Проект заготовки и переработки древесной зелени ООО Инновационные лесные технологии

Дарья Шаронова

Проект заготовки и переработки древесной зелени ООО Инновационные лесные технологии

По результатам исследования представлена оптимально эффективная схема, рекомендуемого технологического процесса переработки древесной зелени на ООО «Инновационные лесные технологии». В ходе, которой, получается замкнутая, безотходная система переработки древесной зелени пихты сибирской или других хвойных пород на целый ряд товарной продукции. Эффективность переработки древесной зелени существенно увеличивается в случае применения безотходных технологий с максимально широким диапазоном производимой продукции.

Лесная и деревообрабатывающая промышленность

Дипломы

Вуз: Сибирский государственный технологический университет (СибГТУ)

ID: 5f4c809fcd3d3e0001ce87e3

UUID: d84c5070-cd72-0138-2637-0242ac180006

Язык: Русский

Опубликовано: около 4 лет назад

Просмотры: 67

11.34

Дарья Шаронова

Сибирский государственный технологический университет (СибГТУ)

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 1015,5 КБ

Поделиться работой

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное б джетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнёва» Институт Институт Лесных Технологий Специальность 35.03.02 – Технология лесозаготовительных и деревоперерабатыва щих производств Специализация Лесопромышленное дело Кафедра Автомобилей и транспортно – технологических машин ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА Вид ВКР: бакалаврская работа ПРОЕКТ ЗАГОТОВКИ И ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСНОЙ ЗЕЛЕНИ ООО (наименование темы ВКР) «ИННОВАЦИОННЫЕ ЛЕСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» Обуча щийся Руководитель Консультанты: а) « » инициалы и фамилия Миронов Г.С. подпись инициалы и фамилия подпись инициалы и фамилия Ответственный за нормоконтроль Допускается к защите Заведу щий кафедрой Шаронова Д.З. подпись подпись 20 Миронов Г.С. Миронов Г.С. подпись инициалы и фамилия Колесников П.Г. инициалы и фамилия г. Красноярск 2020

Содержание АННОТАЦИЯ.............................................................................................................. 3 Введение ....................................................................................................................... 5 1. Проблемы отходов в лесной отрасли .................................................................... 7 1.1. Направления переработки отходов .................................................................... 7 1.2. Химическая переработка древесной зелени ...................................................... 8 2. Общие сведения о предприятии .......................................................................... 10 2.1. Климатические условия расположения предприятия .................................... 10 2.2. Почва ................................................................................................................... 10 2.3. Рельеф .................................................................................................................. 11 2.4. Общая характеристика лесного фонда ............................................................. 11 2.5. Основные направления деятельности предприятия. ...................................... 12 2.6. Заготовка древесной зелени .............................................................................. 14 2.7. Хранение древесной зелени .............................................................................. 17 3. Требования к сырьевой базе пихтоваренного производства ............................ 19 3.1. Требования к сырь ........................................................................................... 19 3.2. Требования к сырьевой базе.............................................................................. 20 3.3. Количественная оценка ресурсов древесной зелени для производства эфирных масел ........................................................................................................... 22 4. Обзор и анализ установок для переработки древесной зелени ........................ 23 4.1. Котел-парообразователь .................................................................................... 23 4.2. Перегонный чан .................................................................................................. 24 4.3 Холодильники ...................................................................................................... 25 4.4. Флорентина ......................................................................................................... 26 4.5. Приемник и отстойники .................................................................................... 28 4.6. Компоновка оборудования ................................................................................ 28 4.7. Водоснабжение ................................................................................................... 31 5. Технологический процесс производства пихтового масла............................... 32 5.1. Технологический процесс получения масла ................................................... 33 5.2. Особенности процесса отгонки пихтового масла. .......................................... 34 5.3.Отстаивание и хранение пихтового масла на производстве........................... 35 5.4. Основные параметры процесса производства пихтового масла ................... 36 6. Товарная продукция .............................................................................................. 40 7. Техника безопасности и противопожарные мероприятия при производстве пихтового масла......................................................................................................... 43 7.1. Техника безопасности ........................................................................................ 43 7.1. Противопожарные мероприятия....................................................................... 45 Закл чение ................................................................................................................ 48 Список использованных источников ...................................................................... 49 4

Введение Важным резервом увеличения экономической эффективности лесопромышленного производства является использование древесной зелени, представля щей собой более ценну по компонентному составу часть лесосечных отходов. Согласно ГОСТ 21769-84 под древесной зелень понима т покрытые хвоей ветви диаметром до 10 мм, взятые со свежесрубленного или растущего дерева. Ее основными элементами явля тся хвоя, кора и неодревесневшие побеги. Ее утилизация дает возможность существенно повысить выпуск товарной продукции [4]. Установлено, что масса древесной зелени только спелых и перестойных фитоценозов составляет 3 млрд. т., из которых 20-30 млн. относятся к экономически доступным. В Сибири ее запасы оценива тся в 1800 млн. т, из которых 34 % находятся в Красноярском крае, вкл чая 1,5-2 млн. экономически доступных [5]. Считается, что только на лесосеках главного пользования ежегодно остается до 30 млн. т древесной зелени, в том числе 25 млн.т хвойных пород. По стране в целом ресурсы экономически доступного сырья составля т 12 и10 млн. т, а в азиатской части - 4,7 и 3,7 млн. т. соответственно [6]. По структуре и способам переработки лесосечные отходы разделя тся на три большие группы: - крону деревьев - древесну зелень, вершины, сучья; -околоземные ресурсы - откомлевки, пни, корни; -маломерну древесину - тонкомерные деревья, отмершие сучья, отпад. На древесну зелень вместе с вершинками приходится 22-25 % биомассы лесосечных отходов. Их переработка существенно улучшит эффективность использования лесного потенциала. Однако большая часть охвоеных побегов не находит широкого практического потребления. Даже в начале 90-х годов, при максимальном уровне развития лесохимической отрасли в России, из 12 млн. т. экономическидоступных запасов древесной зелени, перерабатывалось не более 800 тыс. т. Из этого объема сырья перерабатывалось менее 10 %, в том числе лишь 10 тыс. т для получения лечебного экстракта и других биологически активных препаратов и 60 тыс. т - в производстве хвойных эфирных масел. Остальное применялось в качестве подкормки сельскохозяйственных животных и птиц, а также как разрыхлитель и органическое удобрение [8]. В процессе заготовки древесины не менее 30% биомассы дерева остается на месте заготовки – в лесосеке. Все, что относится к круглым лесоматериалам, лесозаготовители, как правило, относят к отходам производства, сбор, транспортировка и переработка которых не приносит прибыли. Небольшая часть представителей лесного бизнеса ищет возможность перерабатывать низкотоварну стволову древесину, в основном обломки стволов, откомлевки, вершинки и дровяные стволы, например, в технологическу щепу. Однако отсутствие в регионе ее переработчиков (целл лозно-бумажных 5

комбинатов, плитных и гидролизных производств) является существенным тормозом этого направления полного использования древесной биомассы. Интерес к производству технологической щепы из древесных отходов, несомненно, возрастет при реализации крупных инвестпроектов в Красноярском крае по строительству целл лозных комбинатов. Существенно хуже ситуация складывается в области использования вторичных ресурсов недревесного вида, в частности, биомассы древесной зелени хвойных пород. По своему составу хвоя и неодревесневшие побеги явля тся ценнейшим сырьем для химических технологий с получением десятков видов товарной продукции, востребованной на рынке. И хотя на дол чистой древесной зелени приходится от 3 до 5% биомассы дерева, ее ресурсы безграничны, однако используется крайне незначительно, в Красноярском крае таковых насчитывается буквально единицы. Среди предприятий, систематично и весьма продуктивно перерабатыва щих древесну зелень хвойных пород – ООО «Инновационные лесные технологии». Его основная продукция – эфирные масла, биологически активные пищевые добавки, хвойно-витаминная мука. В данной выпускной работе приведен анализ работы предприятия в условиях существу щей сырьевой базы, его технологии и даны рекомендации по версификации производства. 6

1. Проблемы отходов в лесной отрасли В производственном процессе лесозаготовок и первичной обработке древесины неизбежно образу тся остатки сырья и материалов или возника т не явля щиеся цель данного производства продукты, которые после дополнительной доработки либо переработки могут быть использованы для получения товарной продукции. Отходы лесозаготовительного и деревообрабатыва щего производств, представля т собой часть вторичных материальных ресурсов. Их особенность в том, что они явля тся компонентами биомассы растущего дерева, содержат все разнообразие органических веществ, образу щихся в результате жизнедеятельности древесных растений. В биомассу входят все вещества, из которых состоят листья, хвоя, неодревесневшие побеги, сучья, ветви, вершинки, ствол дерева, кора и корневая система. Физико-химические и энергетические свойства разных частей дерева и видов биомассы име т существенные различия и в связи с этим свои особенности по применени в качестве промышленного сырья. Практически вся биомасса дерева пригодна для химико-механической переработки или энергетического использования. Однако в большинстве случаев в процессе лесозаготовок и деревообработки использу тся лишь часть стволовой древесины [1]. Низкий уровень переработки древесины, в совокупности с объемами лесозаготовок, не обеспечива щими расчетного уровня, ежегодного объема пользования созда т серьезные экологические проблемы для окружа щей среды. Брошенная древесина создает благоприятну среду для развития очагов вредителей леса, явля тся причинами лесных пожаров. По данным ФГУ «Авиалесоохрана» более 90% лесных пожаров происходит на участках лесного фонда, находящихся в хозяйственном освоении. Одна из основных причин – захламленность лесосек [2]. 1.1. Направления переработки отходов Более эффективным способом преодоления современных проблем лесопользования, предупреждения возможных экономических и экологических последствий, к тому же отвеча щим мировым тенденциям развития рынка лесных товаров, является строительство предприятий, основанных на безотходной переработке древесного сырья, вывезенного из лесосек, так называемых «санитаров» лесопромышленного комплекса. К ним в перву очередь относятся целл лозные, целл лозно-бумажные и плитные производства [3]. Другим весьма перспективным направлением утилизации вторичных древесных ресурсов может стать быстро развива щаяся альтернативная энергетика, которая способна потеснить минеральные ископаемые (нефть, уголь, природный газ) как источник тепловой и электрической энергии. 7

