Совершенствование эффективности переработки леса в России и за рубежом
7--70), экстракт хвойно-
соляный в брикетах (ТУ-81-05-98--70), а также тяжелое эфирное
масло (фС 42-659-73). Тяжелое эфирное масло применяется для
приготовления препарата "Пинабин", являющегося эффективным
средством лечения почечно- и желчекаменной болезни и
калькулезного холецистита.
Наряду с батарейным методом экстракции предложена
усовершенствованная технологическая схема переработки древесной
зелени с получением эфирного масла и хвойного натурального
экстракта на установках непрерывного действия НДТ-ЗМ и УНП
[Ягодин, 1980; Репях, 1988]. В 1975 г. такая технология
внедрена в Цюрупинском лесхоззаге Херсонской области Украины
[Продниекс, 1988].
Кроме получения хвойных экстрактов в настоящее время
существует несколько способов получения соков из хвои. Выход
клеточного сока зависит от способа и глубины обработки сырья и
составляет от 10 до 30 %. Для увеличения выхода сока древесную
зелень подвергают многократной пропарке или ферментации. Это
дает возможность разрушить защитную оболочку хвои и значительно
повысить выход сока, состав которого мало отличается от состава
натурального хвойного экстракта.
Все получаемые таким образом экстракты представляют собой
галеновые препараты со слабо изученным, составом и используются
только для приготовления хвойных ванн в качестве лечебного
средства при заболеваниях центральной и периферической нервной
системы, сердечно-сосудистых и ревматических заболеваниях.
Из органических растворителей в настоящее время нашли
промышленное применение только бензин БР-1 и БР-2, а также
трихлорэтилен. Начало использования жирорастворимых веществ
приходится на 1949 г., когда был предложен способ переработки
древесной зелени экстракцией бензином. Получаемый продукт,
который после омыления растворяется в воде, был назван
хлорофилло-каротиновой пастой (ГОСТ 21802-84). Производство
хлорофилло-каротиновой пасты впервые было организовано в
Лисинском учебно-опытном лесхозе в 1950 г., а затем
модернизировано [Ягодин, 1980; Левин, 1981; Репях, 1988].
В настоящее время такие производства перерабатывают как
только сосновую древесную зелень, так и сосновую древесную зелень
совместно с еловой. Поэтому, исходя из состава используемого
сырья, цехи по переработке древесной зелени в зависимости от
технологического варианта подразделяются на два вида. К первому
относятся цехи, перерабатывающие только древесную зелень сосны, с
получением хвойной хлорофилло-каротиновой пасты, хвойного воска
(ОСТ-56-65-82) и эфирных масел. Ко второму - цехи,
перерабатывающие древесную зелень сосны и ели с получением, кроме
упомянутых продуктов, хлорофиллина натрия (ОСТ 56-33-85),
бальзамической пасты (ОСТ 56-58-83), провитаминного концентрата
(ОСТ-56-32-85), а также фракций эфирных масел (рис. 6). В 1980 г.
внедрена технология получения хвойного эфирного масла путем
вакуумной фракционной дистилляции масла-сырца с применением
ротационного пленочного испарителя ИР-10 [Ягодин, 1988].
Согласно технологической схеме бензиновый экстракт древесной
зелени, освобожденный от восков, подвергают обработке 30 %-ным
водным раствором щелочи. При этом происходит омыление
сложноэфирньк групп в молекуле хлорофилла с выделением металла,
фитола, а также нейтрализация свободных жирных, смоляных и
хлорофиллиновых кислот.
Натриевые соли кислот и некоторые производные хлорофилла,
образовавшиеся в результате воздействия на экстракт щелочи,
растворяются в воде. Нейтральные же вещества остаются в
бензиновом растворе. После отгонки растворителя из нейтральных
веществ получают провитаминный концентрат и эфирные масла.
Водорастворимые вещества обрабатывают 15-20 %-ным раствором
серной кислоты, в результате чего выделяются хлорофиллин-сырец,
а также жирные и смоляные кислоты.
Для получения смоляных и жирных кислот применяют метод
экстрагирования бензином при 60-65 С0 с последующей отгонкой
растворителя. Полученный продукт нейтрализуют 40 %-ной щелочью с
добавлением воды до 40 % влажности. Он представляет собой
бальзамическую пасту.
Водная суспензия хлорофиллина-сырца промывается водой до
нейтральной реакции в промывных водах. Затем производится сушка
продукта. Полученные хлорофиллиновые кислоты нейтрализуются
карбонатом натрия (содой) в 20%-ном водном растворе этанола при
температуре 75 С и соотношении растворитель: хлорофиллин
натрия:сода равном 10:1: :0,5 в течение 15-20 мин [Репях, 1988].
