本發(fā)明涉及松脂的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種松脂的高效節(jié)能加工方法。
背景技術(shù)：
松脂是由松類樹干分泌出的樹脂，屬于樹木生理活動(dòng)的產(chǎn)物，在空氣中呈粘滯液或塊狀固體。松脂直接利用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值低，但松脂中含有豐富的松香和松節(jié)油，松香和松節(jié)油是一種廣泛使用的化工基本原料，其中，松香不溶于水，具有防腐、絕緣、粘合、軟化等性能，是合成橡膠、油漆、肥皂、乳化劑、造紙等各化工產(chǎn)品的主要原輔料。松節(jié)油為一種無(wú)色或淡黃色的揮發(fā)油，廣泛應(yīng)用于油漆、制革等行業(yè)。因此進(jìn)行松脂加工，不但可向國(guó)家提供大量的工業(yè)原料和出口物資，還可提高山區(qū)人民的生活水平，繁榮山區(qū)經(jīng)濟(jì)。
目前松脂加工方法包括直接火法和蒸汽法，直接火法是把松脂直接裝于蒸餾鍋內(nèi)，鍋底用直接燒火進(jìn)行加熱，故稱為直接火法。由于本法在蒸餾過程中，當(dāng)加熱到規(guī)定溫度時(shí)，必須滴入適量清水，產(chǎn)生出水蒸汽，降低蒸餾溫度，蒸出松節(jié)油，所以直接火法又稱為滴水法。蒸汽法是用蒸汽作加工熱源，并用過熱蒸汽作活汽，即蒸汽從蒸汽管的小孔噴出，以降低蒸餾溫度，蒸出松節(jié)油。松脂的蒸汽法加工分三個(gè)工序進(jìn)行：即松脂熔解、熔解脂液凈制和凈制液蒸餾。若三個(gè)工序都連續(xù)進(jìn)行，稱為連續(xù)蒸汽法；若三個(gè)工序全部間歇進(jìn)行，則稱為間歇蒸汽法。
近年來，松香和松節(jié)油的市場(chǎng)需求量不斷上升，制備高質(zhì)量松香和松節(jié)油的生產(chǎn)方法得以不斷改進(jìn)。但現(xiàn)有的松脂加工方法，能源利用較大，雖也出現(xiàn)了一些利用回收的尾氣作為熱源等節(jié)能的加工方法，但節(jié)能效果不夠顯著。
空氣能(源)熱泵是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的，利用蒸汽壓縮制冷循環(huán)工作原理，以環(huán)境空氣為冷(熱)源制取冷(熱)風(fēng)或者冷(熱)水的設(shè)備，主要包括熱側(cè)換設(shè)備、熱源側(cè)換熱設(shè)備及壓縮機(jī)等部件?？諝饽?源)熱泵利用空氣中的熱量作為低溫?zé)嵩?，?jīng)過傳統(tǒng)空調(diào)器中的冷凝器或蒸發(fā)器進(jìn)行熱交換，然后通過循環(huán)系統(tǒng)，提取或釋放熱能。熱泵使不能直接利用的熱能(冷能)再生為可以直接利用的熱能(冷能)，其只需要消耗少量電能即可得到2-6倍的熱能。高壓型工業(yè)熱風(fēng)機(jī)是由三部分組成：風(fēng)機(jī)部分/加熱部分/控制部分。空氣在經(jīng)過中壓風(fēng)機(jī)的蝸殼后變成快速流動(dòng)的氣流，快速經(jīng)過高純度2080鎳鉻電阻絲，電阻絲通電后迅速升溫，與氣流互換熱能，出風(fēng)口快速吹出，對(duì)工件和空間直接做工。風(fēng)機(jī)和加熱由控制部分整體控制。且高壓型工業(yè)熱風(fēng)機(jī)的溫控范圍為常溫～350℃可調(diào)。因此將空氣源熱泵和高壓熱風(fēng)機(jī)應(yīng)用到松脂加工的蒸餾過程中，對(duì)松脂的整個(gè)加工過程將具有顯著的節(jié)能效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問題，提供一種松脂的高效節(jié)能加工方法，該方法通過引入熱泵和高壓熱風(fēng)機(jī)，蒸餾時(shí)間短，能耗低，降低了蒸餾成本。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種松脂的高效節(jié)能加工方法，包括將澄清后的脂液置入預(yù)熱儲(chǔ)脂鍋進(jìn)行預(yù)熱，將預(yù)熱后的脂液置入連續(xù)蒸餾鍋中蒸餾，最后分別得到松香和松節(jié)油；所述連續(xù)蒸餾包括一級(jí)蒸餾、二級(jí)蒸餾；