Сокращение использования ископаемого топлива и переход на биологические энергоносители способно кардинально улучшить экологическу обстановку. Биотопливо не нарушает естественного природного равновесия, так как выделяемый при его сгорании углекислый газ полность поглощается в процессе фотосинтеза зелеными насаждениями. Еще одним из направлений использования древесных отходов может быть их брикетирование. В зависимости от назначения брикетов и свойств исходного сырья, прессуемый материал, может быть, подвергнут термической, химической и другим видам обработки. Утилизация опилок возможна путем их брикетирования с последу щей переработкой их в древесный уголь. Еще одним эффективным и доступным в л бых условиях способом утилизации сыпучих древесных отходов (опилок, отсева техщепы), а также измельченной коры является компостирование с цель получения органического удобрения. Древесная зелень также мало использу тся как вторичный ресурс лесозаготовительной отрасли. На 1 м3 заготовленной стволовой древесины приходится в среднем 56 кг древесной зелени, содержащей 36 кг листьев и хвои. Наиболее отработана технология переработки древесной зелени хвойных пород (в основном пихты) в эфирные масла и в хвойно-витаминну муку [4]. Таким образом, к настоящему времени разработаны и реализованы многие схемы переработки различных видов древесного сырья. Среди них есть и весьма эффективные, базиру щиеся на глубокой химической переработке древесной зелени, коры, опилок, стружек хвойных и лиственных пород. Однако внедрение этих производств хотя и предполагает значительный экономический эффект, но требует больших капитальных и эксплуатационных затрат, квалифицированных кадров, сложного оборудования. 1.2. Химическая переработка древесной зелени Основным и самым рациональным способом привлечения дополнительных ресурсов является комплексное использование древесной зелени (ДЗ), коры и отходов первичной переработки древесины, то есть наименее используемой части биомассы дерева. В настоящее время наиболее экономически целесообразным считается переработка ДЗ хвойных пород на эфирные масла, производство витаминной муки и кормовых добавок из ветвей, хвойи и листьев, а также производство древесного угля в малотоннажных объемах. Эфирные масла – летучие, прозрачные жидкости светло-желтого цвета, иногда бесцветные, с приятным специфическим запахом и остро-жгучим вкусом. Представля т собой смеси органических веществ, вырабатываемые практически всеми видами растений (трава, цветы, кустарники, лиственные и хвойные деревья).В воде эфирные масла не растворя тся, но хорошо растворя тся в спирте, эфире, жирах, бензине. 8

Наиболее ценной часть эфирного масла является борнилацетат – уксусный эфир борнеола. Качество масла определяется суммарным содержанием борнилацетата и борнеола и зависит от породы хвойных деревьев (таблица 1.1.). Таблица 1.1. – Содержание борнилацетата в эфирных маслах различных пород хвойных деревьев Название эфирного масла Удельный вес, Содержание борнилацетата, мг/см3 % Сосновое 0,87-0,866 1,5 Еловое 0,88-0,888 8,3-9,8 Пихтовое 0,905-0,925 29-40 Наиболее качественным сырьем для производства пихтового масла служит ДЗ пихты сибирской, сахалинской и белокорой. Используется древесная зелень пихтовых насаждений с небольшой полнотой, произраста щих на богатых почвах, на жных склонах холмов, хорошо освещенных солнцем, с развитой кроной и мягкой сочной хвоей. Технология производства пихтового масла представлена в пункте 4 (см. ниже). Оптимальными условиями для получения максимального выхода пихтового масла является: температура пара 130°С, степень измельчения сырья до 5 мм и скорость отгонки для древесной зелени 3,0 %, для коры – 2,6 %. Для выработки пихтового масла в условиях лесозаготовительного предприятия в основном применя тся стационарные и передвижные пихтоваренные установки, основанные на принципе выгонки масла с помощь водяного пара. Эфирное (пихтовое) масло является востребованным на рынке продуктом. Оптовые закупки производят фармацевтические фирмы медицинской камфары парф мерное предприятие для производства духов и туалетной воды и предприятие бытовой химии для производства туалетных сортов мыла. В розницу пихтовое масло продается в небольших флаконах 50100 мл. Для использования как освежителей воздуха для помещений и для гигиенических процедур. Хвойно-витаминная мука используется в сельском хозяйстве при производстве комбикорма. Отфильтрованная флорентинная вода является биологически активной добавкой и после расфасовки реализуется через розничну торговл [3]. Таким образом, основным направлением работ в новом веке остается – поиск и выявление перспективныхэфирно-масленых видов растений, оценка их природных ресурсов, возможность их культивирования, определение содержания искомого продукта в сырье и установление компонентного состава входящих веществ, разработка технологий извлечения эфирного масла. Производство эфирных масел и хвойно-витаминной муки позволяет увеличить выход полезной продукции из биомассы дерева. 9

2. Общие сведения о предприятии Организация ООО "Инновационные лесные технологии" зарегистрирована 25.03.2016 г. регистратором: Межрайонная инспекция Федеральной налоговой службы № 23 по Красноярскому кра . После регистрации, компании присвоены: ОГРН: 1162468065980, ИНН: 2411026351 и КПП: 241101001. Юридический адрес ООО "ИННОВАЦИОННЫЕ ЛЕСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ" - 663020, Красноярский край, Емельяновский район, поселок городского типа Емельяново, ул. Советская, д. 155б. Основной вид деятельности - «Производство эфирных масел», также организация имеет шесть дополнительных вида деятельности, в основном связанных с переработкой древесной зелени хвойных пород [9]. Сырьем для переработки служит древесная зелень, приобретаемая на лесосеках ООО «Лес» и Арийское УП 280/7 ГУФСИН Мин ста РФ по Красноярскому кра , аренду щих участки лесного фонда на территории Мало-Кемчугского и Кемчугское участковых лесничеств КГБУ «Емельяновское лесничество» Министерства лесного хозяйства Красноярского края. 2.1. Климатические условия расположения предприятия КГБУ «Емельяновское лесничество» расположено в Емельяновском районе в центральной части Красноярского края России. Районный центр — рабочий посѐлок Емельяново. Емельяновский район расположен в пригородной зоне, к западу от города Красноярска. Площадь территории — 7440 км². Климат резко-континентальный, с господству щим го-западным направлением ветров, с холодной зимой и жарким летом. Район находится в трех зонах: лесостепной, подтаежной и таежной. Район характеризуется суммой активных температур выше + 100С – 1790, а температуры + 5º С – 2092, среднемесячная температура воздуха самого теплого и ля месяца составляет - 19º С, а самого холодного (января - 16º С). Среднее продолжительность безморозного периода – 120 дней, с температурой + 10ºС – 114 дней, средняя дата последнего заморозка – весной 22 и ня, первого - осень 20 сентября. По условиям влагообеспеченности район относится к зоне достаточного увлажнения. Среднегодовое количество осадков составляет 485 мм. 2.2. Почва Особенности климата, растительности, почвообразу щих пород, грунтового и почвенного увлажнения сопутствовали и привели к образовани большого разнообразия почв. Наиболее распространенными почвами в зоне района явля тся почвы черноземного типа (в регионах, сельскохозяйственного использования земель), значительные площади заняты темно-серыми оподзоленными почвами, что 10

обосновано освоением лесных земель в период освоения территории для сельскохозяйственного использования. По своему территориальному и экономическому расположени район является пригородным. 2.3. Рельеф В западну часть района заходит Западно-Сибирская равнина, образуя Кеть-Чулымские возвышенные равнины. Восток и северо-восток относятся к Кеть-Енисейским высоким равнинам с мелколиственными и светлохвойными лесами. Территории Приенисейской части района к северу и северо-востоку от Красноярска расположены в недостаточно теплом и недостаточно увлажненном агроклиматическом районе, остальная территория достаточно увлажнена и относится к умеренно прохладному и прохладному агроклиматическому району. Южная часть занята отрогами Восточных Саян. На западе заходит Западно-Сибирская равнина, образуя Кеть-Чулымские возвышенные равнины (Кемчугское плато), занятые жно-таежными кедровыми и пихтовыми лесами, в значительной степени замещенными березой и осиной. Восток и северовосток относятся к лесостепным Кеть-Енисейским высоким равнинам с мелколиственными и светлохвойными лесами. Большу часть Емельяновского района, северная, центральная, восточная часть занимает осадочный чехол в области докайназойской складчатости (Западно-Сибирская плита), в рельефе соответствует ЗападноСибирской равнине с преоблада щими высотами 200-500 метров, говосточная часть складчатые области байкальской и раннекаледонской складчатости (700-520 млн. лет). В рельефе соответствует восточным отрогам гор Восточных Саян. Рельеф территории неоднороден, он расчленен реками, водоразделы которых образу т плоские крутые увалы. Район расположен в крайней го-восточной части Чулымо-Енисейской равнины. Часть территории имеет волнистоувалистый рельеф с малыми амплитудами высоты (50-70м) при абсол тных отметках З00-400м. 2.4. Общая характеристика лесного фонда Емельяновский район располагает значительными площадями лесного фонда, поэтому в экономике территории существенну роль играет лесная промышленность. Площадь земель лесного фонда составляет 555,7 тыс. га, водного фонда – 7,8 тыс. га, земли запаса – 15,5 тыс. га. В районе функционирует 8 лесных хозяйств. Ценные породы дерева в больших запасах произраста т на территории, прилега щих к поселкам Минино, Талое, Зеледеево, Гаревое, Кедровый, Памяти 13 Борцов. Лесной фонд КГБУ «Емельяновское лесничество» расположен в центральной части Красноярского края на территории Емельяновского, Большемуртинского и Сухобузимского районов. Общая площадь лесничества 11

