К. И. НОГИН
Профессор Ленинградской лесотехнической ак,1д<ыни
СУХАЯ ПЕРЕГОНКА ДЕРЕВА
ЛИСТВЕННЫХ и ХВОЙНЫХ ПОРОД
Второе, значительно дополненное издание
f: ж:
ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО - ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ЛЕНХИМСККТОР
Л Е И И Н Г Р А Л
1931
Стр.1
ПРЕДИСЛОВИЕ К ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ
В настоящем издании моей книги „Сухая перегонка листвен12-я
ТИПОГРАФИЯ
О Г ИЗ'а — РСФСР
ЛЕНИНГРАД
Разъезжая , 43
ных и хвойных пород" я постарался устранить те недостатки, которыми
страдало первое издание. Эти недостатки состояли, главным
образом, в отсутствии описания некоторых операций и конструкций,
заслуживающих серьезного внимания, как, например, периодически и
непрерывно-действующие колонные аппараты для очистки скипидара,
аппараты для промывания ретортного газа (скрубберы), смолокуренноскипидарные
установки Костылева, Попова, печи-скипидарки
Слесарева и т. п. Для техника-сухоперегонщика большой интерес
представляют расчеты наиболее важных аппаратов, которые также
отсутствовали в первом издании. Все эти пробелы я, по возможности,
пополнил во втором издании.
Кроме того, во второе издание я ввел новые главы об уксусной
кислоте и ее производных, об экстрагировании уксусной кислоты из
яшжки, о синтетических способах получения метилового спирта и
уксусной кислоты, о современном оборудовании заводов сухой перегонки
дерева « пр.
Благодаря добавлениям объем книги значительно увеличился,
но это увеличение было неизбежно, так как указанные добавления
представляют материал, игнорировать который совсем невозможно.
Сделанные дополнения и поправки, конечно, не исключают
возможности некоторых упущении н ошибок, поэтому все указания
на недостатки нового издания будут приняты мной с благодарностью.
К.
Ногин
ГНТИ Jw 802
Ленинградский Облас 171 ЦТ •V 9J2
2 кв. 1931
2874
л.
НХ 1.
1O.U0O
Стр.2
В ВВЕДЕНИЕ
Если нагревать дерево до определенной температуры без доступа
воздуха, то оно претерпевает химические изменения я разлагается,
при чем образуются газообразные и парообразные продукты, по
выделении которых в сосуде остается уголь Такой процесс разложения
дерева называется сухой перегонкой дерева.
Выделяющиеся парообразные продукты можно отвести в холодильник,
где они сгущаются в яшдкость; в этом случае в результате
сухой перегонки дерева получаются: 1) газ, 2) бурый водянистый дестиллят,
так называемый древесный уксус, 3) древесная смола, которая
отчасти растворяется в древесном уксусе, отчасти нерастворима в нем
и выделяется в виде темной жидкости с характерным запахом, 4) уголь
и 5) скипидар, который образуется прк сухой перегонке дерева хвойных
пород.
Все ?'ти пять продуктов термического разложения древесины не
являются химическими индивидами, а представляют сложные смеси
разнороднейших химических соединений. Газ, а часто и уголь не имеют
здесь коммерческого значения, и важнейшими продуктами являются
древесный уксус, смола и скипидар. Состав древесного уксуса отличается
большой сложностью и до настоящего времени еще не совсем
научен; из многочисленных продуктов, заключающихся в древесном
уксусе, особое значение имеют уксусная кислота и метиловый спирт,
хотя г. древесном уксусе содержатся и такие ценные продукты, как
ацетон, формальдегид, муравьиная кислота, но количество их так
ничтожно, а выделение и очистка так затруднительны, что предпочитают
получать эти продукты не прямо из древесного уксуса, а
другим более дешевым и выгодным способом.
Количество важнейших продуктов сухой перегонки дерева меняется
в зависимости от разных факторов, в числе которых порода
дерева является одним из главнейших.
При сухой перегонке дерева лиственных пород древесный уксус
отличается большим содержанием уксусной кислоты и метилового
спирта, скипидара совсем не получается, и смола выходит очень низкого
ка:^ства, благодаря чему применение ее очень ограничено. Су
Стр.3
6 —
хая же перегонка дерева хвойных пород дает большой выход смолы
хорошего качества и скипидар; уксусной кислоты и метилового
спирта в древесном уксусе хвойных пород содержится мало, наполовину
меньше против лиственных пород, вследствие чего древесный
уксус в данном случае обыкновенно не утилизируется и выбрасывается
вон.
