Научная статья на тему 'Влияние технологических факторов на выход и состав пихтового масла'

Влияние технологических факторов на выход и состав пихтового масла Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
58
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Лобанов В. В., Степень Р. А.

Показано, что основными факторами, влияющими на выход пихтового масла и содержание в нем борнилацетата, являются температура выделения и интенсивность подачи пара. Найдены регрессионные уравнения, характеризующие эти показатели.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Лобанов В. В., Степень Р. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INFLUENCE OF TECHNOLOGICAL FACTORS ON THE YIELD AND COMPOSITION OF SPRUCE OIL (SILVER FIR OIL)

It is shown that the major factors influencing spruce oil yield and its bornyl acetate concentration are temperature of extraction and steam supply intensiveness. The regressive equations characterizing these parameters are derived.

Текст научной работы на тему «Влияние технологических факторов на выход и состав пихтового масла»

ir.li> -Ч.1-- i » ^

бл ю дается

а также смеси KSCN - NaOH степень еля увеличивается на 1С экстремальная зависимость красителя от содержания

и

степени в со-

ставе загуетки. чительно снизить расход KSCN, что замети о сказывается на себестоимости загуегки.

Влияние з&густ&и ни степень фиксации активных

красителей

Table. Effect of a thickener on the degree of an active

dye fixation

аемгель

*фко»краа?мй 6C жолсто&ык 2 KT

оранжевый КХ нрко-гфаемьш 6С

шолешвый 2 KT оранжшуй КХ $рш~краеный 6С фиолетовый 2 KT оранжевый КХ ярко-красный 6С

t hil Ж < м

Фиолетовый 2КТ оранжевый КХ

76 ¡4,4

т

ярко- красны и СИ

жшгетовый 21С'

оранжевый КХ

П

степени жання К

состав

färb оптимальным

с

загустки «холодным» способом, I

использования предда-■шо использующимися активными красителями загустками. по-{таблица), что степень фиксации всех мете при использовании крахмала.

Креме того, напечатанные ткани характеризуются мягким грифом и высокой устойчиво*

в печати í капало

, что не

r*\ S Jt #"Wt

ется при применении печатных составов, полу

крахмального клейстера.

чаемых на основе 12%

неся** го» с

Таким образом» в результате проведенного предложена технология «холодно-учен ия крахмальной загустки, ос-

юсоба пси

ля зерен крахмала смеси гьоч^ч -мид. Данная технология позволяет существенно упростить получение крахмальной загустки, вдвое сократить расход крахмала и при этом улучшить качество печати текстильного материала актив» нымн красителями,

И Т Е Р А Т У Р А

3.

активного красителе от содер- 5, позволила выб\ геля для но луч

ílipojpeec тскстилмюй химии /Eil. Мельников, ЦБ, ннчева* Г Л Виноградова,. В И. Лебедева, бытиздат 19Е8, 240 с,

Худяков А,Е. й др,//И*ж вуюп* Химия и хим. технологии иттзз. Вьтхслт-кт,

Кричгаскнй Г Ж* Химическая технология текетшшшх материалов: У чей, дли вузов к 3-х т, Т. 2. М 2001 . 540 с, Рёбнимр Сегшюна Е.Ё. //ДАН, 1950, ТЛ, С. 85-88. Бортников ВТ, Основы технологии переработки п;шети~

лмн шгмж, Л.

Лаборатория теоретических основ технологии отделки текстильных материалов

УДК 674,032 J 1:63(1866

ВЖ Лобанов, P.A. Степень

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ВЫХОД И СОСТАВ ПИХТОВОГО МАСЛА

(Сибирский государственный технологический университет)

e-mail: [email protected]

Показано* что житными факторами* влияющими на выход пихтового масла и содержание $ пен борнтшцетата, являются температура выделения и интенсивность подачи пара. Найдены регрессионныеуравнения, характеризующие эти показатели.

Организация условий выделения эфирного вен но - кол ич естве н н ые показатели и тем самым масла из древесной зелени позволяет практически существенно снизить себестоимость товарной без дополнительных затрат улучшить его качест- продукции. Повышение эффективности пихтова-

ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 20% том 49 вып. 9

масла, а также практически масла при оптимальных технологических пара- отсутствием его прироста при пс

связи с неодинаковой устойчивостью

ого действия [ 1, юда, оче!

a

Hi

новными из ник являются оазмеоы частиц

про-ре-

жим и скорость подачи пара,

пихтового масла, определению оптимальных ус

качествеии о-кол и ч ествеи ные

эфирного масла, происходят при древесной зелени. Прежде всего, т

характеристики

Í-'V-"!

чему пар непосредственно контакгиру-на их поверхности эфирные выносит его из реакционной среды, Во^ связи со сближением оставшихся нерае смоловместилишами с г

¡я массообмена. Кроме того, измельчение увеличивает поверхность контактирования щих на нее из объема частиц масла, что также способствует

е с

вать также, что слишком мелкое измельчение ведет к слипанию частиц и образованию в сырье каналов для прохождения пара. Их появление на-ает равномерность гидротермической обра-гкн всей массы сырья, что обусловливает осмо-ление некоторой части терпеноидов.