所述脂液在預(yù)熱儲(chǔ)脂鍋中進(jìn)行預(yù)熱的熱量來自二級(jí)蒸餾放出的高溫尾氣和油氣；所述蒸餾所需的閉汽為通過鍋爐加熱產(chǎn)生的水蒸汽和通過熱泵吸收并轉(zhuǎn)化提升后的熱氣，所述蒸餾所需的活汽為通過高壓熱風(fēng)機(jī)(高壓型工業(yè)熱風(fēng)機(jī))經(jīng)出風(fēng)管輸送的熱風(fēng)。
優(yōu)選地，所述溶解液包括如下重量份的組分：水10-20份、二甲基乙酰胺20-30份、松節(jié)油10-20份和草酸0.1-0.3份。
優(yōu)選地，所述預(yù)熱的溫度為135℃-145℃。
優(yōu)選地，所述預(yù)熱儲(chǔ)脂鍋內(nèi)還設(shè)有攪拌器，使預(yù)熱儲(chǔ)脂鍋內(nèi)的脂液受熱均勻。
優(yōu)選地，所述熱泵為空氣源熱泵，空氣源熱泵將周圍空氣的熱量吸收、經(jīng)熱泵內(nèi)的壓縮機(jī)將低溫的熱能提升為高溫的熱能后通過管道將高溫的熱能傳遞至蒸餾鍋內(nèi)。
優(yōu)選地，所述高壓熱風(fēng)機(jī)經(jīng)出風(fēng)管輸送的熱風(fēng)溫度為300-350℃。
優(yōu)選地，所述熱泵產(chǎn)生的熱氣溫度為70-100℃。
在松脂蒸餾工藝中，閉汽的作用是間接加熱，活汽的作用是直接加熱和攪拌脂液，促進(jìn)相之間傳熱和傳質(zhì)，同時(shí)降低松節(jié)油蒸汽的分壓，使松節(jié)油中的輕、重組分能在180℃左右充分蒸餾出。
綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明不僅通過回收蒸餾鍋中的高溫尾氣和油氣用于預(yù)熱，達(dá)到循環(huán)使用、節(jié)能的目的，還引入了熱泵這一熱能提升裝置和高壓熱風(fēng)機(jī)。熱泵充分利用了加工過程中周圍空氣的熱能，將空氣中的不能直接利用的熱能再生為可以直接利用的熱能；高壓熱風(fēng)機(jī)的熱交換率近100％、風(fēng)壓損失少、流量少，且溫度溫升精度為±2℃、溫升時(shí)間短、速度快、能耗低，不僅使本發(fā)明的蒸餾時(shí)間得以縮短，還可使本發(fā)明的能耗相對(duì)傳統(tǒng)方法的能耗大大降低，有效降低了松脂加工中蒸餾工序的成本。
(2)本發(fā)明中利用二甲基乙酰胺具有穩(wěn)定性高、對(duì)多種樹脂具有良好的溶解能力的特性，在溶解液中添加二甲基乙酰胺作為松脂溶解的有機(jī)溶劑，進(jìn)一步促進(jìn)了松脂的溶解，縮短了塊狀松脂的溶解時(shí)間。
(3)本發(fā)明中引入了熱泵和高壓熱風(fēng)機(jī)提供熱量，降低了鍋爐和加熱爐所需提供的熱氣溫度，使鍋爐和加熱爐所消耗的燃料減少，進(jìn)一步達(dá)到了節(jié)能的目的。
【附圖說明】
圖1為本發(fā)明松脂的高效節(jié)能加工方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
實(shí)施例1：
一種松脂的高效節(jié)能加工方法，如圖1，包括如下步驟：
(1)將松脂輸送入熔解鍋，在熔解鍋底部通入一級(jí)蒸餾放出的90-100℃的高溫尾氣和油氣，使松脂溶于溶解鍋內(nèi)的溶解液中，其中溶解液所加入的重量為所述松脂重量的40％，溶解液中包括以下重量份的組分：水10份、二甲基乙酰胺30份、松節(jié)油20份和草酸0.1份；
(2)將溶解后的松脂脂液置入高位鍋中停留1小時(shí)后，將高位鍋下層的污水、殘?jiān)懦?，將高位鍋上層的脂液置入澄清鍋中進(jìn)行澄清，排出底部的污水、殘?jiān)?/p>
(3)將澄清后的脂液置入溫度為135℃、內(nèi)設(shè)有攪拌器的預(yù)熱儲(chǔ)脂鍋進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱儲(chǔ)脂鍋的加熱供氣由二級(jí)蒸餾放出的高溫尾氣和油氣回輸提供。
(4)將預(yù)熱后的脂液置入連續(xù)蒸餾鍋中蒸餾，蒸餾過程中將鍋爐加熱產(chǎn)生的水蒸汽和通過熱泵吸收并轉(zhuǎn)化提升后的熱氣作為蒸餾所需的閉汽，將通過高壓熱風(fēng)機(jī)(即高壓型工業(yè)熱風(fēng)機(jī))經(jīng)出風(fēng)管輸送的熱風(fēng)作為蒸餾所需的活汽，活汽的溫度為300-320℃，最后分別得到松香和松節(jié)油。其中，所述熱泵為空氣源熱泵，空氣源熱泵將周圍空氣的熱量吸收、經(jīng)熱泵內(nèi)的壓縮機(jī)將低溫的熱能提升為高溫的熱能后通過管道將高溫的熱能傳遞至蒸餾鍋內(nèi)。熱泵產(chǎn)生的熱氣溫度為80-90℃。
