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        溶劑沉淀分離法松脂加工工藝的研究

        2015-03-24 21:06:07馬石瑤劉旭亮楊嬌嬌謝爽江增福東北林業(yè)大學黑龍江哈爾濱150040
        化工管理 2015年12期
        關鍵詞:松節(jié)油分離法松脂

        馬石瑤 劉旭亮 楊嬌嬌 謝爽 江增福(東北林業(yè)大學,黑龍江 哈爾濱 150040)

        在松脂加工中,需要對松脂的一些性能進一步考慮,比如基于不同的有機溶劑下對松脂組分的溶解性能進行考察。松脂主要的組分為硬脂酸、左旋海松酸及樅酸[1]。對于松脂加工,使用最為廣泛的方法是水蒸氣蒸餾法,該方法主要對溶劑以及松節(jié)油進行回收,并且不會對樹脂酸的化學組成造成影響,能夠使綜合利用效率得到有效提升。本課題筆者重點對溶劑沉淀分離法松脂加工工藝進行了探究,現(xiàn)報告如下:

        1 松脂相關內容概述

        對于松脂來說,屬于一類不可再生資源,是由兩類物質混合而成的,一類是液體萜烯,還有一類是固體樹脂酸。在松脂加工過程中重點提到溶劑沉淀分離法,主要是基于常溫常壓的條件下,對溶劑沉淀分離法加以利用,主要對松脂樹脂酸進行分離,進而結合蒸餾方法對溶劑以及松節(jié)油進行回收。此類方法的好處是不會對樹脂酸的化學組成造成變化,這樣便能夠使天然松脂樹脂酸的利用效率得到大大提升。

        2 松脂加工工藝分析

        2.1 松脂組分的分離

        如前所述,在松脂中主要成分是松節(jié)油與樹脂酸,同時還包括了一些不溶性雜質,比如樹皮、針葉以及泥沙等。因此在松脂的溶解方面二氯甲烷有顯著作用,因此利用二氯甲烷過程中,新鮮的松脂可不通過機械進行粉碎,可以將其直接進行溶解操作,這樣的好處便是能夠使雜質的過濾分離提供便利。除此之外,需保證二氯甲烷以及乙腈的沸點,通常分別控制在39.8℃與81.6℃,松節(jié)油的沸點也需要控制在160℃左右,其沸點差需>30℃。進一步基于濾液中將回收得到的二氯甲烷、松節(jié)油以及乙腈進行分離,所采用的方法是普通蒸餾法或簡單分餾法或精餾法。

        2.2 實驗結果分析

        經實驗表明,在溶劑的分離回收方面,普通蒸餾法的效果不及簡單分餾法以及精餾法。在松節(jié)油方面,使用水蒸氣蒸餾法效果更為顯著,能夠使蒸餾溫度得到有效減弱。在使用簡單分餾法的情況下,通過氣象色譜分析表明,基于75℃之前,其餾分成分主要是二氯甲烷,乙腈含有少量;在75℃至82℃之間,其餾分成分主要是乙腈,這時二氯甲烷則含有少量;在蒸出液溫度>81℃的情況下,蒸出液的量會慢慢降低,在溫度趨于82℃的情況下,已無蒸出液流出,并且在這個時候分餾柱頂溫度會呈現(xiàn)劇降的現(xiàn)象[3]。這現(xiàn)象的發(fā)生主要是因為松節(jié)油的沸點比較高,對二氯甲烷以及乙腈進行回收肥力的情況下,是很難有松節(jié)油蒸出的,但是對于二氯甲烷以及乙腈回收利用是非常有效的。

        2.3 溶劑沉淀分離法工藝流程分析

        在松脂加工過程中,如果采取溶劑沉淀分離法,那么需要遵循一定的工藝流程,主要體現(xiàn)為:

        2.3.1 在松脂的溶解方面使用二氯甲烷,采取過濾措施將針葉、樹皮以及木片等一系列不溶性雜質進行過濾處理。基于常溫條件下采取傳統(tǒng)方法,使用草酸水溶液對松脂溶液進行清洗,并將水溶性雜質和樹脂酸融合的鐵離子脫除完全,分去水相。

        2.3.2 在攪拌的條件下,在有機相中添加乙腈,讓樹脂酸能夠完全沉淀,并呈現(xiàn)出顆粒分散狀態(tài),進一步采取靜置措施,其時間維持在0.5h左右,并做好沉淀的過濾及回收工作。

        2.3.3 基于常壓基礎上,使用分餾法對濾液進行加熱蒸餾,做好75℃之前的良性溶劑二氯甲烷的回收工作,在75℃至82℃之間,做好非良性溶劑乙腈的回收工作。

        2.3.4 在松節(jié)油分離回收方面,所使用的方法為水蒸氣蒸餾法,將殘留物蒸餾干凈,對于蒸餾過的樹脂混合物可以當作低級松香使用,也可以用于其他方面。在樹脂酸的沉淀分離方面,松脂、二氯甲烷以及乙腈需要按照一定的質量比進行,質量比維持在1:1.3:2左右[4]。把回收得來的二氯甲烷以及乙腈使用在松脂加工過程中,進行兩次重復使用,并將松脂樹脂酸沉淀析出。

        [1]王敏慧,唐珊,劉海龍.豆制品廢水中蛋白質的沉淀分離[J].山西科技,2014,01(09):77-80.

        [2]黃道戰(zhàn),藍虹云,黃振源,曾韜.從松脂中分離左旋海松酸的新工藝研究[J].福建林業(yè)科技,2009,01(06):11-13.

        [3]文萱.松脂加工廢水處理工程設計方案[J].洪都科技,2010,02(11):9-15.

        [4]趙向陽,桑世華,高麗敏,彭紹洪.阻燃高抗沖聚苯乙烯的溶劑法再生工藝研究[J].現(xiàn)代化工,2011,09(11):46-49.

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