РАЗЛОЖЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ В ТОКЕ ПЕРЕГРЕТОГО ВОДЯНОГО ПАРА
Перегонке в токе перегретого водяного пара древесина впервые была подвергнута в 1848 г., во Франции, с целью получения древесного угля для производства пороха. В дальнейшем делалось много попыток применить перегретый пар для повышения выходов ускусной кислоты. При разложении буковой древесины паром, перегретым до 280°, было получено до 11,5% уксусной кислоты
Большая работа по разложению древесины, целлюлозы и лигнина перегретым водяным паром была выполнена П. А. Бобровым [14], который установил, что если нагревать опилки или мелкую щепу древесины водяным паром, перегретым до 280°, то выход летучих кислот получится в два раза больше, чем при сухой перегонке древесины; при этом смолы и газов совершенно не получится. Повышенный выход летучих кислот может быть объяснен равномерным нагреванием древесины без заметного повышения температуры в период ее разложения и непрерывным удалением продуктов разложения древесины током перегретого пара из зоны их образования при минимально возможном термическом их рас - паде.
При разложении древесины перегретым паром конденсат получается с низким процентом содержания летучих кислот и других ценных продуктов. Поэтому дальнейшая переработка его затруднительна.
При разложении целлюлозы в перегретом паре все полученные продукты, за исключением угля, растворялись в воде. При выпаривании водного раствора оставалось вещество в количестве около 40% к весу целлюлозы, желтоватого цвета, напоминающее карамелизированный сахар. Это вещество давало в водном растворе все характерные реакции на альдегидную группу и гидро - ксил. Еловые опилки, обработанные перегретым водяным паром в таких же условиях как и целлюлоза, в общем дали те же вещества, какие получаются из целлюлозы. Было получено около 30% угля и водный дистиллат, имевший кислую реакцию и обладавший сильно выраженными редуцирующими свойствами. Выход кислот составил 6,3% к навеске древесины.
После удаления из диетиллата кислот, Бобров окислял альдегидные вещества перекисью водорода и получил 46% кислот от веса опилок. В состав кислот входили уксусная (20%), муравьиная (30%) и др.
Образование уксусной кислоты и углекислоты при окислении перекисью водорода указывает на присутствие в дистиллате ме - тилглиоксаля, который при действии на него перекисью водорода, количественно распадается по уравнению:
СНзСОСНО + 2НоО, = СНзСООН т - С02 + 2Н,0. (40)
Исследования по фракционированной обработке опилок из древесины ели паром, перегретым до 200—325°, с целью изучения изменения древесного комплекса в разных стадиях обработки, были проведены Осановым
Опилки до обработки содержали (в %): смоли - ^ стых веществ— 1,83, лиг - нина — 31,3, целлюлозы— ^Щ! 54,9, пентозанов — 10,97, метоксипов — 4,34. Их обрабатывали в медной
Н____ . ,___ колбе при подаче пара
Емлистьшвещества/№0у1,9ОКОЛО Кг/час На 100 г
Опилок, после обработки измельчали в мелкий порошок, просеивали и анализировали.
Вначале опилки обрабатывали спиртобензолом в аппаратах Сокслета. Обессмоленные опилки исследовались на содержание в них лигнина, целлюлозы и пентозанов.
Необрабо - 200' ZZ5 250 пан ная Древесина |
300° 3Z5 |
Рис. 15. Результаты обработки еловы. х опилок перегретым водяным паром |
Результаты анализов представлены в виде графиков на рис. 15. Из графика видно, что с повышением температуры обработки количество древесины, подвергающейся разрушзнию, растет. Наибольшим изменениям подвергаются пентозаны, далее следует целлюлоза и затем лигнин.
Надо заметить, что лигнин в данном случае хотя и сохраняется количественно, но в качественном отношении претерпевает
' Б. П. О с а н о в. журн. «Лесохимическая промышленность», № 6, стр. 57 1939.
Значительные изменения. Мы видим по метоксилам, что отщепление их в процессе обработки значительно превышает потерю лигнина и при температуре 325° и потере лигнина, равной 15,4%, потеря метоксилов составляет 40,1 % от количества их в исходной древесине.