rurze 4 korka zrębki drzewne są silnie ściskane głównie na skutek oporów przepływu i panującego w podgrzewaczu 5 ciśnienia pary wodnej doprowadzonej do tego podgrzewacza przewodem 6, a w mniejszym stopniu na skutek potrzeby pokonania oporu zwrotnego zaworu 7 w kształcie stożkowego grzybka dociskanego do wylotu rury 4 korka sprężonym powietrzem doprowadzanym do pneumatycznego siłownika 8. Zadaniem zwrotnego zaworu 7 jest natychmiastowe zamknięcie wylotu rury 4 korka do podgrzewacza 5 w przypadku przerwy w dopływie zrębków.

W dwudzielnej obudowie 3, w dolnej jej części znajdują się nawiercone otwory 9 przeznaczone do spływania do rynny 10 wody wyciśniętej ze zrębków w dwudzielnej obudowie 3.

Wpadające do wnętrza pionowego podgrzewacza 5, w postaci porcji korka, zrębki z rury 4 korka, które zostały poddane w tej rurze ciśnieniu znacznie przekraczającemu ciśnienie panujące w podgrzewaczu (ok. 1 MPa) rozpadają się w tym podgrzewaczu na pojedyncze zrębki, gdyż ściśnięte w granicach odkształceń sprężystych powracają one prawie do swojego pierwotnego stanu jaki

156 404 miały gdy zostały dostarczone do koryta 1 zasilającego ślimaka 2 termorozwłókniarki. Przy tym poddane zostają one obróbce wymienioną wyżej parą wodną. Czas tej obróbki zależy oczywiście od czasu przebywania zrębków w podgrzewaczu 5, który to czas z kolei zależy od wysokości stosu zrębków 11 w tym podgrzewaczu. Wysokość tego stosu liczona od dna 12 podgrzewacza 5 regulowana jest za pomocą ustawionego na pożądanej wysokości automatycznego izotopowego regulatora 13 poziomu zrębków.

Zrębki w wymienionym stosie zrębków poddawane są ciągłemu mieszaniu za pomocą łopatek 14 wolnoobrotowego mieszadła. Mieszanie to jest potrzebne po to by przez cały czas przebywania zrębków w podgrzewaczu 5 były one wystawione na działanie pary wodnej. Zadaniem pary wodnej jest przy tym rozluźnienie struktury drewna zwłaszcza zaś rozmiękczenie blaszki środkowej łączącej ze sobą poszczególne włókna drzewne, pod którym to pojęciem rozumie się zarówno cewki w drewnie iglastym jak i cewki, naczynia oraz włókna w drewnie liściastym. W czasie tego rozmiękczania część substancji drzewnej ulegając chemicznemu przetworzeniu oddziela się od substancji drzewnej zrębków, zamienia się przy tym w związki lotne lub w substancje rozpuszczalne w wodzie.

Upraszczając sprawę można powiedzieć, że w podgrzewaczu 5 znajduje się mieszanina zrębków, pary wodnej , wody powstałej z kondensującej na zrębkach pary wodnej, oraz z wilgoci zawartej w tych zrębkach przed doprowadzeniem ich do urządzenia rozwłókniającego, lotnych związków powstałych w wyniku oddziaływania pary wodnej na substancję drzewną zrębków oraz substancji rozpuszczalnych w wodzie powstałych również w wyniku oddziaływania pary wodnej na substancję drzewną zrębków. W mieszaninie tej znajdują się pomijalnie małe ilości powietrza, gdyż powietrze doprowadzane ze zrębkami do koryta 1 zasilającego ślimaka 2 oraz powietrze zawarte w porach tych zrębków zostało prawie całkowicie wyciśnięte z tych zrębków i odprowadzone razem z wodą wymienionymi już otworami 9 znajdującymi się w dolnej części obudowy 3 zasilającego ślimaka 2. Substancje te razem z wodą wyciśniętą ze zrębków tworzą tak zwany ściek z rury korka. W mieszaninie tej w miarę upływu czasu, czyli innymi słowy w miarę przesuwania się zrębków w podgrzewaczu i dalej poza ten podgrzewacz, przybywa wymienionych lotnych związków i substancji rozpuszczalnych w wodzie oraz wody, zmniejsza się zaś ilość substancji drzewnej.

Cała ta mieszanina, w której udział substancji drzewnej zrębków powstaje jednak zawsze największy doprowadzona zostaje z podgrzewacza 5 za pomocą ślimakowego przenośnika 15 do komory 16 mielenia, w której znajduje się nieruchoma tarcza 17 mieląca i ruchoma tarcza 18 mieląca napędzana przez główny silnik 19 termorozwłókniarki.

