Комплексное использование древесины

Раздел: Учебники

В зависимости от назначения щепу для гидролизного производства изготавливают по ГОСТ 15815—83 трех марок: ГП-1, ГП-2 и ГП-3. Щепа марки ГП-1 предназначена для выработки спирта, дрожжей, глюкозы и фурфурола, марки ГП-2 — для выработки пищевого кристаллического ксилита, марки ГП-3 — для выработки фурфурола и дрожжей при двухфазном гидролизе.

Качество кромок и угол среза частиц в щепе для гидролиза не учитывают.

Породный состав сырья при выработке щепы ГП-1 зависит от профиля гидролизного производства и вида получаемой продукции. Для спиртового и дрожжевого производства пригодна древесина всех хвойных и лиственных пород. Однако смесь древесины допускается в любом соотношении пород только для заводов дрожжевого профиля. В производстве спирта используют щепу, состоящую не менее чем на 70 % из хвойной либо лиственной древесины, с примесью соответственно лиственной либо хвойной не более 30%. Для гидролизных заводов фурфуроль- ного профиля пригодна щепа ГП-1 из сырья любых лиственных пород, однако массовая доля древесины хвойных пород здесь допускается не более 5%. Для производства глюкозы используют древесное сырье только хвойных пород без примесей лиственных.

Щепу марки ГП-2 для производства ксилита вырабатывают только из древесины березы с примесью осины не более 10%. В производстве фурфурола и дрожжей при двухфазном гидролизе также используют только лиственные породы. В этом случае щепу марки ГП-3 изготавливают из древесины березы, бука, клена, дуба и граба с ограниченной примесью осины не более 10 %.

Геометрические размеры частиц щепы всех марок для гидролизных производств нормируются по длине волокна в пределах от 5 до 35 мм, по толщине не более 5 мм. Ширина щепы не регламентируется. С увеличением размеров частиц уменьшается удельная плотность загрузки сырья в гидролизап- паратах, замедляется процесс пропитки, что приводит к уменьшению скорости процесса гидролиза. Из более крупных частиц медленнее идет процесс диффузии сахара в окружающую жидкость, снижается его выход. Чем крупнее частицы, тем меньше выход сахара. Так, при переработке опилок выход сахара достигает 50 % абсолютно сухой массы. При переходе от опилок к щепе размером 10x50 мм выход сахара уменьшается на 4— 10%, а при переработке еще более крупной щепы размером 15x60 мм выход сахара падает на 25 %.

Фракционный состав щепы одинаков для марок ГП-1 и ГП-2. Массовая доля кондиционной фракции размером от 5 до 30 мм должна составлять не менее 90 %. Крупная фракция частиц размером более 30 мм и мелкая фракция размером менее 5 мм должны составлять не более чем по 5 %. Фракционный состав щепы марки ГП-3 несколько отличается, хотя содержание крупной фракции регламентируется в тех же пределах.

Массовая доля кондиционной фракции здесь возрастает до 94 % и соответственно до 1 % сокращается содержание мелкой фракции.

Известно, что из опилок в гидролизном производстве получают большой выход сахара. Однако их примеси в щепе нежелательны, так как процесс гидролиза требует равномерного гранулометрического состава сырья. Поэтому поставки гидролизным заводом опилок и щепы должны производиться раздельно.

Примеси коры в щепе марки ГП-1 для гидролизного производства ограничиваются содержанием не более И % общей массы. В коре содержится повышенное содержание зольных веществ, меньше общих полисахаридов и сбраживаемого сахара — гексоз. Зольные вещества коры, вступая в реакцию с серной кислотой в гидролизаппарате, нейтрализуют ее и снижают рабочую концентрацию. Выработка щепы марки ГП-1 допускается без окорки, однако относительное содержание коры в щепе возрастает с уменьшением диаметра сырья. Повышенное содержание коры в щепе возможно, но требует корректировки кислотного режима варки. Более жестко регламентируется содержание коры в щепе марок ГП-2 и ГП-3, где массовая доля ее должна быть не более 3%. В производстве щепы этих марок обязательно требуется окорка сырья.

Массовая доля гнили не должна превышать 2,5 % в щепе марки ГП-1 и 1 % в щепе марок ГП-2 и ГП-3. Ограничение гнили вызвано тем, что пораженная древесина имеет меньшую плотность, большую зольность, меньшее содержание пентозанов, что снижает выход и концентрацию сахара в гидролизате, ухудшает технико-экономические показатели производства.

Обугленные частицы и металлические включения в щепе всех марок не допускаются. Массовая доля м и - неральных примесей ограничена содержанием не более 0,5 и 0,3 % соответственно для щепы марок ГП-1 и ГП-3. Минеральные примеси в щепе марки ГП-2 для выработки ксилита не допускаются.