составляет 472 тыс. га. Расчетная лесосека составляет 424 тыс. м3, (используется на 12 %), в том числе по хвойному хозяйству 155,2 тыс. м3 (используется на 23 %). В лесном фонде лесничества работа т пять арендаторов-лесозаготовителей с общей площадь долгосрочной аренды свыше 42 тыс. га и установленным готовым объемом заготовок свыше 90 тыс. м3. Самые крупные арендаторы – ООО «Лес» и Арийское УП 280/7 ГУФСИН Мин ста РФ по Красноярскому кра . Ежегодно лесничество проводит лесовосстановление на площади свыше 64 га. 2.5. Основные направления деятельности предприятия. ООО "Инновационные лесные технологии" занимается заготовкой и переработкой древесной зелени хвойных пород. Как известно, в составе древесной зелени име тся эфирные масла, хлорофилл, разные витамины (Bi, В2, В6, С, Е, К, Р), провитамин А (каротин), белки, жиры, углеводы, микроэлементы и прочие особо ценные соединения [10,11]. Вследствие такого состава древесная зелень очень популярна как сырье для получения эфирных масел, разных биологически активных препаратов, а также витаминной муки. Эфирные масла получа т из хвойного сырья, больше всего из пихты сибирской, сосны и ели. Витаминная мука производится как из хвойного, так и из лиственного сырья. Самым перспективным направлением применения древесной зелени считается безотходная химическая переработка с получением кормовых и лечебно-профилактических биологически активных веществ. Сегодня спрос на эти продукты в разных отраслях народного хозяйства удовлетворен лишь на 10 - 15%. Предприятие в данный момент специализируется на переработке древесной зелени пихты сибирской ивыпускает продукци под торговой маркой Эковит». Это уникальное сырье для химической переработки, так как при наличии в нем тритерпеновых полярных кислот, борнилацетата и прочих "летучих" терпеноидов, а также мальтола и антоцианидинов, возможно применение различных технологий. Так, экстракция при помощи жидкой углекислоты (диоксида углерода) дает возможность извлекать из древесной зелени очень важные компоненты, которые нет возможности получить обычными методами переработки. Метод экстракции диоксидом углерода с дальнейшей переработкой остатков, применяя органические растворители, дает возможность создать препараты от пищевых пигментов и сырья для органического синтеза до антиоксидантов. Сибирская пихта также является эфироносом. Пихтовое эфирное масло содержится в хвое пихты, а также в коре и шишках. Пихтовое масло, как и все другие эфирные масла, содержится в растении в таком состоянии, в котором его получа т в производстве. Капельки масла закл чены в небольших вместилищах, находящихся в хвое. Если растереть в пальцах пихтову хво , мы почувствуем свойственный запах пихтового масла. 12

Химический анализ показывает, что содержание масла в хвое сибирской пихты значительно выше, чем в хвое других хвойных пород. Средний выход хвойных эфирных масел у пихты сибирской составляет около 3,8 %, в то время как у сосны сибирской – до 1,5 %, у сосны сибирской кедровой – до 1%. В то же время пихтовое масло имеет широкое промышленное применение по сравнени с другими хвойными эфирными маслами. Размер производства остальных хвойных масел ничтожен по сравнени с производством пихтового масла и ООО "Инновационные лесные технологии" производит его малыми партиями по специальным заказам. По значени , на первом месте, после пихтового масла стоит сосновое. Оно добывается из хвои сосны и производство его ничем не отличается от производства пихтового масла. Реальный выход соснового масла гораздо меньше: от 0,3 до 0,5% от веса сырья. Цена его значительно выше, чем цена пихтового масла. Оно также представляет собой прозрачну жидкость, бесцветну или слегка окрашенну в желтоватый или зеленоватый цвет и имеет свой характерный запах. Удельный вес его должен быть не меньше 0,865 и не больше 0,900. Применяется оно в медицине и в парф мерии [12]. Пихтовое масло, представляет собой прозрачну без мути и воды жидкость, от бесцветного до светло-желтого цвета с характерным смолистым запахом хвои. Оно летуче (капля масла на белой бумаге испаряется, не оставляя следа), легко воспламеняется и горит сильно коптящим пламенем; температура вспышки его 46°, температура воспламенения 50°, удельный вес при 20°С в зависимости от вида пихты и других условий колеблется от 0,851 до 0,941. С водой пихтовое масло не смешивается, но вода способна растворить до 0,2% пихтового масла. В сво очередь пихтовое масло может содержать до 23% растворенной воды [4,5]. Пихтовое масло растворяется в 10-14-кратном объеме 80 %-го этилового спирта, обычно с небольшим помутнением. В 0,5-1 объеме 90 %-го спирта раствор масла прозрачен, иногда слабо опалесцирует. Пихтовое масло состоит из нескольких взаиморастворимых жидких и твердых веществ с различными физическими и химическими свойствами. Поэтому у него довольно широкие пределы кипения от 140 до 262°. Количественное соотношение между жидкими и твердыми веществами, входящими в состав пихтового масла, может сильно изменяться в зависимости от качества сырья, режима отгонки и т. д. Наиболее ценные составные части пихтового масла - борнилацетат (уксусный эфир борнеола), камфен и борнеол. Свежее масло содержит от 30 до 43% борнилацетата, от 3 до 10% борнеола и 18-20% камфена. Жидкая часть пихтового масла составляет 35-43%, в основном это скипидар. При охлаждении пихтового масла ниже минус 10°С кристаллы борнилацетата выпада т в виде белых хлопьев. Масло из пихтовой коры при сухопутной транспортировке древесины содержит 25% борнилацетата и борнеола (в пересчете на борнилацетат) и 14% 13

камфена, масло из коры сплавной древесины содержит в среднем 22% борнилацетата и борнеола и 14% камфена. Производство пихтового масла в настоящее время удовлетворяет только часть потребности страны в этом продукте. Поэтому использование в качестве сырья пихтовой коры открывает большие возможности. По данным А. П. Пентеговой и С. В. Нетупской, выход масла из коры пихты с влажность 40% составляет 2-5,2%; содержание борнилацетата в этом масле достигает 15,4-23% и борнеола 5,5-8,3%. Масло из коры пихты с успехом может быть применено для синтеза оптически активной и технической камфары. По данным Б. Н. Рутовского, шишки пихты сибирской также содержат пихтовое масло, которое очень сходно с маслом хвои, но обладает более слабым запахом. Борнилацетат- твердое вещество с удельным весом 0,991, температурой плавления 27-29° и температурой кипения 221-223°. Борнилацетат пихтового масла растворен в веществах, име щих меньший удельный вес. Следовательно, от количества борнилацетата зависит и удельный вес масла. Чем больше содержание борнилацетата, тем выше удельный вес пихтового масла. Борнеол также является твердым телом. Он плавится при 204 °С, кипит при 212° С, его удельный вес 1,011. Обычно в пихтовом масле содержится от 20 до 40% и более борнилацетата. Борнеола же в нем гораздо меньше - обычно не более 10%. Прямой зависимости удельного веса масла от содержания в нем борнилацетата нет, так как удельный вес масла обусловлен еще количеством находящихся в нем других веществ [10]. В ходе переработки древесной зелени происходит ее измельчение до получения однородной волокнистой массы, которая по своему составу и потребительским свойствам отвечает ГОСТ 13797-84 «Мука витаминная из древесной зелени. Технические условия». Это является вторым видом товарной продукции предприятия. Третий вид товарной продукции – флорентинная вода, натуральный пихтовый гидролат. После прогона через хвойные лапки водный пара значительная часть полезных веществ остается в воде, котору отделя т от более легкого эфирного масла. Настоящая флорентинная вода пихтовая готовится из экологически чистых деревьев, растущих в Сибири. Однако возможности предприятия позволя т производить и другие виды продукции после углубленной переработки отработанной древесной зелени. 2.6. Заготовка древесной зелени Есть несколько способов заготовки древесной зелени: отделение древесной зелени при очистке деревьев от сучьев на лесосеке или на верхнем складе и транспортировка сырья к месту переработки; сбор сучьев на лесосеке или верхнем складе и транспортировка их к цеху с последу щим отделением древесной зелени в места переработки; 14

заготовка древесной зелени с растущих деревьев и доставка ее к цеху переработки; отделение древесной зелени после механизированной очитски деревьев от сучьев на нижним складе при вывозке деревьев. Для заготовки древесной зелени ООО "Инновационные лесные технологии" использу т следу щие различные технологические схемы: 1) Отделение древесной зелени при очистке деревьев от сучьев на лесосеке или на верхнем складе и транспортировка сырья к месту переработки. При механизированной очистке деревьев от сучьев для заготовки древесной зелени самоходные сучкорезные машины типа ЛП-30 или ЛП-33 оборуду тся специальным накопителем ветвей (рис.2.2). Он состоит из двух чел стей 1, приводимых в движение дополнительным гидроцилиндром 3 и размещенных на кожухе сучкорезной головки. При протаскивании деревьев определенной породы, ветви которых предназначены для заготовки, чел сти накопителя закрыва тся до проходного диаметра, на 10-20 см превыша щего диаметр протаскиваемого ствола. Срезаемые сучья, упираясь комельками в державки рычагов сучкорезной головки, накаплива тся в чел стях накопителя. В зависимости от состояния кроны дерева для отбора ценной его части, а также получения пучка необходимого размера чел сти ориентировщика - накопителя могут закрываться на л бом участке протаскиваемого дерева. Для предотвращения рассыпания сучьев пучок обжимается чел стями и после сброса хлыстов поворотом стрелы укладывается на земл , образуя вал сучьев, однородных по составу. Затем производится их погрузка и доставка в пункт переработки. При обрезке сучьев с деревьев других пород чел сти накопителя полность раскрыва тся, и обрезанные сучья пада т на земл . Полученные, при обрезке, пучки сучьев можно перерабатывать на передвижных хвоеотделителях или вручну , непосредственно на месте обрезки собирать и транспортировать к месту переработки отдельно по породам. Рисунок 2.1 - Накопитель ветвей для сучкорезной машины 1 - чел сти; 2 - болты; 3 - гидроцилиндр; 4 - трубопровод; 5 - тяги; 6 - площадка крепления. 15

При использовании такого накопителя на базе сучкорезной машины ЛП33 в лесонасаждениях с 30% пихты можно заготавливать до 470 кг ветвей в час. Масса накопителя составляет 200 кг. 2) Механизированная заготовка древесной зелени с растущих деревьев и доставка ее к цеху переработки. Для механизированного сбора древесной зелени с растущих деревьев предназначена самоходная установка, разработанная институтом ВНИИПОМлесхоз (г. Красноярск) (рис.2.3). Она изготовлена на базе трелевочного трактора с гидроманипулятором ЛП-18, производит обрезку древесной зелени с растущих деревьев, сбор ее в бункер - накопитель, выгрузке в кузов и транспортировку к месту переработки. Максимальный диаметр срезаемой зелени - до 50 мм, длина - от 10 до 30 см, производительность в смену - до 25 м3, масса машины -15, 5 т. Обслуживается машина одним оператором. Рисунок 2.2. - Самоходная установка для заготовки древесной зелени. 1 – базовый трактор ТТ-4; 2 – стрела; 3 – рукоять; 4 – рычаг; 5 – бункернакопитель; 6 – фреза;7 – кузов. Основным недостатком второго способа заготовки пихтовой лапки является необходимость оформления участков леса с преобладанием пихтовых древостоев в долгосрочну аренду с цель заготовки древесной зелени, что существенно повышает себестоимость производства товарной продукции. К тому же в зимний период из-за снежного покрова использование самоходной техники становится в ряде случаев невозможной. Поэтому в ООО "Инновационные лесные технологии" выбрали вариант 1, то есть по соглашени с арендаторами участков лесного фонда в процессе обрезки сучьев с помощь специального накопителя отделять пихтову зелень и укладывать ее в отдельные валы. Предприятие собственным транспортом доставляет ее на переработку в поселок Емельяново. 16

