松香生产的脱色新工艺及其应用前景
2017-03-03陆让先
陆让先
(梧州市西江林产化工技术设备研究所,广西梧州 543002)
松香生产的脱色新工艺及其应用前景
陆让先
(梧州市西江林产化工技术设备研究所,广西梧州 543002)
松香颜色越浅,用途越广,价格也越高,每级松香之间价格有时会相差数百元,特级松香与五级松香之间价格相差约2 000元,由此可知,生产特级的松香以取得最高利润是每个松香厂的目标。基于此,对松香进行了介绍,并就怎样生产出特级松香问题进行研究。
松香;生产工艺;应用前景
1 松香的分类及质量标准
1.1 松香的分类及用途
松香出自松树。在松树身上割沟就有松脂流出,将松脂收集,蒸馏出其中的松节油就取得松香,这类松香称为脂松香。将松树切碎做纸浆,松脂会从纸浆上面浮出,将其蒸馏也可取得松香,这类松香称为浮油松香。松树被砍伐后留下的树根,两年后将其挖出切碎用溶剂浸提可得到松脂,将其蒸馏也得到松香,这类松香称为木松香。这三类松香全世界每年产量共约120万t,其中脂松香占6成。松香用途广泛,可用于制轮胎橡胶、造纸、造漆、印刷墨油、建筑用的发泡水泥、焊接、涂料、黏胶、食品等。
1.2 松香的质量标准
松香的质量标准各国不一样,但都依照颜色越浅级别越高的规律。中国松香分6个等级,最高是特级,以下依次是1、2、3、4、5级。美国的松香级别标准基本与中国相同,但在X级前面增加更浅色的XA级、XB级、XC级,颜色从4号色到0号色,0号色就是无色透明。
2 松香的生产过程
先将松脂放入溶解锅内,用蒸汽加热到95~100ºC,将松脂溶化,同时放入一定量的松节油稀释松脂,使其中的杂质容易分离及增加其流动性。松脂被溶解稀释成可流动的脂液后,先进行过滤,再输送到几个连通的沉清锅去,让其自然沉降,进一步除去水分和微小杂质,沉清约需10h。
经过沉清的脂液被输入蒸馏锅,从锅底通入蒸汽,蒸汽穿过松脂液层将其中的松节油抽带出来,再从锅顶沿一条大曲管进入冷却器中。蒸汽被冷却器吸走热量,被冷却成蒸馏水和松节油的沉合液,再流入油水分离器,在油水分离器的分离作用下,松节油从油水分离器上面流出,进入包装桶;蒸馏水从油水分离器下部流出,被当成废水排放。
当蒸汽把蒸馏锅内的松节油抽完后,留在锅内的液体就是松香,将其放入包装桶中,慢慢地就凝固成市场销售的固体松香。
3 松脂的脱色处理
松脂脱色的方法有2种。第一种是加入化学脱色剂,如草酸及某些硫化物等,如在上述松脂溶解过程中,添加适量草酸进行脱色,可以得到二级及一级松香,某些厂在操作得当、松脂又特别新鲜干净的情况下可以生产出少量6号色的下特级松香(上特级松香为5号色)。目前中国所有的松香厂都采用这种方法。
第二种脱色方法是用水洗涤松脂。洗涤模式有三种:其一是在洗涤锅中加搅拌机,将松脂和水充分混合;第二种是在洗涤锅中加一组作上下不断运动的筛板,以造成松脂与水激烈碰撞;第三种是在洗涤锅及松脂管道内放置大量折流器,折流器是如手指长的小金属板两端做成鱼尾扭转开叉状,堆放的数量成千上万。松脂流过折流器一边被切割碰撞,一边与热水混合,松脂中的杂质色素被逐渐吸附掉。
第三种方法效果最好,被国内外教科书推荐。欧美各国在生产浮油松香和明子松香时,一定要使用这类水洗脱色工艺。松脂经水洗脱色后,很容易蒸馏得特级和超过特级的松香但是中国的松香厂都没有采用这类设备,主要有以下三点原因;
1)这类设备要耗用大量沸水,每吨脂液要用2~3t沸水来洗涤,这使松香生产的能耗成倍增加,由此锅炉要扩大一倍以上,设备成本及运行费用成倍增加;
2)这些沸水在洗涤松脂后变成污水排放,这又使松香厂的排污量增加数倍,后续处理费用激增;
3)欧美国家这类设备庞大昂贵。
4 工艺原理
在水洗锅中放置4~5块水平隔板,每板距离0.5m左右,每块板钻有数量众多的小孔,每个小孔距离为孔径的5~6倍;将脂液从锅底输入,脂液比水轻向上浮动,浮到隔板下被阻止,只能分开穿过小孔,成为许多股细小液流分散向上漂浮,每股脂液与比自身体积大数十倍的沸水充分接触,后被洗涤净化,在经过几块隔板的重复洗涤后,脂液被充分脱色,最后从锅上部出口输出。
这个新工艺与上述三个水洗模式相比,明显有三个优点:
1)这个新工艺不增加能耗,水洗锅的沸水是用蒸馏废热来加热的,其做法是在蒸馏锅和冷却器之间设一个热水器,将蒸馏锅输出的约200℃高温的蒸馏汽,先输入热水器煮沸水后,再进入冷却器,使蒸馏废热被充分回收利用。
2)这个新工艺不增加水耗,不增加污水排放量,因为热水器使用的水是油水分离器排放的废水,在配用草酸,以及增加松脂液稀释度的情况下,这些蒸馏废水足够水洗锅用。
3)这个新工艺设备结构简单明了,造价十分低廉,仅为上述三种水洗设备价格的几分之一到几十分之一,一般小松香厂投资数万元就可以投入使用。
2015年广东阳春一个松香厂和罗定一个松香厂试用这个水洗脱色工艺,所产松香质量都达到特级,部分松香达到XA级。
目前这个脱色新工艺已获中国发明专利,专利名称为:一种松脂脂液净化锅及脂液净化工艺过程,专利号:ZL200710089920.5,研究单位为梧州市西江林产化工设备研究所。
由上述可知,这个新工艺的应用前景广阔,随着这个新工艺在我国松香行业中不断推广应用,中国松香的质量水平会大幅度提升。
D e c o l o r i z a t i o n o f R o s i n P r o d u c t i o n a n d I t s A p p l i c a t i o n P r o s p e c t
Lu Rang-xian
Rosemary color is more shallow,the wider the use,the higher the price,the price of each level between the rosin sometimes difference of several hundred dollars,premium rosin and fi ve rosin price difference of about 2,000 yuan,we can see,The rosin to achieve the highest prof i t is the goal of every rosin factory dream.Based on this,this paper introduces the rosin and studies how to produce extraordinate rosin.
rosin;production process;application prospect
TQ323
A
1003-6490(2017)08-0103-01
2017-06-05
陆让先(1949—),男,广西梧州人,工程师,主要研究方向为松香产业新技术和世界各国松香产业发展动态。