Сравнение результатов анализа показывает, что при крупном измельчении древесной зелени отгоняется до 80 % находящихся в ней летучих терпеноидов. Остальные останется в сырье, в том числе и в неизменном состоянии. При дополни» тельном измельчении отработанных ох военных

ст'во масла. Снижение размера частиц сокращает

"¿ЛИ

до 50 мм потери снижаются на 5 %, а до 10 мм 5 %, Следует отметить, что крупное измельчение древесной зелени обеспечивает меньшее

ванно считать, что основной причиной этого служит разница в числе перереза ной при данной про-хвои со с моло вместили щам и. Снижение

п

выхода в последнем опыте возможно объясняется слипанием частиц и, как следствие, недостаточно

Э(

jlkUí*

к не-

которому изменению его состава. Оно выражается в том, что измельчение сырья повышает вклад в масле моно- и сесквитерпеноидных соединении, но снижает долю кислородсодержащих компонентов. Отклонения котдентрации у болыиииства веществ выражаются в виде тенденции и могут быть связаны с ошибками эксперимента. Однако, в случае борнилацетата оно достаточно существенно, что отражается на качестве товарного продукта. Вместе с тем его повышенное содержание не может служить аргументом в пользу ботки крупноразмерного сырь:

того, измельчение древесной зелени перед отгонкой масла сокращает энергозатраты при утилизации отработанной массы в кормовую муку. Анализ полученных данных свидетельствует о важности многостороннего подхода при комплексной переработке лесосечных отходов.

Не меньшее значение, чем сырье при пнх-товаре и и и, имеют характеристики рабочего пара, его температура и скорость подач и в реактор, ¡ую роль играет температура рабочей среды,

продолжительность процесса и в неблагоприятной зоне. По этой причине актуальны исследования по оптимизации данного параметра при выделении ирного масла. Базом при решении вопроса служили экспериментальные данные, полученные

ирного масла из усредненной дре-

V «-.с'

весной зелени (в крупиояабораторнои установке, дважды с загрузкой по 1000 г) в интервале температур 100~140°С\

Сравнение результатов исследования динамики отгонки пихтового мосла свидетели: о ее близком характере при разных темпера иых режимах, В рассмотренных случаях начальный период характеризуется интенсивным выделением летучих терпеноидов. В зависимости от температуры процесса в первые 2-5 мин отгоняется от трети до половины всего объёма масла. О значимости данного фактора для интенсификации :а можно судить по тому, что при макс и-из использованных температур на данной !И выделяется практически вдвое больше терпеноидов по сравнению с минимальной. Характер накопления масла на последующих этапах одишь ков во всех рассматриваемых случаях, Темпы его прироста постоянно и с существенным усхорешь

ВЬШ

ем снижаются, что указывает на экспоненциальное развитие процесса выделения. В целом выход терпеноидов при подъеме температуры рабочей зоны до определенного уровня возрастает, а затем происходит его уменьшение. Максимальное количество пихтового масла отгоняется при 120°С Оно в 13 раза больше, чем при 100 и 140°С При-чинок повышения выхода служит более полная отгонка терпеноидов из объема частиц сырья и ускорение распада терпеноидогеииых структур с образованием компонентов масла. Снижение его количества при повышенной температуре происходит в связи с ускорением окисления и осмоле-вия терпеноидов в жестких условиях. На усиление автоокисления терпеноидов при повышении температуры рабочей зоны указывают и другие авторы [3,4], Связь между выходом пихтового масла (у) и температурой отгонки (t) удовлетворительно описывается уравнением;

у - - 0,0107 г + 2,5? 1343 При повышении температуры рабочего пара значительно сокращается также продолжительность отгонки эфирного масла. Если при ! 00°С половина его объема отгоняется за 10 мин, при 120°С - за 5 мин, то при 140°С - практически за 2 мин. В целом, при сравниваемых режимах процесс сокращается вдвое, соответствен но с 3 до 2,5 и CS ч. Исходя из этого продолжительность (т) и температура (0 процесса связаны уравнением:

т = -0,00062 г + 0,1122 t ~ К99. При повышении температуры рабочей зоны от 100 до 1.40 °С в пихтовом масле убывает вклад мононотерпеновых веществ (на 12 % от) ш возрастает доля кислородсодержащих соединений (на 23 % от), Сокращение первых из них происходит преимущественно за счет сравнительно лабильных компонентов: камфена, лимонена и др. [3,5], Напротив доля более устойчивых бицмкяи-ческих соединений (пиитов) при ее подъёме возрастает с 26,3 до 30,3

Повышение соотношения кислородсодержащей фракции можно объяснить усилением в реакционной среде при сравниваемых условиях окислительных процессов. Возможно также» что увеличение их вклада, прежде всего борнилацетата, связано с интенсификацией деструкции сложных структур с образованием терпеноидных спиртов, взаимодействующих с находящейся в среде уксусной кислотой. Определенную роль может играть этерификация бориеола. Увеличение доли борнилацетата в масле, и улучшение его качества свидетельствует о целесообразности отгонки при повышенной температуре. Вместе с тем, при этом возрастает кислотность, что отрицательно отражается на качестве масла.