3) Отделение древесной зелени Отделение древесной зелени ведется на стационарных или передвижных хвоеотделителях. Основным рабочим органом во всех типах является барабан с насажанными на поверхность ножами или молотками. Передвижные хвоеотделители (рисунок 2.4), устанавлива тся на специальных полозьях (6), барабан (3) приводится во вращение от размещенного на специальной опоре (7) двигателя от бензопилы через ременну передачу. Ветки в обработку пода тся вручну , отделившаяся зелень накапливается в специальной емкости под рамой. Рисунок 2.3 – Хвоеотделитель передвижной 1 - молотки; 2 - шкив ведомый; 3 - барабан; 4 - рама; 5 - укосина; 6 - полозья; 7 площадка для установки привода (бензопилы); 8 - шкив ведущий; 9 - бензобак. 2.7. Хранение древесной зелени При отрицательных температурах максимальный срок хранения заготовленной зелени в ветвях составляет 20 суток. При положительных температурах срок хранения сокращается до 7 суток. Измельченное сырье хранится еще меньше: зимой 10 суток, при положительных температурах – 2 суток. За этот период заготовленное сырье теряет свои качества, разлага тся хлорофилл, каротин, витамины, испаря тся эфирные масла. Хранить отделенну от веток древесну зелень лучше в валах шириной и высотой 1 – 1,2 м и длиной 2 – 3 м. Укладыва тся валы без уплотнения, через каждый метр по длине устраива тся каналы для проветривания. Валы располага тся в тени и прикрыва тся ветками деревьев или кустарников лиственных пород. Если вал начинает нагреваться, его разворашива т. Древесная зелень пихты, предназначенная для производства эфирных масел, может храниться при пл совых температурах без потерь качества белее 17

недели. При условии покрытия куч зелени слоем снега хвоя может храниться длительное время (таблица 2.1) Таблица 2.1. – Предельные сроки хранения древесной зелени Виды Сроки хранения в сутках, в зависимости от породы при температуре воздуха заготовленного сырья Хвойные Лиственные отрицательная положительная положительная температура температура температура Ветви, уложенные в 30 7 3 кучи Зелень, отделенная 15 3 1 от ветвей Зелень сосны и 2 1 пихты, обработанная водяным паром, отходы эфиромасличного производства 18

3. Требования к сырьевой базе пихтоваренного производства 3.1. Требования к сырь Наиболее качественным сырьем для производства пихтового масла служит древесная зелень пихты сибирской, сахалинской и белокорой. Используется древесная зелень пихтовых насаждений с небольшой полнотой, произраста щих на богатых, плодородных почвах, на жных склонах холмов, хорошо освещенных солнцем, с развитой кроной и мягкой сочной хвоей. Заготавливаемая пихтовая лапка стандартных размеров (длиной 26 - 30 см) должна содержать 70 % хвои, 18 % коры и 12 % древесины по массе. В табл. 3.1 приведены показатели выхода хвойной лапки из пихты сибирской. Таблица 3.1 - Выход хвойной лапки из пихты сибирской Диаметр ствола, см Выход хвойной лапки, кг/м3, по классам бонитета I II III 16 187 219 244 20 154 164 166 24 129 126 126 28 107 103 98 32 92 87 81 36 80 75 73 40 71 66 59 44 66 58 51 48 61 51 46 На растущих деревьях допускается заготовка хвойной лапки путем обрезки веток острым инструментом на протяжении 30 % живой кроны с деревьев диаметром на высоте груди более 18 см. За один год до рубок допускается обрезка веток на 50 % кроны. При отрицательных температурах максимальный срок хранения заготовленной зелени в ветвях составляет 20 суток. При положительных температурах срок хранения сокращается до 7 суток. Измельченное сырье хранится еще меньше: зимой 10 суток, при положительных температурах - 2 суток. За этот период заготовленное сырье теряет свои качества, разлага тся хлорофилл, каротин, витамины, испаря тся эфирные масла. Хранить отделенну от веток пихтову древесну зелень рекомендуется в валах шириной и высотой 1 - 1,2 м и длиной 2 - 3 м. Заготовленные ветки укладыва т в валы без уплотнения, через каждый метр по длине дела т каналы для проветривания. Валы располага т в тени и прикрыва т ветками или кустарниками лиственных пород. Если вал начинает нагреваться, его немедленно разворашива т. При собл дении всех этих условий древесная зелень даже при пл совых температурах может храниться без потерь масла более недели. Древесну зелень, заготовленну при минусовых температурах, можно хранить в валах 19

произвольной формы, следя за тем, чтобы они не были покрыты слишком толстым слоем снега. 3.2. Требования к сырьевой базе Сырьевой базой для заготовки и переработки древесной зелени на эфирные масла и сопутству щим продуктам служат пихтовые насаждения, которые должны обеспечить производственные мощности сырьем на весь срок их амортизации. Сырьевая база должна быть обследована не только для учета того количества лапки, которое она может дать, но и с учетом ряда других критериев: • можно ли вывезти лапку к установке из всех мест сырьевой базы; • нет ли поражения лапки вредителями; • насколько густо расположена хвоя на ветвях; • какова длина игл; • какой преобладает тип леса и бонитет в насаждении. Каждый из этих критериев имеет существенное значение. Прежде всего, определяется количество пихтовой лапки, которое можно получить в данной сырьевой базе, то есть определить мощность сырьевой базы. Она будет зависеть: 1)от площади пихтовых насаждений; 2) от густоты насаждений; 3) от содержания в них пихты; 4) от возраста деревьев; 5) от типа леса и бонитета насаждений. Значение площади насаждении вполне объяснимо: чем она больше, тем больше лапки можно получить на ней. Густота насаждений имеет совсем другое влияние на мощность сырьевой базы. Чем реже растут деревья, тем лучше развива тся на них ветви, тем меньше отмира т нижние сучья, тогда весь ствол снизу доверху покрыт густыми зелеными ветвями. Такие деревья всегда растут на лесных опушках, у прогалин и дорог. Но если вся сырьевая база состоит из очень редких насаждений, то понадобится очень большая площадь для обеспечения установки сырьем. Чем гуще насаждения, тем меньше крона деревьев; при большой густоте она окажется такой незначительной, что с дерева нельзя будет снять лапку. Следовательно, густота насаждений выгодна только до известного предела. Густота насаждений по-другому называется полнотой насаждения и измеряется по известной методике: самое полное насаждение обознача т единицей 1, более редкое 0,9, затем 0,8 и т. д. до 0,1. Для пихтоварения оптимальны насаждения с полнотой от 0,3 до 0,5. Если пихты в насаждении меньше 30%, то данный выдел в качестве основной сырьевой базы для установки самого распространенного 20

западносибирского типа не годится. Такие насаждения могут служить только дополнением к другим, лучшим насаждениям. Состав насаждений играет немалу роль: среди хвойных пород (кедра и особенно ели) кроны пихтовых деревьев всегда развиты хуже, чем среди пород лиственных (березы, осины). Возраст деревьев (при прочих равных условиях) тоже оказывает влияние на мощность сырьевой базы. Зависимость выхода пихтового масла от возраста насаждений характеризуется следу щими показателями (табл. 3.2). Таблица 3.2 – Влияние возраста насаждений на выход пихтового масла Возраст насаждений, годы 20-30 30-50 Средний выход масла из 1 т лапки, кг До 35 20 50-100 17-18 Из приведенных данных следует, что с увеличением возраста дерева выход масла резко снижается. Поэтому эксплуатация перестойных пихтовых насаждений с цель получения пихтового масла нерентабельна. Наконец, бонитет (условия произрастания деревьев) тоже влияет на мощность сырьевой базы: чем благоприятнее условии роста, тем больше качественного сырья дадут насаждении. Выход лапки в зависимости от бонитета и диаметра стволов приводится в табл. 3.3. Следует отметить, что данные, приведенные в табл. 3.3, верны для насаждений с полнотой не более 0,5, т, е. для насаждений редких и средней густоты. Выход лапки с отдельных пихтовых деревьев очень сильно колеблется в зависимости от диаметра ствола и от бонитета насаждений: при диаметре ствола 48 см выход лапки в несколько раз больше, чем при диаметре ствола 12 см. Выход лапки с деревьев уменьшается и при ухудшении условий роста, т. е. при бонитете II класса выход лапки больше, чем при III и IV классах, кроме стволов малого диаметра, где выход лапки больше при IV классе бонитета, чем при III и II классах. На основании данных табл. 3.3 можно определить, какой выход лапки получается при заготовке ее с/з кроны по отношени к запасу лапки на всей кроне. Таблица 3.3 – Выход лапки в зависимости от бонитета и диаметра стволов деревьев Бонитетдеревьев Запас лапки на 1/3 кроны, % от запаса ее на всей кроне I 45-55 II - III 30-35 IV: - малыйдиаметр 35-40 - средний и большойдиаметр 31-34 21