Zrębki doprowadzane przez otwór 20 w nieruchomej tarczy 17 mielącej pomiędzy wymienione tarcze 17 i 18 zostają między tymi tarczami rozwłóknione na pojedyncze włókna i pęczki włókien i wydostają się do przestrzeni 21 komory mielenia poza te tarcze. Z tej przestrzeni 21 włókna i pęczki włókien a wraz z nimi i inne wymienione wyżej składniki unoszone są przez parę wodną, która pełni teraz rolę środka transportowego, przewodem 22 do cyklonu 23. Przewód ten wyposażony jest w regulowany zawór ciągłego wypustu 24.

W cyklonie 23 następuje rozdzielenie doprowadzonej do niego mieszaniny na dwie fazy: lotną oraz na łączoną fazę stałą i ciekłą. Z cyklonu 23 odprowadzana jest przewodem 25 para wodna oraz związki lotne powstałe w wyniku oddziaływania na zrębki drzewne pary wodnej oraz w wyniku rozwłókniania tych zrębków w komorze mielenia 16. Przewód ten doprowadzony jest do przewodu zbiorczego 26 zwanego kolektorem, wyposażonego w promieniowy wentylator 27, do którego to przewodu zbiorczego doprowadzone są też podobne przewody z cyklonów innych defibratorów. Przewody te na rysunku symbolizuje przewód 28.

Natomiast opadające na dno cyklonu 23 włókna drzewne i spływający na jego dno, zresztą w małej ilości, kondensat ze skroplonej pary, spłukiwane są doprowadzoną do dolnej części tego cyklonu przewodem 29 wodą obiegową i są odprowadzane przewodem 30 do wyposażonej w mieszadło 31 masowej kadzi 32, z której za pomocą masowej .pompy 33 rozrzedzona w tej kadzi do odpowiedniego stężenia, doprowadzoną do niej przewodem 34 wodą obiegową, powstała z włókien drzewnych masa włóknista kierowana jest do procesu produkcyjnego przewodem 35.

Para wodna wraz z wymienionymi związkami lotnymi kierowana jest przewodem 36 do górnej części jednokierunkowego kondensatora 37, w którego pionowej części cylindrycznej przepływa z

156 404 dołu do góry rurkami 38 woda chłodząca. W kondensatorze tym para wodna oraz związki lotne zostają schłodzone w przestrzeni pomiędzy rurkami 38 i skraplają się tworząc kondensat.

Kondensat z kondensatora 37 spływa grawitacyjnie przewodem 39 do wstępnej komory 40 chłodnicy 41, z której to wstępnej komory 40 przepływa on górnymi rurkami 42 chłodnicy 41 do drugiej komory 43 tej chłodnicy, a z tej komory przepływa on przez perforowaną ściankę 44 do trzeciej komory 45 tej chłodnicy. Z tej ostatniej komory 45 wpływa on do dolnych rurek 46, którymi dopływa on do czwartej komory 47 chłodnicy 41, by następnie wypłynąć z niej przewodem 48. W czasie, gdy kondensat przepływa rurkami 42 i 46 jest on chłodzony wodą doprowadzaną do chłodnicy 41 przewodem 49 i odprowadzaną z niej przewodem 50 do wymienionego jest kondensatora 37, w którym po przejściu przez jego dolną komorę 51 jest ona kierowana do wymienionych już rurek 38, z których napływa ona do drugiej górnej komory 52 kondensatora 37, a z niej odprowadzana jest przewodem 53 do nie pokazanej na rysunku instalacji służącej do nagrzewania powietrza świeżego doprowadzanego do pomieszczeń produkcyjnych w okresie jesienno-zimowym oraz do pomieszczeń socjalnych.

W chłodnicy 41 woda chłodząca przepływa w przestrzeni międzyrurkowej, w przeciwprądzie do kondensatu przepływającego, jak już nadmieniono wyżej, rurkami 42 i 46. Schłodzony w chłodnicy 41 do temperatury 18-20°C kondensat zawierający obok wody skroplone związki lotne powstałe w procesach hydrotermicznej obróbki i rozwłókniania zrębków drzewnych, których to związków jest ok. 0,3% wagowych· w tym kondensacie, kierowany jest przewodem 48 do florentyńskiej flaszy 54, która działa na zasadzie różnicy gęstości napływających i rozdzielających się cieczy.

Przewód 48 ma boczne odgałęzienie 55, którym w czasie normalnego działania chłodnicy 41 spływa z niej kondensat do florentyńskiej flaszy 54. Przewód 55 jest wygięty łukowo do góry do takiej wysokości, aby we wszystkich rurkach 42 i 46 były skropliny zanim kondensat zacznie spływać z chłodnicy 41 do florentyńskiej flaszy 54. Natomiast odcinkiem przewodu 56 wyposażonym w zawór 57 spływają po uprzednim otwarciu tego zaworu ostatnie porcje kondensatu do florentyńskiej flaszy 54 przed odstawieniem całej instalacji do konserwacji. We florentyńskiej flaszy 54 następuje samorzutne rozdzielenie się kondensatu na dwie frakcje, z których cięższa frakcja wodna gromadzi się u dołu, a lżejsza frakcja emulsyjno-olejowa gromadzi się u góry tej flaszy. Frakcja wodna odprowadzana z florentyńskiej flaszy 54 syfonem 58 spływa przewodem 59 do zbiornika wód poprodukcyjnych nie pokazanego na rysunku.