значение другого технологического фактора - интенсивности подачи рабочего пара также сказывается на выходе и качестве пихтового масла. Ускоренное выделение масла способствует повышению его выхода. Однако при большой скорости пара выход терпеноидов может снизиться в связи с образованием в сырье каналов. Потери терпеноидов также возрастают при больших объемах отгоняемой флореигннной воды.

Опыты по оценке влияния продолжительности воздействия пара на охвоенные побеги проводили с использованием стеклянной лабораторной установки.

Для определения оптимальных условий, обеспечивающих выделение пихтового масла с высокими качественно-количественными показателями, проведена математическая обработка экспериментальных данных. В качестве критериев оптимизации взяты выход масла и содержание в нем борнилацетата, переменных - измельчение сырья, температура отгонки, ее продолжительность и интенсивность подачи пара. При решении задачи использован план полнофакторного эксперимента 24.

Обработка экспериментальных данных, проведенных с помощью пакета статистических программ Би^йса-б, позволяет описать математическую модель оптимизируемых параметров процесса как полином первой степени. Результаты оценки однородности функции отклика в соответствии с критерием Кохрена свидетельствуют о воспроизводимости эксперимента. При этом наибольшее влияние как на выход масла так и на содержание в нем борнилацетата (у2) оказывают температура отгонки (х2) и интенсивность подачи пара (х4). Кроме того, их значение определяется взаимовлиянием некоторых переменных. Проверка значимости коэффициентов полиномов с помощью критерия Стьюдента показала, что статистически значимыми являются лишь коэффициенты в полиномах при оценке выхода масла в3. в4, в,з и содержания в нем борнилацетата - в2, в4, в| х и вам- Остальные коэффициенты статистически незначимы.

С учетом значимости коэффициентов математические модели полиномов имеют вид:

уа = 24,49 f 0,05х2 - 0,02x4 - 0,06х,х* - 0,05X1X2X1X4.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Проверка адекватности моделей результатам опытов проводилась по критерию Фишера. Сравнение расчетных данных с табличными свидетельствует об их адекватности.

ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 2006 том 49 вып. 9 7

изучены на экстренном

ПГ ¿'л

iWU,

а отгонки 125 °С и её интенсивна 1 кг абс. сухой массы древес-ри этих условиях выход пихтового 3 'о и

О

ЛИТЕРАТУРА

Птыптгмтт АЛ^ Онатш ЕМ, Проотюдство кормовых и биологически штвпых продуктов т отходов и

4.

5.

того сырт, Красноярск

СибНИИЛИ I99CX €.57-62. Том чу к Р,1!< н лр, Промышленное использование

дерева. Обз. инф. Ястукатуиптт и лссосшши. Вып.!2. 44 е>

Вщвытт И.И., Шивырик В,С. Сит-стическис

дукт из канифоли и скипидара. Горький: Вятское кн.. шдчш* H)7Ct С, 2(В-2ИА Полуд н и «и и а €3* и лр. Лиетиешшш* и се иаюж'юва нас. Красноярск: СТИ 1978, С. 157-165. Hohe LЖ» Esscnzc deriv, A gram.. I983L Vol, 53.. N 2 P. 148-

* афедоа промышленной ишлопш.

штатов химических

X'tera

УДК 621,793:539.67

Н*И* Глянцев, В,В, Котое^ КХА» Стеколышкое ВЛИЯНИЕ ХРОМИРОВАНИЯ НА ФШИКО МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

(Воронежский государственный аграрный университет им. К,Д. Глинки)

E-mail: camcam@iowiiTu

Исследовано влияние подготовительных операций хромирования на фитко-механические свойства покрытий хромом. Показано, что максимум внутреннего трения электролитических осадков хрома обусловлен наличием в них различного количества во-дорода, Использование органических добавок в электролите хромирования* а также низкотемпературный отжиг, способствует уменьшению иаводороживапия осадков хрома, а высокотемпературный отжиг удаляет водород полностью.

Рассмотрено влияние многократного хромирования в разбавленном злеггролите и термообработки на механические свойства металлов (<л\40Х, 65 Г\ Х18Н10Т, ЗОХГСА, медь), такие как предел текучести, прочность сцепления хромового покрытия с основой, циклическую долговечность, преде;! выносливости* Исследования проводили на сталях 40Х, 65Х, Х18Н10Т, 30ХГХЖ меди. Образцы хромировали в мало концентрированном электролите при 55°С и плотности тока 50 А/дм" с предшествующей и последующей термообработкой (таблЛ), Снятие хромового покрытия с образ-

цов проводили электрохимически в щелочном

табя,2 и на прочность сцепления хромового покрытия со сталью 4 ОХ-в таблЗ,

Таблица /

Режимы термообработки до (числитель) и после нанесения покрытия (mnmm&'rvjn*)

Table 1 Modes of heat tre&tmmi up to (numerator) and

Как следует из табл. 2 и 3, многократное

■л .с

хромирование не влияет на механические свойства металлов, а также не снижает прочности сцеп-

ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 2006 теш 49 вми. У

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.