3.3. Количественная оценка производства эфирных масел ресурсов древесной зелени для По опытным набл дениям, выход пихтовой лапки при заготовке из отходов лесозаготовок на 1 м3 заготовленной древесины принимается равным 10 кг, а при заготовке с/з кроны растущих деревьев пихтовых насаждений (при средней полноте 0,3)— 4,0 - 5,0 тонн c одного гектара. Таким образом, запас пихтовой лапки определяется на основании этих показателей. Так, для выработки 1 т пихтового масла расход пихтовой лапки, ориентировочно принимается равным 70 т, или 700 м3 (при среднем выходе 1,4% масла). Исходя из этого, можно сделать расчет. Например, для обеспечения сырьем одночанной установки западно-сибирского типа, на которой необходимо выработать 15 т масла, нужна следу щая расчетная площадь сырьевой базы: (70×15):4=262 га. Для двухчанной: (70×30):4=520 га. Таблица 3.4 - Количество необходимого сырья для производства пихтового масла. Выпуск Расход Ориентир Необходим Тип установки Срок масла за пихтовой овочный ая площадь амортиза весь срок лапки на весь запас пихтовых ции, лет эксплуата срок пихтовой насаждений ции,т эксплуатации лапки на , га ,т 1 га, т Западно-сибирская: - одночанная 3 15 1050 4 250-300 - двухчанная 3 30 2100 4 500-600 Примечание: При учете площади пихтовых насаждений, из неё должны быть искл чены участки со слишком густыми насаждениями (с неразвитой кроной), молодняки, а также те места транспортной недоступности (овраги, болотистые места, крутые склоны и т. д.). 22

4. Обзор и анализ установок для переработки древесной зелени Процесс получения эфирных масел из древесной зелени хвойных пород вкл чает в себя следу щие фазы: подготовка сырья; загрузка сырья; парообразование; экстракция масла паром; охлаждение (конденсация) паромасляной смеси; маслоотделение; отстой масла. На рисунке 4.1 показана общая схема производства пихтового масла. 2 3 5 1 8 10 6 7 9 Рисунок 4.1 - Схема производства пихтового масла: 1— хвоеотделитель; 2 — дробилка ДКУ-1,2; 3 — транспортер; 4 — чаны варочные- 5 — холодильник; 6 — котел; 7 — приемник воды и конденсата; 8 — насос; 9 — отделительмасла и воды; 10 — маслоприемник В настоящее время для выработки пихтового масла применяется несколько типов установок. Самыми распространенными явля тся установки западно-сибирского типа. Они отлича тся тем, что в них для отгонки пихтового масла применяется небольшой котел — парообразователь, пар из которого по паропроводу подается в перегонный чан, загруженный пихтовой лапкой. Из чана смесь паров воды и масла через отводной патрубок поступа т в холодильник для конденсации. При одном перегонном чане установка может и течение одного сезона (9 месяцев) дать 5 т пихтового масла. При установке второго чана выработка может быть доведена до 7 - 8 т масла за тот же срок. Одночанная установка состоит из парообразователя, перегонного чана, холодильника, маслоотделителя, приемника масла и отстойника. Кроме того, она оборудована приспособлением для водоснабжения и специальным устройством для выгрузки отработанной пихтовой лапки из перегонного чана. 4.1. Котел-парообразователь Котел - парообразователь предназначен для получения пара без давления. Такие аппараты не требу т обычной для паровых котлов арматуры и не подлежат контрол инспекции Гостехнадзора. Для производства пихтового масла рекоменду тся типовые котлы К-300МГ производительность 300 кг 23

пара в час. Конструкция котлапарообразователя представляет собой сварной горизонтальный цилиндр с двумя днищами (рис. 4.2). Котел снабжается предохранительной трубкой, имеет сухопарник. Для выпуска воды и грязи котел снабжен спускной 50- миллиметровой трубкой, на конце которой имеется кран на резьбе. Котел изготавливается из 3-4 - миллиметрового листового железа, его части соединя тся заклепками или путем сварки. Поверхность нагрева котла составляет 4,6 м2 т. е, равна почти двум третям всей поверхности. При дровах среднего качества с этой поверхности может быть получено 70-80 кг пара в час. Практикой установлено, что на отгонку 1 кг пихтового масла расходуется в среднем 50 кг пара. За один производственный цикл обычно получается 25 кг масла с расходом при этом 1250 кг пара (50x25). При длительности перегонки масла в течение 17 ч это составит примерно 75 кг пара в час, т. е. отвечает приведенной выше паро-производительности котла при дровах среднего качества. Рисунок 4.2. – Котел- парообразователь 4.2. Перегонный чан Обычно чан, в котором пихтовая лапка обрабатывается паром, изготавлива т из первосортных сухих сосновых, лиственничных или кедровых 70-миллиметровых пластин. Пластины тщательно профуговыва тся и собира тся в шпунт. Из таких же пластин собира т и днище чана. Чан стягива т четырьмя обручами, изготовленными из полосового железа толщиной 5 мм и шириной 50 мм. Концы обруча соединя тся не пряжкой, а болтом. Такое соединение позволяет стягивать чан, не сдвигая обруч с места. Крышку чана изготовля т из 50 – 60 миллиметровых пластин, соединяя их между собой в четверть, скрепляя с двух сторон тремя шпонками на болтах (или на деревянных шипах). Край крышки несколько среза т, благодаря чему 24

между крышкой и краями чана образуется зазор, куда закладывается уплотнительный материал. Крышка снабжается двумя ручками. На дно чана на деревянные бруски высотой 150 мм укладыва т железну решетку с ячейками 180x180 мм. На эту решетку загружается пихтовая лапка. На типовых,пихтоваренных установках западно – сибирского типа, перегонный чан имеет, следу щие внутренние размеры: верхний диаметр 2,2 м, нижний 1,8 м, высота от крышки до дна 2,5 м. Геометрическая емкость такого чана за вычетом пространства под решеткой равна 7,5 м3. В чан, указанных размеров при загрузке с подпаркой и утрамбовкой вмещается около 2,5 т пихтовой лапки. В чан объемом 5,5 м3 (нижний диаметр 1,6 м, верхний 2 м, высота 2,2 м) вмещается 1,1 т лапки. В ООО «Инновационные лесные технологии» в качестве перегонного чана используется емкость из нержаве щей стали с теми же геометрическими характеристиками (рис.4.3). Рисунок 4.3 - Перегонный чан 4.3 Холодильники Лучшим материалом для изготовления холодильника является красная медь, так как она обладает более высокой по сравнени с другими материалами теплопроводность , устойчива к кислотам и легко поддается обработке. Холодильники часто изготовля тся из ал миниевых труб иоцинкованной жести. Необходимо отметить, что холодильник из оцинкованной жести выдерживает в лучшем случае один сезон. Применя щиеся в пихтоваренном производстве холодильники име т поверхность охлаждения от 2,5 до 4 м2. К перегонным чанам, вмеща щим 1,2 1,5 т пихтовой лапки, устанавлива тся холодильники с поверхность 25

охлаждения не менее 2,5 - 3 м2. К перегонным чанам емкость 2 - 2,5 т устанавлива тся холодильники с поверхность охлаждения 3,5 - 4 м2. Змеевиковый холодильник выполняется из цельнотянутых труб красной меди с толщиной стенок 1,5 мм или из листовой меди толщиной 1,5 - 2,0 мм. Холодильник имеет длину труб 14 м с входным диаметром 80-90 мм и выходным 40 - 50 мм. Он состоит из пяти витков диаметров 0,8 м каждый. Расстояние между осями витков 250 - 300 мм, общая поверхность охлаждения холодильника 2,5 м 2 . Вес змеевика около 50 кг. Постепенное уменьшение диаметра труб холодильника целесообразно потому, что объем поступа щих в холодильник паров по мере их охлаждения уменьшается, а к середине холодильника пары почти полность превраща тся в жидкость, для охлаждения которой достаточна труба диаметром 30 – 40 мм. Коленчатый холодильник изготавливается из прямых медных труб, соединенных при помощи колен на фланцах с паронитовой или картонной прокладкой. Трубам холодильника дается небольшой уклон по ходу движения дистиллята. Общая длина холодильника 13 - 15 м. Диаметр входной трубы 90 100 мм, средней 70 - 80 мм и выходной - 40-50 мм. Поверхности охлаждения холодильника 2,6 вес 50 - 55 кг. Трубчатый холодильник состоит из двух цилиндрических царг диаметром 500 мм высотой 150 мм со съемными выпуклыми крышками, двух трубных решеток, соединенных между собой медными трубками диаметром 30 - 35 мм, толщиной стенки 1,5 мм. В центре верхнего донышка коробки присоединяется патрубок для ввода паров, а в центре нижнего донышка трубка, через котору стекает конденсат. 4.4. Флорентина Флорентина (маслоотделитель), представляет собой цилиндрический сосуд из тонкой листовой меди или из оцинкованной жести, высотой 500 - 600 мм, диаметром 250 - 300 мм, приспособленный для отделения масла от воды в процессе его получения (рисунок 4.4). 26

Рисунок 4.4 – Флорентина Масло отделяется от воды во флорентине при помощи простого устройства. В сосуд вставлена согнутая под прямым углом медная (или из оцинкованной жести) 20-миллиметровая трубка. Один конец трубки выходит через стенку сосуда наружу, место соединения трубки со стенкой запаяно оловом. Другой конец трубки не доходит до дна на 20 мм. Рисунок 4.5 – Схема флорентины (маслоотделителя) 1- емкость; 2-приемная воронка; 3-сливной патрубок; 4- сливной кран; 5- сливной вентиль; 6-крышка. При поступлении смеси масла и воды в сосуд такого устройства вода будет непрерывно вытекать через трубку, а масло останется в сосуде. Так как масло легче воды, то уровень его в сосуде будет стоять выше уровня воды в 27

трубке, т. е. выше уровня ее слива. Чтобы масло не накапливалось в сосуде, а вытекало в приемник, против сливной трубки для воды установлена сливная трубка для масла. Эта трубка расположена выше сливной трубки для воды на 10 мм, как показано на рисунке 3.5. Флорентина работает нормально, если она правильно установлена, т. е. если сливные трубки расположены строго по горизонтали. Флорентину закрыва т крышкой. Через воронку в крышке конденсат поступает из холодильника во флорентину. 4.5. Приемник и отстойники Приемник для масла - это емкость, рассчитанное на количество продукта, получаемого за один производственный цикл, т. е. примерно на 30 л. Размеры такого приемника: диаметр 320 мм, высота 400 мм. Приемник снабжается крышкой. Изготавлива т его из тонкой листовой меди или оцинкованной жести. 4.6. Компоновка оборудования Наиболее распространенной является компоновка по образцу передвижной пихтоваренной установки конструкции СибНИИЛП (рис. 4.6.), один из образцов которой эксплуатируется в ООО «Инновационные лесные технологии». В состав ее входит паровой котел К-ЗООМГ, перегонный чан, конденсатор-холодильник, приемник-маслоотделитель и грузоподъемный механизм - тельфер типа ТЭ-1-611, перемеща щийся по монорельсовому пути, установленному на двух опорах. Одна из опор крепится к раме, другая выносная. Все технологическое оборудование установки смонтировано на металлических санях. 28

