Факторы, влияющие на процесс экстракции

Эффективность экстракции зависит от многих факторов. Наиболее существенными из них являются нижеследующие.

Вид и степень измельчения осмола. Осмол измельчают на дисковых или барабанных рубильных машинах в щепу, которую сортируют, а крупную щепу доизмельчают на молотковых дробилках. В результате получается щепа размерами от 5 до 25 мм по длине волокна. Схема подготовки пневого осмола для экстракции приведена на рис. 16.2. Чем мельче фракции осмола, тем больше извлекается из него смолистых веществ. Так, из щепы более 20 мм по длине волокна извлекается 59% смолистых веществ, а из щепы длиной 5 мм — 79%. Эффективность извлечения смолистых веществ через поверхность уменьшается в следующем порядке: торцевая — тангентальная — радиальная. Тангентальная поверхность эффективнее радиальной на 10—15%.

Рис. 16.2. Схема подготовки пневого осмола к экстракции:

• 1 — вагонетка с осмолом; 2 — весы; 3 — рубительная машина;
• 4 — осмолотаскалка; 5 — лоток; 6 — патрон рубительной машины;
• 7 — пыльная камера; 8 — соединительная труба; 9 — циклон; 10 — сортировка; 11 — молотковая мельница; 12 и 14 — элеваторы; 13 — горизонтальный транспортер; 15 — бункер для щепы; 16 — дисковый питатель

Влажность древесины. Лучше извлекать смолистые вещества из воздушно-сухого осмола. При большой влажности осмола его кипятят с растворителем. Вместе с растворителем отгоняется и влага.

Смолистость осмола. Чем богаче осмол смолистыми веществами, тем больше их будет извлечено, так как остаточная смолистость щепы одинаковая (3,5—5,5%) относительно обессмоленной сухой древесины.

Температура. С повышением температуры растворимость смолистых веществ в растворителе возрастает. Вместе со смолистыми в раствор переходят и другие вещества. При высокой температуре смоляные кислоты окисляются с образованием продуктов темного цвета. Оптимальная температура экстракции при давлении А—5 атм — 120—150 °С.

Давление. Давление ускоряет пропитывание щепы, но замедляет выход смолистых веществ из щепы наружу. Давление в экстракционной батарее, которое не мешает извлечению смолистых веществ из щепы, составляет А—5 атм. Для большей эффективности экстракции давление можно чередовать с вакуумом.

Гидротермические условия. Смолистые вещества из щепы извлекаются лучше, если растворитель циркулирует, а не неподвижен.

Время экстракции. Количество извлеченных смолистых веществ зависит от времени экстракции. Вначале, когда разница в концентрациях смолистых веществ в щепе и растворителе значительная, процесс диффузии идет быстрее, а к концу экстракции замедляется. Время экстракции при батарейно-противоточном методе составляет 5—7 ч и определяется экономической целесообразностью.

Растворитель. К растворителю предъявляется довольно много требований. Вот некоторые из них:

• — высокая растворяющая способность;
• — низкая удельная теплота испарения;
• — относительно низкая температура кипения;
• — невозможность смешивания с водой;
• — химическая стойкость при многократном использовании;
• — отсутствие токсичности и корродирующих свойств;
• — взрывобезопасность;
• — невысокая плотность;
• — доступность по цене и наличие в массовом производстве.