Zbierająca się w górnej części florentyńskiej flaszy 54 frakcja emulsyjno-olejowa (olej przy samej powierzchni z emulsją pod nim) o gęstości około 0,86 g/cm3 odprowadzana jest przewodem 60 a następnie przewodami 61 i 62 na przemian do manipulacyjnych zbiorników 63 i 64.

Gdy na przykład zbiornik 63 zostanie napełniony do 3/4 jego pojemności, wówczas zbiornik ten zostanie odłączony od florentyńskiej flaszy 54, a podłączony do niej zostanie drugi zbiornik 64, czego dokonuje się przez odpowiednie otwieranie i zamykanie zaworów 65 i 66. Zbiorniki 63 i 64 mają wyprowadzone ze swoich den odpowiednio przewody 67 i 68 oraz 69 i 70. Przewody 67 i 70 służą do odprowadzenia wody z tych zbiorników, która w małej ilości przedostaje się z frakcją emulsyjno-olejową do tych zbiorników i która w ciągu doby od odłączenia danego zbiornika manipulacyjnego zbiera się przyjego dnie. Woda ta zwana drugą frakcją wodną jest odprowadzana do wymienionego już wyżej i nie pokazanego na rysunku zbiornika poprodukcyjnych wód odpadowych, do którego odprowadzana jest przewodami 71 i 72.

Po spuszczeniu wymienionej wody na przykład ze zbiornika 63 i po zakręceniu zaworu 73 otwierany jest zawór 74 na drugim przewodzie spustowym tego zbiornika, to jest na przewodzie 68 i przewodem tym jest spuszczana odwodniona frakcja emulsyjno-olejowa do przewoźnego zbiornika manipulacyjnego 75 o pojemności ok. 8001 zamontowanego na platformie transportowego wózka 76. Frakcja ta jest dostarczana do znanej instalacji do przeprowadzania rektyfikacji, w celu pozyskania z niej wyrobów handlowych przede wszystkim terpentyny balsamicznej. Powstałe przy tym niewielkie ilości wody zwanej trzecią frakcją wodną kierowane są do wymienionego już dwukrotnie wyżej i nie pokazanego na rysunku zbiornika poprodukcyjnych wód odpadowych. Wody z tego zbiornika po neutralizacji kierowane są do systemu wód obiegowych ciągu produkcyjnego płyt pilśniowych lub do zbiornika wód naturalnych.

Dla lepszego wyjaśnienia zalet wytwarzania sposobem według wynalazku z surowców lignocelulozowych termomechanicznej masy włóknistej w dalszym ciągu opisane jest wytwarzanie masy

156 404 7 włóknistej do produkcji płyt pilśniowych twardych metodą mokrą z drobnicy leśnej sosnowej tyczkowej o wilgotności 115%.

Wymienioną drobnicę tyczkową rąbie się na zrębki w zwykły sposób, po czym zrębki te po upływie jednej doby podaje się do termorozwłókniarki RT-70 pracującej z wydajnością 2,8 tony zupełnie suchej masy włóknistej na godzinę. Do termorozwłókniarki tej dostarczana jest para wodna nasycona o temperaturze 183°C i ciśnieniu 1,0 MPa.

Czas obróbki hydrotermicznej zrębków wynosi 2,5 minuty. Wytwarzanajest masa włóknista o zmieleniu 14-15 DS (defibratosekund). Od masy włóknistej oddzielana jest w cyklonie, w ilości 0,85 tony w odniesieniu do 1 tony zupełnie suchej masy, para wodna zawierająca związki lotne powstałe w czasie hydrotermicznej obróbki zrębków i ich rozwłókniania. Para ta jest schładzana w kondensatorze do temperatury 40-60°C a następnie jest schładzana w chłodnicy do temperatury 18-20°C, z której wraz z towarzyszącymi jej wymienionymi wyżej związkami lotnymi spływa w postaci kondensatu do florentyńskiej flaszy. Ogrzana przy tym do temperatury 40 do 60°C woda chłodząca używana jest do celów socjalno-bytowych oraz do nagrzewania powietrza świeżego doprowadzanego do pomieszczeń produkcyjnych w okresie jesienno-zimowym. Odprowadzana z tej flaszy frakcja wodna w ilości około 0,85 t/tonę zupełnie suchej masy włóknistej zawiera w jednym swoim m³ około 200 g kwasów organicznych w przeliczeniu na kwas octowy.