При получении спиртового раствора хлорофиллина натрия спирт
частично отгоняется до получения нужной концентрации продукта.
При получении же водного раствора спирт отгоняется полностью и
концентрат хлорофиллина натрия растворяется в воде. Полученные
растворы поступают в фасовочное отделение и
[pic]
Рис. 6. Принципиальная схема переработки
древесной зелени
по способу бензиновой экстракции
разливаются в стеклянную тару.
Таким образом, учитывая использование обессмоленной древесной
зелени, в настоящее время можно говорить о создании безотходной
технологии переработки этого сырья с получением целого ряда
биологически активных продуктов. Однако все они представляют
собой сложные, полностью не изученные смеси, что ограничивает их
применение и, прежде всего, в фармакологии.
Выход хлорофилло-каротиновой пасты по описанной технологии
переработки древесной зелени сосны из 1 т сырья при использовании
для ее подготовки усовершенствованного измельчителя кормов
"Волгарь-5" составляет 60-70 кг и 120-150 т тяжелого эфирного
масла [Ягодин, 1988]. В среднем извлекается приблизительно 50-60
% смолистых веществ. Количество хлорофилловых пигментов в
бензиновом экстракте составляет 20-30 %, а каротиноидов до 50 %
от содержания их в исходном сырье. При дальнейшей переработке
экстрактов древесной зелени сосны и ели получают до 5 кг
провитаминного концентрата, 5-5,5 кг бальзамической пасты, до 2
кг хвойного воска, а также 200-230 г хлорофиллина натрия.
В НПО "Силава" (Латвия) на основании данных о работе цехов
по переработке древесной зелени на базе типового оборудования с
использованием нестандартных экстракторов разработан проект
лесобиохимического цеха с получением хлорофилло-каротиновой пасты
и тяжелого эфирного масла [Продниекс, 1988]. Ниже приведены
технико-экономические показатели цеха.
Технико-экономические показатели цеха
Годовой выпуск товарной продукции, тыс.р. 123,95
Годовая потребность, т:
в сырье .....……………………………............ 600
в бензине ............…………………………….. 39
в едком натре ........………………………... 2,82
Общая сумма капиталовложений, тыс.р. 101,27
Средняя прибыль, тыс.р. .....……………..... 47,52
Средняя рентабельность, %.…………........ 62
Окупаемость капитальных вложений, год . . 2,54
Удельные капитальные затраты на 1 руб. товарной продукции,
81,7 коп.
Однако в проекте заложены заниженные данные по выходу
продуктов из 1 т сырья: хлорофилло-каротиновой пасты-50 кг,
тяжелого эфирного масла -95 г. Их выход составляет до 70 кг и
140 г соответственно. То есть по выпуску товарной продукции
данные занижены на 45 тыс.р. Денежный выход с 1 т продукции
составит 281,7 р. [Левин, 1981; Репях, 1988]. Таким образом,
цеха, получающие в качестве продуктов переработки древесной
зелени только тяжелое эфирное масло и хлорофилло-каротиновую
пасту уже оказываются высокорентабельными предприятиями. Нo
неполнота извлечения экстрактивных веществ, а также высокая
пожароопасность производства обусловили поиски новых
растворителей для проведения процесса экстракции.
Внедрение в промышленные технологические схемы в качестве
экстрагента трихлорэтилена было осуществлено на основании
исследований, проведенных на кафедре процессов и аппаратов
Таллиннского политехнического института. Отмечено, что
трихлорэтилен имеет наивысшую среди хлорорганических
растворителей стабильность в условиях экстракции, относительно
низкую температуру кипения (87,0°С) и практически не растворима
воде (0,1 %), что облегчает его регенерацию. Авторами была
разработана технология экстракции древесной зелени хвойных
пород трихлорэтиленом в непрерывном процессе при обработке
извлеченньк смолистых веществ триэтиламином. Эта технология была
внедрена в химцехе Валгского лесхоза и Выруского леспромхоза
(Эстония) и в химцехе Тетеревского опытного лесхоззага
(Украина). Однако анализ работы этих предприятий показал, что,
хотя трихлорэтилен и является трудногорючей жидкостью,
пожароопасность которой на одну категорию ниже, чем у
экстракционного бензина БР-1, он обладает повышенной
токсичностью. Предельно допустимая концентрация его паров в
воздухе рабочей зоны составляет 10 мг/м3, что очень трудно
достижимо в промышленных условиях. Возникают большие
затруднения при очистке стоков. Кро ме того, при длительном
хранении на свету трихлорэтилен постепенно окисляется кислородом
воздуха до фосгена,
| |  скачать работу |
Совершенствование эффективности переработки леса в России и за рубежом |