實(shí)施例2：
一種松脂的高效節(jié)能加工方法，如圖1，包括如下步驟：
(1)將松脂輸送入熔解鍋，在熔解鍋底部通入一級(jí)蒸餾放出的90-100℃的高溫尾氣和油氣，使松脂溶于溶解鍋內(nèi)的溶解液中，其中溶解液所加入的重量為所述松脂重量的40％，溶解液中包括以下重量份的組分：水20份、二甲基乙酰胺30份、松節(jié)油10份和草酸0.3份；
(2)將溶解后的松脂脂液置入高位鍋中停留2小時(shí)后，將高位鍋下層的污水、殘?jiān)懦?，將高位鍋上層的脂液置入澄清鍋中進(jìn)行澄清，排出底部的污水、殘?jiān)?/p>
(3)將澄清后的脂液置入溫度為135℃、內(nèi)設(shè)有攪拌器的預(yù)熱儲(chǔ)脂鍋進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱儲(chǔ)脂鍋的加熱供氣由二級(jí)蒸餾放出的高溫尾氣和油氣回輸提供。
(4)將預(yù)熱后的脂液置入連續(xù)蒸餾鍋中蒸餾，蒸餾過程中將鍋爐加熱產(chǎn)生的水蒸汽和通過熱泵吸收并轉(zhuǎn)化提升后的熱氣作為蒸餾所需的閉汽，將通過高壓熱風(fēng)機(jī)(即高壓型工業(yè)熱風(fēng)機(jī))經(jīng)出風(fēng)管輸送的熱風(fēng)作為蒸餾所需的活汽，活汽的溫度為330-350℃，最后分別得到松香和松節(jié)油。其中，所述熱泵為空氣源熱泵，空氣源熱泵將周圍空氣的熱量吸收、經(jīng)熱泵內(nèi)的壓縮機(jī)將低溫的熱能提升為高溫的熱能后通過管道將高溫的熱能傳遞至蒸餾鍋內(nèi)。熱泵產(chǎn)生的熱氣溫度為70-80℃。
對(duì)比例：
一種松脂的高效節(jié)能加工方法，具體步驟如下：
(1)將松脂輸送入熔解鍋，在熔解鍋底部通入一級(jí)蒸餾放出的90-100℃的高溫尾氣和油氣，使松脂溶于溶解鍋內(nèi)的溶解液中，其中溶解液所加入的重量為所述松脂重量的40％，溶解液中包括以下重量份的組分：水20份、松節(jié)油30份和草酸0.1份；
(2)將溶解后的松脂脂液置入高位鍋中停留2小時(shí)后，將高位鍋下層的污水、殘?jiān)懦觯瑢⒏呶诲伾蠈拥闹褐萌氤吻邋佒羞M(jìn)行澄清，排出底部的污水、殘?jiān)?/p>
(3)將澄清后的脂液置入溫度為135℃的預(yù)熱儲(chǔ)脂鍋進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱儲(chǔ)脂鍋的加熱供氣由二級(jí)蒸餾放出的高溫尾氣和油氣回輸提供。
(4)將預(yù)熱后的脂液置入連續(xù)蒸餾鍋中蒸餾，蒸餾過程中將鍋爐中的水加熱產(chǎn)生的水蒸汽作為蒸餾所需的閉汽，將通過加熱爐中的水加熱后的水蒸氣作為蒸餾所需的活汽，活汽的溫度為360-380℃，最后分別得到松香和松節(jié)油。
通過將本發(fā)明實(shí)施例與設(shè)置的對(duì)比例得到的松香及能耗對(duì)比，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例1中生產(chǎn)每噸松香所消耗的能量為1.90×106KJ，實(shí)施例2中生產(chǎn)每噸松香所消耗的能量為1.86×106KJ，而對(duì)比例中生產(chǎn)每噸松香所消耗的能量約為2.18×106KJ，這充分地表明了生產(chǎn)出一噸松香所消耗的能量本發(fā)明較傳統(tǒng)蒸餾方法(對(duì)比例)降低了(0.28～0.32)×106千焦，表明本發(fā)明具有良好的節(jié)能效果。
上述說明是針對(duì)本發(fā)明較佳可行實(shí)施例的詳細(xì)說明，但實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明的專利申請(qǐng)范圍，凡本發(fā)明所提示的技術(shù)精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應(yīng)屬于本發(fā)明所涵蓋專利范圍。