Рисунок 4.6 - Передвижная пихтоваренная установка СибНИИЛП 1 – паровой котел; 2 – конденсатор-холодильник; 3 – приемник – маслоотделитель (флорентина); 4 – выносная опора грузоподъемного механизма; 5 – тельфер; 6 – монорельс; 7 – закрепленная опора грузоподъемного механизма; 8 – перегонный чан; 9 – сани. 29

Перегонный чан в данной конструкции представляет собой несколько кассет с сетчатым дном, установленных друг на друга и скрепляемых с помощь замков. Система вертикальных и горизонтальных паропроводов обеспечивает подачу пара непосредственно в кажду кассету. Флорентина представляет собой цилиндрический сосуд емкость 70 л с приемной воронкой, сливным патрубком для масла, краном для слива подфлорентинной водой, вентилем для слива отстоя и крышкой (рис.4.5). Холодильник-конденсатор выполнен в виде прямоугольной емкости с номинальным объемом 1,7 м3, с расположенным в ней в виде змеевика трубопровода. Один конец, которого соединен с выходным патрубком перегонного чана, а другой выходит на приемну воронку флорентины. Тельфером кассеты устанавлива тся последовательно одна на другу на основание, верхняя кассета закрывается крышкой и герметизируется. Затем через перегонный куб пропускается перегретый пар температурой до 130°С, который прогревает древесну зелень или кору и увлекает за собой частицы выделя щегося из сырья эфирного масла и воды через патрубок, расположенный на крышке куба, направляется в холодильник, где происходит конденсация, и затем полученная жидкость поступает в приемникмаслоотделитель (флорентину) для разделения на масло и воду. После завершения цикла отгонки подачу пара прекраща т, кассеты демонтиру т тельфером, доставля т на площадку выгрузки отработанного сырья, а на их место устанавлива т кассеты, загруженные свежим сырьем. Число кассет зависит от расстояния до места заготовки сырья и выгрузки отработанной зелени и выбранных транспортных средств. Техническая характеристика установки представлена в таблице 4.1. Таблица 4.1 – Техническая характеристика передвижной пихтоваренной установки Техническая характеристика передвижной пихтоваренной установки Вместимостьперегонногочана, м3. 5,3 Число кассет в комплекте, шт. 3 Масса сырья, загружаемого в чан, т 1,5 Рабочее давление пара, мПа, не более 0,07 0 Температура пара, С , не более 130 Поверхность теплообмена холодильника 3,7 конденсатора, кв. м Объем охлажда щей воды, куб. м 1,7 Грузоподъемностьтали, т 1,0 Объемный расход воды, куб. м/ч 7,0 Потребляемаямощность, ВА 9000 Продолжительностьциклаотгонки, ч 14 - 15 Производительность по чистому времени 1,5 работы при средней масличности сырья 1,5%, кг/ ч, не менее Габаритные размеры в транспортном 8000х3020х3000 положении, мм Масса,кг 8500 Общее время на подготовку к работе составляет 5-8 часов. 30

4.7. Водоснабжение Водоснабжение пихтоваренных установок организу т из расчета потребности в воде для охлаждения холодильников. Для охлаждения требуется от 500 до 1000 л воды в час в зависимости от температуры подаваемой воды и производительности пихтоваренной установки. Для питания котла используется подогретая вода из холодильника. Количество ее на весь цикл отгонки масла составляет 700—1200 л (в среднем 60-80 л в час). В холодильну ванну вода из водоема подается ручным насосом л бой конструкции. 31

5. Технологический процесс производства пихтового масла Пихтовое эфирное масло получается путем отгонки летучихтерпеноидов из древесной зелени, посредством острого пара. В основе его выделения лежат три ведущих свойства: − способность при прямом воздействии пара перегоняться вместе с ним; − нерастворимость в воде; − различие плотности воды и масла. Принцип производства масла закл чается в пропускании через сырье пара, который, обмывая древесну зелень, извлекает с поверхности ее частиц терпеноидные соединения, благодаря чему в связи с градиентом концентрации находящиеся в объеме компоненты диффундиру т на поверхность. Кроме того температурное воздействие пара способствует распаду сложных структур с образованием простых терпеноидов. Водно-масляные пары через патрубок в стенке перегонного чана попада т в конденсатор-холодильник, где конденсиру тся и охлажда тся. Конденсат стекает во флорентину, в которой, масло отделяется от воды. Как более легкое, оно всплывает наверх и далее поступает в приемник и отстойник. Товарный продукт переводится в сборник эфирного масла и рассылается потребителям. Отгонка пихтового масла в производственных условиях осуществляется на пихтоваренных установках перегретым паром или паром с повышенным давлением. Она преимущественно производится на установках периодического действия. Схематически процесс переработки древесной зелени пихты в пихтоваренном производстве ООО «Инновационные лесные технологии» представлен на рисунке 5.1. Рисунок 5.1 - Технологический процесс переработки древесной зелени на ООО «Инновационные лесные технологии» 32

Перед началом загрузки перегонного чана аппаратчик должен проверить исправность выходного патрубка, паропровода, очистить чан от остатков пихтовой лапки, наполнить водой парообразователь на 2/3 его объема (полнота заполнения определяется контрольным краном), открыть вентиль на паропроводе и развести в топке огонь. Перегонный чан представляет собой несколько кассет с сетчатым дном, установленных друг на друга и скрепляемых с помощь замков. Система вертикальных и горизонтальных паропроводов обеспечивает подачу пара непосредственно в кажду кассету. Флорентина представляет собой цилиндрический сосуд емкость 70 л с приемной воронкой, сливным патрубком для масла, краном для слива подфлорентинной воды, вентилем для слива отстоя и крышкой. Холодильник-конденсатор выполнен в виде прямоугольной емкости с номинальным объемом 1,7 м3 с расположенным в ней в виде змеевика трубопровода, одним конец которого соединен с выходным патрубком перегонного чана, а другой выходит на приемну воронку флорентины. В состав передвижной пихтоваренной установки входит паровой котел К300МГ, перегонный чан, конденсатор-холодильник, приемник маслоотделитель и грузоподъемный механизм – тельфер типа ТЭ-1-611, перемеща щийся по монорельсовому пути, установленному на двух опорах. Одна из опор крепится к раме, другая - выносная. Все технологическое оборудование установки смонтировано на металлических санях. 5.1. Технологический процесс получения масла Кассеты загружа тся сырьем непосредственно на месте заготовки или сбора и доставля тся к пихтоваренной установке. Тельфером кассеты устанавлива тся последовательно одна на другу на основание, верхняя кассета закрывается крышкой и герметизируется. Число кассет зависит от расстояния до места заготовки сырья и выгрузки отработанной зелени и выбранных транспортных средств. Для наших условий оптимальное количество кассет – 6, три находятся на установке в процессе получения масла, и три – в это время загружа тся древесной зелень непосредственно на месте заготовки или на специальной площадкенакопителе. После заполнения и герметизации кассет через образовавшийся перегонный куб пропускается перегретый пар температурой до 1300С. Пар постепенно прогревает вс массу древесной зелени и адсорбирует в себя частицы выделя щегося из сырья эфирного масла и воды через патрубок, расположенный на крышке куба, направляется в холодильник, где происходит конденсация. Затем полученная жидкость поступает в приемник маслоотделитель (флорентину) для разделения на масло и воду. 33

После завершения цикла отгонки подачу пара прекраща т, кассеты демонтиру т тельфером, доставля т на площадку выгрузки отработанного сырья, а на их место устанавлива т кассеты, загруженные свежим сырьем. 5.2. Особенности процесса отгонки пихтового масла. Процесс отгонки масла ведется при интенсивной и равномерной подаче пара в перегонный чан и непрерывной подаче горячей воды в парообразователь. Перегонка должна идти равномерно, без перерывов и снижения интенсивности. Если конденсат из холодильника вытекает неравномерно, рывками, это означает, что вода в холодильнике недостаточно холодна, и парогазовая смесь, плохо охлаждаясь, проскакивает через холодильник наружу. В таких случаях следует усилить подачу холодной воды в ванну холодильника. Вода, выходящая из холодильной ванны, должна иметь температуру не выше 40 °С. Через 30-40 мин после появления из холодильника первой струи дистиллята начинается интенсивное выделение пихтового масла. Образу щаяся в перегонном чане парогазовая смесь выходит через отводной патрубок чана и поступает в холодильник, где происходит охлаждение и конденсация, после чего конденсат поступает в флорентину. Впервые 3-4 ч отгоняется около 60% масла от содержания его в загруженной лапке, этот период является в технологическом процессе самым ответственным. Вода, вытека щая из флорентины, не должна содержать масла, что периодически проверяется путем взятия пробы. В процессе отгонки пихтового масла необходимо строго следить за температурой, выходящего из холодильника конденсата, который не должен быть выше 25-30 град. С. Необходимо также следить за тем, герметично ли закрыта верхняя крышка кассеты, в случае парения произвести конопатку и промазку в местах парения. Несобл дение режима работы установки приводит к снижени выхода пихтового масла и потере наиболее ценных продуктов масла - борнилацетата и борнеола. Процесс отгонки масла считается законченным, когда проба дистиллята из холодильника (до флорентины), взятая в бутылку емкость 0,25 л, образует в горлышке слои масла не больше 1мм. По окончании отгонки пихтового масла из нижней кассеты спускается накопившийся на дне экстракт (конденсат), затем открыва т верхн крышку и приступа т к разгрузке отработавших кассет и одновременной загрузке подготовленного комплекта кассет. Емкости с флорентинной водой отправляется на участок очистки и расфасовки (рис. 5.2). 34