Druga frakcja odprowadzana z florentyńskiej flaszy zwana dalej frakcją emulsyjno-olejową odprowadzana jest w ilości około 0,84 t/tonę zupełnie suchej masy włóknistej. Frakcja ta pozostawiona jest w spokoju na czas około 1 doby, aby oddzieliła się od niej samorzutnie druga frakcja wodna, której ilość wynosi około 0,28 t/tonę zupełnie suchej masy włóknistej.

. Pozbawiona drugiej frakcji wodnej frakcja emulsyjno-olejowa poddawana jest rektyfikacji. Na podstawie przeprowadzonych dotychczas prób należy oczekiwać, że po rektyfikacji uzyska się z tej frakcji w odniesieniu na jedną tonę wytworzonej w termorozwłókniarce zupełnie suchej masy włóknistej: 2,03 kg terpentyny balsamicznej, w której składzie zawarte będą: 1,01 kg σ-pinenu, 0,02 kg kamfenu, 0,10 kg jS-pinenu, 0,77 kg Δ-3 karenu, 0,06 kg dwupentenu, 0,07 kg nie zidentyfikowanych związków.

Terpentyna ta ma następujące właściowści: barwa 40-60/ skali wzorca, współczynnik załamania światła 1,471, liczba kwasowa 0,06, początkowa temperatura wrzenia 157°C, pozostałość po odparowaniu 0,26% przy temperaturze 148°C.

Jest ona bardzo poszukiwanym na rynku produktem handlowym, który znajduje zastosowanie głównie w przemysłach farb i lakierów, perfumeryjnym oraz środków ochrony roślin.

Oprócz terpentyny balsamicznej pozyska się jeszcze 0,47 kg kwasów żywicznych i tłuszczowych. Powstanie przy tym też około 0,18 m3 wody podestylacyjnej na tonę zupełnie suchej masy włóknistej, która to woda nazywana będzie w dalszej treści opisu trzecią frakcją wodną.

Wszystkie trzy wymienione frakcje wodne są odprowadzane, jak to już nadmieniono wyżej, do jednego zbiornika, w którym poddawane są mieszaniu i neutralizacji za pomocą wodorotlenku sodu dodawanego w ilości 130g/m3 wymieszanych frakcji wodnych.

Powstałe w wyniku wymienionej neutralizacji poprodukcyjne wody odpadowe wykorzystywane są do uzupełnienia niedoboru wody w systemie wód technologicznych ciągu produkcyjnego płyt pilśniowych twardych, bądź też odprowadzane są do zbiorników wód naturalnych.

Wytworzone z pozyskanej w termorozwłókniarce RT-70 masy włóknistej płyty pilśniowe twarde spełniają wymogi techniczne przewidziane dla płyt eksportowych. W przypadku płyt o grubości 3,b4mm ich własności są następujące: gęstość 0,945 g/cm³, wytrzymałość na zginanie statyczne 41 MPa, nasiąkliwość po 24 godzinach 21%, pęcznienie po 24 godzinach 14%.

Płyty te nie wykazują wad powierzchniowych.

|ροτο wodno

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 3000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patento we

   Sposób wytwarzania z surowców lignocelulozowych termomechanicznej masy włóknistej do produkcji płyt pilśniowych metodą mokrą, w którym cząstki lignocelulozowe poddawane są w urządzeniu rozwłókniającym w atmosferze pary wodnej o podwyższonej temperaturze i podwyższonym ciśnieniu najpierw obróbce hydrotermicznej a następnie rozwłóknianiu na masę włóknistą pomiędzy mielącymi tarczami, po czym z urządzenia rozwłókniającego masa włóknista usuwana jest za pomocą pary wodnej do urządzenia oddzielającego parę wodną od masy włóknistej, z której po odpowiednim jej rozcieńczeniu wodą i zaklejeniu środkami hydrofobowymi i ewentualnie wzmacniającymi wytwarza się płyty pilśniowe, znamienny tym, że oddzieloną od masy włóknistej parę wodną zawierającą różne substancje lotne powstałe w procesie rozwłókniania surowców lignocelulozowych kondensuje się i schładza się do uzyskania z pary wodnej i wymienionych substancji lotnych fazy ciekłej, którą oddziela się na zasadzie różnicy gęstości na frakcję wodną i frakcję emulsyjno-olejową po czym frakcję emulsyjno-olejową rozdziela się w podobny sposób na drugą frakcję wodną i na mieszaninę związków terpenowych oraz kwasów żywicznych i tłuszczowych, którą to mieszaninę poddaje się rektyfikacji otrzymując przy tym trzecią frakcję wodną po czym wszystkie frakcje wodne neutralizuje się związkami zasadowymi i kieruje się do odbieralnika wód naturalnych.