СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЗАРАЖЕННЫХ ГНИЛЬЮ БАЛАНСОВ
METHOD OF PROCESSING BALANCES CONTAMINATED BY ROT

Способ относится к технологиям получения технологической щепы из балансовой древесины и может использоваться в целлюлозно-бумажной промышленности.
Древесина на целлюлозные производства поступает в виде технологической щепы или в виде балансовой древесины. Балансы на бирже хранятся в штабелях или кучах под открытым небом, зачастую в течение двух, трех и более лет. При длительном хранении балансы естественным образом загнивают, прежде всего, с торцов, а также при наличии глубоких повреждений стволов - в местах повреждений. Наиболее подвержены загниванию древесина осины, а также древесина лиственницы сибирской и даурской, возможно, вследствие аномально высокого - до 30% - содержания в последней полисахарида арабиногалактана. При переработке поврежденных гнилью балансов на щепу для получения волокнистых материалов высокого качества ее следуем обрабатывать и сортировать с целью возможно большего удаления гнили.
Известна технология очистки древесной щепы от гнили, которую осуществляют в специальной установке (а.с. 632784, МПК D21В 1/02, опубл. 15.11.1978 г.). В этой технологии древесную щепу из питателя подают с водой в бункер-смеситель, из которого смесь подают в камеру дезинтеграции, где щепу обрабатывают высоковольтными импульсными электрическими разрядами. За счет высокого давления плазмы канала разряда в рабочей жидкости создается высокое давление, под действием которого обрабатываемая щепа раскалывается вдоль волокон, преимущественно по слабым, пораженным гнилью местам. Она при этом вымывается из материала древесины. Далее обработанную щепу сортируют, отделают гниль и получают кондиционный материал для варки волокнистых полуфабрикатов.
Недостатком способа являются сложность оборудования для его осуществления, высокий расход энергии.
Наиболее близким по технической сущности и назначению к предлагаемому изобретению является способ очистки щепы от гнили путем ее измельчения и последующего сортирования (а.с. 1542981, МПК D21В 1/02, опубл. 15.02.1990 г.). В способе щепу, нарубленную с расчетом на 20-миллиметровую длину, кондиционируют следующим образом. Сначала ее сортируют по длине. Щепу с длиной более 25 мм (верхний продукт) направляют на дополнительную рубку и затем всю щепу сортируют на фракции 25-15, 15-10 и менее 10 мм, каждую фракцию раздельно сортируют по заданной толщине. Продукты, оставшиеся на сортируемом основании (верхние продукты второго сортирования), вновь сортируют по заданной толщине. Менее толстую щепу (отсев) с содержанием гнили 1-5% считают кондиционной и направляют в производство волокнистых материалов. Более толстую щепу во фракциях указанной длины (верхний продукт третьего сортирования), наиболее загрязненную гнилью, направляют на измельчение. Менее прочная гниль измельчается в большей степени, чем древесина. Измельченную щепу сортируют, отсеивая через сито с отверстиями 5 мм частицы гнили. Очищенный материал считают приемлемым и направляют в производство волокнистых полуфабрикатов.
В описании этого изобретения не указывается, что подлежащую очистке щепу готовят исключительно из заведомо зараженных гнилью частей балансов. Можно полагать, что обрабатывают всю щепу, полученную в совокупности из всего баланса, с пропорциональными объему щепы затратами времени и труда. Поэтому недостатками способа следует считать большую его длительность и значительную трудоемкость.
Новыми положительными результатами от использования изобретения являются сокращение длительности обработки щепы и снижение энергозатрат в процессе, поскольку кондиционированию по допустимому содержанию гнили в щепе подвергают лишь ту долю, которую получают из пораженных гнилью частей баланса. Эта часть составляет 20-30% всего объема получаемой из поврежденного баланса щепы. Кроме того, из процесса исключаются некоторые операции по размолу и сортированию.
Еще один положительный результат - это повышение степени полезного использования компонентов древесины путем утилизации гнили и пораженной гнилью древесной мелочи.
Указанные результаты достигаются тем, что в способе переработки зараженных гнилью балансов, включающем их окорку, рубку на щепу и сортирование по программе в соответствии с заданными размерами по длине и толщине, повторную рубку части щепы, измельчение щепы и ее сортирование с получением продуктов, приемлемых для производства волокнистых полуфабрикатов, согласно изобретению перед окоркой от балансов отделяют пораженные гнилью торцевые части длиной 0,5-0,8 м, их окорку осуществляют в отдельном потоке, измельчению и сортированию подвергают всю щепу и получают фракцию, состоящую из приемлемой щепы в разделенном на продольные фрагменты виде и фракцию, содержащую древесную мелочь и частицы гнили, при этом срединные части балансов, не содержащие гнили, рубят на щепу в общем потоке перерабатываемых балансов. При наличии проникающей в ядровую древесину гнили в срединной части балансов пораженные доли ствола вырезают в виде чураков и перерабатывают на щепу совместно с торцовыми частями. Переработке подвергают балансы лиственницы сибирской и даурской и осины. Щепу измельчают в аппарате, выбранном из группы, включающей молотковый измельчитель, двухшнековый аппарат, дисковый дефибратор. Фракцию, содержащую древесную мелочь и гниль, направляют в производство ванилина.