Рисунок 5.2 – Разлив флорентинной воды Разгрузка кассет производится с помощь крана- электротельфера. Весь процесс разгрузки – загрузки чана занимает около 25 мин. 5.3.Отстаивание и хранение пихтового масла на производстве. Смесь масла и воды из холодильника стекает в флорентину, где масло отделяется от воды и стекает в приемник. Из приемника масло сливается в отстойник для окончательного отстаивания. Продолжительность отстаивания не менее трех суток. При отстаивании в отстойнике образуется три слоя жидкости: − Верхний слой – пихтовое масло; − нижний слой – вода; − средний (промежуточный) темный слой - смолистые вещества. Верхний слой (масло) слива т в бочку, а темный слой с водой слива т в другу емкость для дополнительного отстаивания.После этого пихтовое масло отделя т в отстойник, а остатки вылива т в чан на загруженну лапку. Для очистки масла от случайных механических примесей при сливании масла в бочки его фильтру т через мешковину или марл , которая вкладывается в воронку. На установке масло проверяется на цвет, прозрачность, запах и удельный вес. При температуре ниже минус 10 град. С масла выпадает борнилацетат в виде белых хлопьев, поэтому в зимнее время перед взятием пробы масло предварительно отогрева т в теплом помещении. Для определения цвета и прозрачности готовое масло взбалтыва т, налива т в стеклянный цилиндр из прозрачного стекла и рассматрива т в проходящем и отраженном дневном свете. Оно не должно иметь мути и окраски. Мутное масло дополнительно отстаивается, а окрашенное — сливается в отдельный сосуд и передается в лаборатории для анализа. 35

Масло обладает характерным запахом хвои. Острый, пригорелый запах свидетельствует об изменениях его состава. Такое масло сливается отдельно и проверяется в лаборатории. Наиболее ценной часть эфирного масла является борнилацетат – уксусный эфир борнеола. Качество масла определяется суммарным содержанием борнилацетата и борнеола и зависит от породы хвойных деревьев. Среднее содержание эфирного масла в хвое сосны составляет 0,5 %, в хвое ели – 0,15 %, в хвое пихты – до 2,5 % от массы хвойной лапки. Таким образом, наиболее эффективным считается производство пихтового масла. При этом пихтовое масло содержится не только в хвое, но и в коре пихты (до 1,3 % от массы сырья), и она вполне пригодна для производства продукта. 5.4. Основные параметры процесса производства пихтового масла Согласно регламенту, 80 % продолжительности процесса на традиционных установках занимает отгонка эфирного масла. Отс да следует, что основные резервы повышения производительности связаны с сокращением срока ее проведения. Это осуществляется при исполнении отгонки в оптимальных условиях и путем совершенствования технологии и оборудования, прежде всего перегонной камеры (чана). Эффективность потребления пихтового эфирного масла в большей части определяется качеством продукта, которое в настоящее время должно соответствовать техническим условиям (табл. 5.2.). Таблица 5.2 – Нормирование эфирного масла из древесной зелени пихты сибирской Норма по ОСТ 13-221-86 для марки Показатель А Б Высшийсорт Внешнийвид Запах Плотность (р) при 20±2 0С, г/см3, не менее Показатель преломления (п) при 20±2 0С, в пределах Кислотное число, мг КОН на 1 г продукта, неболее Массовая доля борнилацетата, % не менее 1-й сорт Прозрачная жидкость без примесей воды и осадков от бесцветного до светло-желтого или зеленоватого цвета Характерный, пихтовый без постороннего неприятного оттенка 0,894 0,894 0,894 1,462-1,472 0,5 1,0 1,0 33 30 27 36

Технологический процесс характеризуется следу щими показателями: 1. Вес пихтовой лапки, загружаемой в перегонный чан емкость 7,5 м3, равен 2,5т. 2. Продолжительность загрузки чана 3-4ч. 3. Появление дистиллята после окончания загрузки чана -через 3050мин. 4. Продолжительность процесса отгонки пихтового масла в летнее время 14-15 ч, в зимнее время 16-17 ч. 5. Температура дистиллята, вытека щего из холодильника 25-30°С. 6. Общая продолжительность операции (загрузка, отгонка, и разгрузка)– 19-22 ч. 7. Выход пихтового масла из 1 т переработанной пихтовой лапки: в летнее время 17 кг, в зимнее время 15кг. 8. Расход дров на 1 т переработанной пихтовой лапки: летом 0,8 м3; зимой 1,3м3. 9. Периодичность чистки внутренних стенок параобразователя- не реже двух раз в месяц. 10. Периодичность чистки стенок парообразователя в дымоходах - два раза в месяц. 11. Периодичность чистки внутренних стенок холодильника - один раз в месяц. 12. Периодичность чистки парильного чана - перед каждой загрузкой. 13. Обслужива щий персонал – 3 аппаратчика, 5-7 заготовителей лапки и 1-2 возчика, всего 10-12человек. Пользуясь табличными данными зависимости содержание борнилацетата в пихтовом масле от удельного веса (табл.5.3 и 5.4), определяется качество масла. Удельный вес - один из важнейших показателей качества масла. Чем удельный вес больше, т. е: чем больше весит литр пихтового масла, тем выше его качество. Удельный вес пихтового масла обычно не превышает 0,941. Однако, иногда, масло бывает еще тяжелее, и удельный вес достигает 0,962, т. е. литр такого масла весит 962 г. Такое высококачественное масло может быть получено лишь при искл чительных обстоятельствах, о которых мы скажем ниже. Но никогда пихтовое масло не может иметь веса воды, тем более не может быть тяжелее ее. 37

Таблица 5.3. - Показатели качества пихтового масла Удельный вес масла Содержание Удельный вес масла борнилацетата, % По Г. Р. Адамейту и М. П. Казанскому 0,884 10,4 0,905 Содержание борнилацетата, % 35,09 0,888 18,9 0,908 35,3 0,908 29,7 0,913 41,3 0,904 34,09 0,894—0,899 0,955 По Н. Н Алпверту 25-26 0,904—0,906 31—34 0,900—0,901 27-28 32—38 0,907—0,911 60,8 Эти авторы указыва т приблизительну зависимость удельного веса масла от содержания в нем борнилацетата. В отдельных случаях в пихтовом масле большого удельного веса содержалось следу щее количество борнилацетата таблица 5.3. Таблица 5.4 - Содержание борнилацетата в зависимости от удельного веса пихтового масла Удельный вес масла 0,932 0,938 0,962 Содержание борнилацетата, % 49,0 55,1 74,6 Более точно определить содержание борнилацетата и борнеола в пихтовом масле возможно только в химической лаборатории. На производственной установке эти данные приходится определять вышеописанным простейшим способом, т. е. путем измерения удельного веса масла взвешиванием (воды и масла) или ареометром и сравнения его с табличными данными. Зная, по каким показателям определяется качество пихтового масла, можно привести основные требования, предъявляемые к этому продукту. Качество пихтового масла определено требованиями ГОСТ 11699—66 и характеризуется следу щими показателями: 1. Пихтовое масло должно быть прозрачным (без мути и воды), от бесцветного до светло-желтого цвета и обладать характерным запахом. 2. Плотность при 20 °С должна равняться 0,900-0,915 г/см3 3. Показатель преломления при 20 °Сn D = 1,4690-1,4720. 4. Кислотное число - не более 1,0 мг едкого кали на 1 г 38

5. Угол вращения плоскости поляризации α D должен находиться в пределах 37—46° С. 6. Содержание борнилацетата- не менее 32%. 7. Сумма содержания борнилацетата и борнеола, пересчитанного на борнилацетат, не менее 35%. 39

6. Товарная продукция Пихтовое масло является основным видом товарной продукции ООО«Инновационные лесные технологии». Кроме того, в номенклатуре изделий предприятия имеется такой востребованный на рынке продукт, как флорентинная вода. Флорентинная вода долгое время предназначалась для использования в животноводстве, цветоводстве, сельском и лесном хозяйстве (стимуляция роста животных и растений), в ветеринарии и медицине. Однако в последнее время к ней проявлен особый интерес как к натуральному экологически чистому продукту. Выяснилось, что она обладает всеми полезными качествами хвойных продуктов: это иммуномодулятор, природный антисептик и натуральный антидепрессант. В ней содержится витамины С, Е и В2, много железа, цинка и магния, фитонциды. Она рекомендуется для внутреннего потребления. Хвойно-витаминная мука, получаемая из отработанной древесной зелени хвойных пород, является ценным продуктом для комбинированных кормов животных и птиц. Согласно ГОСТ 13797-84 «Мука витаминная из древесной зелени. Технические условия» продукт должен содержать большое количество каротина (провитамина А), микроэлементов и других биологически активных веществ. Но возможности предприятия позволя т существенно расширить номенклатуру выпускаемой продукции из уже заготовленной древесной зелени хвойных пород. Так, экстракты веществ, которые растворя тся в органических растворителях или воде, можно превращать в определенну товарну продукци для дальнейшего использования в косметической, медицинской и прочих сферах промышленности. После экстракции получа тся такие продукты: • хвойнаяхлорофилло – каротиновая паста, она обладает мощными и дезодориру щими и лечебными свойствами, а также представляет собойполивитаминный препарат широкого спектра действия и используется как биологически активная добавка в парф мерно-косметической продукции. • хвойный воск, такой продукт популярен в гигиенических и декоративных косметических средствах. • водный хвойный экстракт, он используется в медицине и быту для создания целебных хвойных ванн, которые полезны при заболеваниях центральной и периферической нервной системы, болезнях сердца и ревматических заболеваниях. Если говорить о процессе производства пихтового масла, то рекомендуется производить так называемый экстракт упаренный, пробная партия которого оказалась востребованной на рынке. Он получается из осадка в рабочих емкостях и представляет собой коричнево-черну жидкость с характерным запахом хвойного эфирного масла. Он используется для приготовления хвойных ванн в качестве лечебного препарата, при заболеваний 40

