松香生产的工艺设计

松香生产的工艺设计

姓名：蔡云鹏

学号：20091054041

专业：林产化工09级

学院：材料工程学院

松香生产的工艺设计

【摘要】：松香和松节油是一种生产量大、使用广泛的天然树脂与天然芳香油，是重要的工业原料。依据其来源不同，松香和松节油可分为脂松香和脂松节油、木松香和木松节油或浸提松香和浸提松节油、浮油松香和硫酸盐松节油。其中，以脂松香和脂松节的质量最高，通常所指的松香和松节油是脂松香和脂松节油的质量高，通常所指的松香和松节油是脂松香和脂松节油。

松香是一种复杂的固体混合物，其主要成分是树脂酸，还有少量的脂肪酸和中性物质。工业松香树脂酸含量一般为85%~89%，脂肪酸含量2%~6%，中性物质含量5%~8%。松脂加工制得的松香，其组成除与松脂原料有关外，还因松脂的贮存、运输、加工过程与方法不同而异。组成不同，其性质也随之而有所变化。

【关键字】：松香生产、松香、生产工艺、工艺流程

一、松脂在工厂中的贮存

由于采脂具有季节性以及松脂氧化、挥发性，松脂进入工厂的数量随季节而变化。为了使采脂旺季运入工厂的大量不致变质，并保证连续生产，松脂工厂必须贮存一定数量的松脂。

贮存池一般建于地下，形状有圆柱体锥底或正方（长方）体斜底，用钢筋混凝土建造或者砖塔成。锥形或斜底与平面的夹角小于20度。蒸汽加工厂每个贮存池的容量以200---500吨为宜。考虑生产时的安全，贮存池应该离锅炉房20米以上。在地下水位较高的地区，贮存池最好能开道出水。

贮存池的布局应该充分利用地形，以节约建设为原则。适用的贮存池布局如图所示：

二、松脂在工厂中的运送

根据地形的不同，可选用螺旋输送机输送和压缩空气输送。

1、螺旋输送机如图所示：

2、压缩空气输送工艺：

三、生产方式的选择

松脂的简单加工是指将挥发性的松节油与不挥发的松香分离，并除去杂质和水分。由于松节油具有挥发性，沸点相对较低，加热过程中先逸出，经冷凝后收集，留下的便是松香。松脂加工的主要方法有水蒸气蒸馏法和滴水法。其中，水蒸气蒸馏法又分为连续式、间歇式和部分连续式等工艺。不同的加工方法有不同的工艺流程。

1、滴水法松脂加工工艺（直接火法）：

直接火法就是把松脂直接装于蒸馏锅内，锅底用直接烧火进行加热，故称为直接火法。由于本法在蒸馏过程中，当加热到规定温度时，必须滴入适量清水，产生出水蒸汽，降低蒸馏温度，蒸出松节油，所以直接火法又称为滴水法。

为了降低蒸馏温度，采用滴水法松脂加工工艺。当松脂加热到一定温度时，滴入适量清水，水很快变成水蒸气，与松节油的蒸气一同蒸出，在冷却器冷却后进入油水分离器，分离后得商品松节油。蒸完松节油后，趁热从锅内放出松香，过滤除杂后，包装得松香。

滴水法属于简单的松脂加工工艺，其特点是投资小，技术要求也不高，适宜于远离工业城市的山区生产。但由于滴水法直接用火加热，温度不易控制，产品质量不稳定，且易滋生火灾，生产规模也不宜太大。

2、水蒸气蒸馏松脂加工工艺：

水蒸气蒸馏松脂加工工艺采用水蒸气作为加热和解吸介质，加工过程分为三个工段，分别是松脂的熔解、脂液的液制和脂液的蒸馏。先将松脂加热并加入松节油和水，使之熔解为液态，滤去杂质，同时加入脱色剂，除去松脂中的铁化合物。再用热水洗涤，澄清，得净制脂液，净制脂液经过热水蒸气蒸馏，得到松香和松节油。

松脂的蒸汽法加工分三个工序进行：即松脂熔解、熔解脂液净制和净制液蒸馏。若三个工序都连续进行，称为连续法；若三个工序全部间歇进行，则称为间歇法。但也有些工厂，某些工序采用连续法而另一些工序采用间歇法的生产方式。

因生产上还有连续法、间歇法之分，故这里需要进行比较选择。

（1）、连续法：

进香、放香和排渣都是连续的。连续化生产能缩短工艺流程，相应减少设备

和场地，具有投资少，原材料及能源消耗低，劳动生产率高，生产成本较低等优点，但还应该注意连续化生产带来的另一方面，例如，对建厂条件、车间布置、设备安装等要求高，对工人的文化素质、操作要求以及对干部的管理水平要求高，对生产的连续稳定性要求高，对自动化程度要求高，对原材料的规格质量要求高等等。此外，连续化生产不宜、不易、有时不能更换产品品种，因此，往往达不到“一线多能、一机多用”、产品品种多样化的目的。在一般情况下，生产规模较大，生产水平要求较高（如自动化程度），产品品种较单一的宜采用连续化生产。

（2）、间歇法：

进香、放香和排渣时都是间歇的。其优点是技术比较成熟，可操作性强，对产品有很好的控制度。把松香一次性放到熔解锅内，2～3个小时就可熔解完，操作时间相对较少。但采用此法操作起来比较麻烦，且浪费劳动力和设备。考虑到本次设计的产品是松香甘油酯，酯化时间比较长。而由于间歇式反应釜是间歇操作，每进行一批生产都要有情况记录、装卸料、升降温等操作，这些辅助工序所需时间也很可观，一般适用于一些反应时间较长的反应，而且它操作上比较灵活、简便。现在选用间歇法生产松香方案。

四、原料的性质、技术参数

松属树木分泌出来的树脂，称为松脂。从化学组成来看，松脂主要是固体树脂酸溶解在萜烯类中所形成的溶液。松脂被加工后，挥发性的萜烯类物质称为松节油，不挥发性的树脂酸熔合物称为松香。松脂刚从松树树干的树脂道流出时，无色透明，其萜烯含量可达36%。在与空气接触后，萜烯挥发很快，同时树脂酸呈结晶状析出，松脂本身逐渐变得浓稠，呈蜂蜜状的半流体。从林区送到工厂的松脂，常常含有各种机械混合物，包括松针、树皮、木片、昆虫和灰尘等。马尾松松脂一般组成为：

松香72—75% 松节油16—20% 水分4—6% 杂质0.05—0.3%

松脂静置时，树脂酸的结晶从松脂中析出下沉。上层常呈现一层黄色的液体，它是由液体萜烯和一些难于结晶的物质组成。上层液体中松节油含量可达50%，其他的物质主要是氧化树脂酸。

五、生产工艺流程图