Способ осуществляют следующим образом. При разборке штабелей и/или куч балансов отбирают балансы, поврежденные гнилью, от них отделяют торцевые части длиной 0,5-0,8 м, при наличии очагов гнили в срединной части вырезают их в виде чураков и создают заданный запас этого материала. Его перерабатывают в отдельном потоке. Куски балансов подвергают окорке в корообдирочном барабане. Под воздействием ударов, трения сдирается не только кора, но также с древесины стираются и осыпаются в виде пыли и крошек поверхностная и приповерхностная гниль и часть подгнившей древесины. Окоренный материал рубят на щепу в соответствии с заданной программой параметров по длине щепы, например 20 мм, и толщине 5 мм. Щепу сортируют в соответствующих устройствах по длине и толщине с получением верхнего продукта, среднего продукта - фракции щепы, не превышающей по размерам заданные программой параметры, и отсева в виде древесной мелочи и гнили с размерами частиц менее 5 мм. Верхний продукт состоит из сучковой толстой щепы и щепы с длиной больше 20 мм. Его возвращают на рубку. Весь материал после этих операций подвергают измельчению в двухшнековом аппарате. Можно использовать также молотковый измельчитель или дисковый дефибратор. Измельченный материал сортируют с получением разделенной на продольные фрагменты приемлемой по размерам и содержанию гнили щепы, которую можно использовать для производства волокнистых полуфабрикатов. Содержание гнили в этом конечном продукте переработки балансов 1-4 (%) мас.%.
Отсев при сортировании состоит из мелочи подгнившей древесины и частиц гнили и пыли. Его объединяют с подобным ему материалом, появляющимся после первого сортирования.
Как известно, лигнин - один из видов сырья для получения ценного вещества - ванилина. Поэтому продукт, представляющий собой смесь древесной гнили и подгнившей древесины при содержании в смеси 75-85 мас.% лигнина, является очень удобным сырьем для получения упомянутого вещества.
Следующие примеры иллюстрируют предлагаемый способ.
Пример 1. Перерабатывают поврежденные гнилью балансы осиновой древесины. Объем собранных поврежденных гнилью торцевых частей и чураков из срединных частей балансов составляет 30% объема подлежащих переработке отсортированных балансов. Здоровые части балансов направляют на стандартную переработку, полученную щепу - в производство целлюлозы по сульфатному способу варки.
Поврежденные гнилью части балансов в отдельном потоке подвергают окорке в корообдирочном барабане и рубке по программе, задающей длину щепы 20 мм и толщину 5 мм. Полученную щепу сортируют по длине и толщине и получают верхний продукт с длинной щепы более 20 мм и/или толщиной более 5 мм, среднюю фракцию, содержащую щепу с длиной от 20 до 5 мм и толщиной от 5 до 3 мм, и отсев, состоящий из мелочи подгнившей древесины и кусочков гнили.
Верхний продукт возвращают в рубильный станок. Средний продукт подвергают измельчению в дисковом рафинере и сортированию на сите с размером отверстий 5 мм с получением разделенной на продольные фрагменты приемлемой по размерам и содержанию гнили (не более 4 мас.%) щепы и отсева, содержащего частицы подгнившей древесины и гнили. Выход щепы 72% от массы окоренного сырья, масса отсева 28%.
Щепу направляют в производство ХТММ, отсев - в производстве ванилина.
Пример 2. Перерабатывают поврежденные гнилью части балансов древесины лиственницы сибирской и даурской. Ее объем составляет 24% подлежащих переработке отсортированных балансов. Средний продукт измельчают в двухшнековом аппарате. Условия переработки и продукты аналогичны указанным в Примере 1. Содержание гнили в отсортированной щепе 4 мас.%. Выход щепы 76%, масса отсева 24%. Щепу используют для варки целлюлозы по сульфитному способу, отсев - для получения ванилина.
Пример 3. Сырье аналогично использованному в Примере 2. Отличие от Примеров 1 и 2 - использование для измельчения среднего продукта молоткового измельчителя. Остальные параметры процесса, а также характеристики конечных продуктов аналогичны приведенным в Примере 2.