Уксусная кислота выделяется из древесного уксуса в виде уксуснокислой
извести или так называемого древесного порошка. Получение
древесного порошка и сырого древесного (метилового) спирта путем
сухой перегонки лиственных пород носит название спирто-порошкового
производства, а сухая перегонка хвойных пород с целью получения
высокосортной смолы и скипидара называется смолокуренноскипидарным
производством. И в том, и в другом производстве, кроме
указанных продуктов, получается уголь и газ; первый из них обыкновенно
поступает на рынок и только в редких случаях употребляется
на месте производства, как топливо, второй же на больших заводах
отводится в топки и сжигается, а при кустарной работе выпускается
на воздух.
К спирто-порошковому и смолокуренно-скипидарному производствам
примыкают углежжение и дегтекурение, в основе которых также
лежит процесс сухой перегонки. Материалом для углежжения служит
древесина хвойных и лиственных пород. По своему характеру
это чисто кустарный промысел, и никаких продуктов разложения дерева,
кроме угля, здесь обыкновенно не добывается. Но за границей,
например, в Швеции, и у нас на Урале, где требуется громадное количество
угля для доменного производства, углежжение выходит из положения
кустарного промысла, принимает характер крупного заводского
производства с утилизацией всех важнейших продуктов сухой перегонки
дерева; так, в последние довоенные годы на Южном Урале, в Списком
округе, была построена непрерывно-действующая печь системы
Аминов а; в Златоустовском округе была пущена в ход также непрерывно-действующая
печь инж. Клячина и в Ккштымском
округе—печь лесничего Биссеннека. Все эти печи рассчитаны на
массовое углежжение с утилизацией побочных продуктов.
Продуктом дегтекурения является берестяной деготь, который
получается посредством сухой перегонки бересты (верхний слой коры
березы). Дегтекурение—стариннейший русский кустарный промысел,
и в некоторых местностях СССР он получил большое распространение;
за границей же встречается очень редко. По причине невозможности
заготовки бересты в больших размерах дегтекурение существует
только в форме кустарного промысла и не может подняться
на степень заводского производства.
Сухая перегонка дерева сама по себе представляет начальную
стадию всего производственного процесса и не дает, если не считать
угля, готовых продуктов, а только полупродукты, которые подлежат
дальнейшей переработке и очистке. Переработка этих первичных продуктов
требует довольно сложной аппаратуры, которая меняется
в зависимости от характера и размера производства, качества и особенностей
перерабатываемого материала, принятого способа переработки
и т. д.
Цель предлагаемой книги—познакомить читателя с разными способами
сухой перегонки дерева и переработки первичных продуктов
на высшие, а также с применяемыми при этом аппаратами. Но простое
описание многочисленных систем аппаратов и хода работы на них было
бы недостаточно без знакомства с теоретической стороной дела; чтобы
правильно и ясно понять производство, необходимо познакомиться
с химией дерева и с теми химическими изменениями, которым подвергается
дерево во время сухой перегонки.
Русские и многие иностранные руководства по сухой перегонке
дерева грешат невнимательным отношением к теоретической стороне
производства, что отчасти и понятно, вследствие малой изученности
химического состава древесины и химических процессов, которыми
вызывается термическое разложение дерева. Но за последние 15—20
лет наукой были сделаны большие успехи в этом направлении: была
выяснена роль составных частей древесины в образовании разных
продуктов, изучено влияние разных факторов на ход процесса сухой
перегонки дерева и проч. Благодаря достигнутым результатам, уже
теперь является возможность более ясно представить себе картину тех
химических реакций, которые происходят при сухой перегонке
дерева.
Поэтому я считаю необходимым в этом издании обратить внимание
на теорию и предпослать ее описанию аппаратуры и производственных
процессов. Таким образом, настоящая книга распадается на
два отдела: 1) теоретический и 2) практический. Последний, в свою
очередь, разделяется—на углежжение, на сухую перегонку лиственных
и хвойных пород и на аналитическую часть.
В виду значительного в СССР развития углежжения (на Урале),
считаю полезным более детально остановиться на этой отрасли сухой
перегонки дерева, подробнее описать его настоящее положение и рассмотреть
те меры, которые могли бы способствовать его дальнейшему
развитию.
При составлении книги я руководствовался, главным образом,
всемирно известным сочинением Klar'a „Technologie der Holzverkohlung",
недавно вышедшей на английском языке книгой „The ilestru
Стр.4