центральной и периферической нервной системы, сердечно- сосудистых и ревматических заболеваний. В таблице 6.1. приведены ориентировочные цены на продукты, полученные в процессе производства эфирного масла из древесной зелени пихты сибирской. Как видно из таблицы, стоимость побочных продуктов существенно превосходит цену основного продукта-пихтового масла. Таблица 6.1 – Стоимость некоторых продуктов переработки на 1 т древесной зелени. Продукты глубокой Выход из 1 т сырья, Оптовая цена, Стоимость переработки кг руб./кг продукции, руб. Хвойный экстракт 10,8-12,0 600,00 6480-7200 Эфирное масло 19-20 1200,00 22800-24000 Кормовая мука 400-450 40,00 16000-18000 Флорентинная вода 100 л 100,00 10000 Итого 59200 На рисунке 6.1. приведена схема, рекомендуемого технологического процесса переработки древесной зелени на ООО «Инновационные лесные технологии». Как видно из схемы, после отгонки масла, оста щиеся отработанные компоненты процесса перегонки проходят дополнительну переработку. Так, твердый остаток в виде отработанной древесной зелени может быть высушен, измельчен и переработан в хвойно-витаминну муку с соответству щим согласно ГОСТу 13797-84. Более крупные остатки отработанной древесной зелени идут как органическое удобрение (лесной силос, компост) в сельскохозяйственное производство или в частный сектор. Флорентинная вода может быть возвращена в систему переработки для извлечения оставшихся в ней масел или после оценки качества и сертификации направлена на лини розлива и расфасовки. Пихтовый экстракт после упаривания распределяется на потоки дальнейшего использования в санитарии или ветеринарии. Таким образом, получается замкнутая, безотходная система переработки древесной зелени пихты сибирской или других хвойных пород на целый ряд товарной продукции. 41

Рисунок 6.1 - Рекомендуемый технологический процесс переработки древесной зелени на ООО «Инновационные лесные технологии» 42

7. Техника безопасности и противопожарные мероприятия при производстве пихтового масла 7.1. Техника безопасности 1. К работе на пихтоваренных установках допуска тся лица не моложе 18 лет, прошедшие инструктаж по технике безопасности и промышленной санитарии. 2. Аппаратчики пихтоваренных установок должны пройти медицинский осмотр и иметь разрешение врача. 3. Все рабочие, работа щие в лесу на заготовке и сортировке пихтовой лапки, должны быть обеспечены индивидуальными медицинскими пакетами. В пакете должны содержится бинт, настойка йода, таблетки от головной боли, от расстройства желудка,от ангины и от гриппозных заболеваний. 4. На бригаду необходимо иметь один жгут для остановки кровотечения. 5. Каждый рабочий должен иметь фляжку для воды или термос. 6. В период активности кровососущих насекомых (комаров и мошек) рабочие должны обеспечиваться накомарниками Павлова и средствами защиты от лесных насекомых: мазь «Тайга», диметилфталатом и т. п. 7. Всем рабочим пихтоваренных установок необходимо регулярно делать прививки против энцефалита. 8. Рабочие должны быть обеспечены спецодеждой и спецобувь согласно существу щим нормам, как рабочие лесозаготовок. 9. Рабочим, обруба щим сучья с растущих деревьев, следует иметь поясные ремни. 10. Обрубать сучья необходимо снизу вверх, оставляя основание сучьев не менее 30 – 40 см. 11. Инструмент для обрубки сучьев (топор, большой нож) обязательно должен на конце рукоятки иметь веревочну петл , страху щу от падения, которая надевается на руку во время работы. 12. Рукоятки инструмента должны быть гладкими и удобными, а лезвия – острыми, каждый рабочий должен иметь брусок для точки инструмента. 13. Топоры не должны иметь выщербин, трещин обуха и полотна. 14. Топорища должны быть короткими, обязательно расклиненными в проушине топора. 15. Рабочие, сруба щие сучья с растущих деревьев, должны работать на расстоянии не менее 20 м друг от друга, а рабочие – сортировщики должны работать от обрубщиков сучьев с растущих деревьев на расстоянии не менее 40-50 м. 16. Заготовители пихтовой лапки на разрабатываемых лесосеках должны работать не ближе 50 м от места работы вальщика деревьев, если они 43

сами обруба т сучья со сваленных деревьев и не ближе 25-30 м при заготовке лапки уже с обрубленных сучьев. 17. Запрещено переносить сучья или пихтову лапку вместе с инструментом (топором, ножом, секатором). Все операции по заготовке пихтовой лапки и ее сортировке при ветре силой 6 баллов и более, в период ливневых дождей, в грозу и при видимостименее 50 м. запреща тся. При работе на пихтоваренных установках могут возникнуть моменты опасные для жизни и здоровья рабочих: − в момент загрузки и выгрузки пихтовой лапки; − при выбрасывании пара из котла через предохранительный клапан; − падение в колованы или вырытые в помещении установки колодцы и т.д. Для предупреждения несчастных случаев должны быть приняты следу щие меры: 1. Конструкции перегогонных чанов: должны иметь прочну и надежну конструкци . 2. Во время загрузки или выгрузки перегонного чана запрещено стоять под стрелой подъемника или под скипом, а также находиться вблизи их опоры. 3. Конец трубы предохранительного клапана парового котла должен быть снабжен приспособлением, отводящим горячу воду или пар в случае выброса в сторону за пределы рабочего помещения. 4. Категорически запрещено перекрывать предохранительный клапан или забивать егопробкой. 5. Опасные места (ямы, котлованы) должны быть закрыты досками или огорожены перилами. 6. Поверхность перегонного чанадолжна быть теплоизолирована. 7. Подходы к пихтоваренной установке необходимо периодически очищать от грязи, а в зимнее время – от снега и льда и посыпать песком или золой. 8. Во избежание ожогов на руках поверхности перегонного чана, необходимо очищать только при помощи лопаточек. 9. Мастеру, обслужива щему пихтоваренну установку, категорически запрещается отлучаться с места работы во время дежурства или оставлять вместо себя других рабочих. 10. Помещение пихтоваренного цеха должно быть хорошо освещенным и проветриваемым. 11. Обслуживание (очистка) оборудования пихтоваренной установки, производить только после окончания производственного процесса и его охлаждения. 12. Категорически запрещается применять открытый огонь при разогреве оборудования. Отогревать холодильники разрешается только горячей водой. 44

13. Маслоотделители (флорентинны) и маслоприемники в конце каждой смены промывать чистой водой. 14. В помещении пихтоваренного цеха должен иметься аптечный шкаф с набором медикаментов для оказания первой помощи при ожогах, ранениях и других несчатсных случаев. 15. В помещениипихтоваренной установки, обязательно должен быть бачок для питьевой воды, кружка, рукомойник, мыло и полотенце. 16. При использовании установок с давлением пара больше 0,1 МПа они должны быть зарегистрированы в органах Гостехнадзора и регулярно проверяться. При эксплуатации передвижной пихтоваренной установки необходимо собл дать следу щие правила: а) при установке бункера скипового и его крепления, а также при его скипа нельзя допускать появления л дей под линией подъема; б) не допускать ослабления тяговой цепи и систематически подтягивать натяжну звездочку. Во время перевозки установки на новое рабочее место нельзя находиться в ее помещении и рельсовых путях тележки. Не допускается присутствие в помещение котельной посторонних лиц. К обслуживани парового котла не допуска тся л ди, не прошедшие специальной подготовки и не име щих соответству щих свидетельств. При монтаже стационарных пихтоваренных установок техника безопасности должна отвечать требованиям типовых «Правил строительномонтажных работ». Подготовленная к эксплуатации стационарная пихтоваренная установка должна удовлетворять пунктам, 5 и 9 «Санитарных правил по организации технологических процессов и санитарно-гигиеническим требованиям к производственному оборудовани ». После окончания сезона переработки на установке необходимо произвести следу щие работы: 1. Полность выгрузить сырье из аппарата и закрыть водонепроницаемыми кожухами электродвигатели приводов. 2. Краны, вентиля и другу арматуру необходимо смазать антикоррозийной смазкой. 3. Произвести поверку измерительных приборов и предохранительных клапанов котельного оборудования. 7.1. Противопожарные мероприятия Для предупреждения пожара на пихтоваренных установках должны строго собл даться следу щие правила пожарной безопасности. При работе в топочном отделении запрещается: оставлять без присмотра топочное отделение при наличии огня в топке; 45

загромождать помещение посторонними предметами и хранить в нем легковоспламеня щиеся вещества; вывозить и выносить золу, предварительно не залив ее водой; заливать золу необходимо на расстояние не менее 1,5-2 м от топки. Запасы пихтовой лапки должны быть уложены на расстоянии не менее 50 м и от пихтоваренных установок. Курить у сложенной лапки категорически запрещается. В ветрену и суху погоду шуровать топку котла нужно умеренно, не допуская вылета искр из дымовой трубы. При вспышке пихтового масла в приемниках или другом сосуде необходимо немедленно плотно закрыть их крышками или мокрыми мешками, чтобы прекратить доступ воздуха. Категорически запрещается тушить воспламенившееся масло водой. В этих случаях нужно пользоваться песком, кошмой, а также химическими огнетушителями. Трубы дымохода и котла следует очищать от сажи еженедельно во избежание ее возгорания. В качестве осветительного прибора при отсутствии электричества следует применять электрический фонарь или керосиновый фонарь типа «летучая мышь». Пользоваться другими открытыми керосиновыми или бензиновыми источниками света, свечами или факелами запрещается. К име щемуся на пихтоваренной установке пожарному насосу должен быть присоединен шланг с брандспойтом (наконечником). Около пихтоваренных установок должны быть наготове ручной пожарный насос, ведра, багры, лопаты, топор, ящики с песком, химические огнетушители, а также подвешенный на столбе металлический предмет (рында) для подачи звукового сигнала тревоги в случае пожара. В особо огнеопасных местах (у приемников масла) должны быть вывешены на видных местах аншлаги: «Огнеопасно», «Курить запрещается».Курить разрешается только в специально оборудованных местах. Готову продукци (пихтовое масло), а также другие легковоспламеня щиеся вещества запрещается хранить в помещении установки. Для хранения готовой продукции необходимо иметь складское помещение, расположенное на расстоянии не менее 50 м от пихтоваренной установки. Не допускается захламление площадки вокруг пихтоваренного цеха отработанной пихтовой лапкой. При работе с пихтовым маслом необходимо применять индивидуальные средства защиты (спецодежду) в соответствии с типовыми отраслевыми нормами. Во время работы свиса щие концы одежды должны быть подобраны, а рукава застегнуты. Курить и пользоваться открытым огнем в цехе и вблизи него запрещается. Цех должен располагать пожарной сигнализацией и иметь необходимые средства пожаротушения: ящики с песком, лопаты, ведра, специально обработанные одеяла, кошму, аптечку с медикаментами для оказания первой 46

медицинской помощи. При разливе эфирного масла оно должно засыпаться песком и собираться. В случае загорания масло тушится песком, мокрыми мешками, кошмой, огнетушителями. Движущие части установок должны быть закрыты или ограждены, электрооборудование – в защитном исполнении металлические нетоковедущие части установок заземлены. Во избежание ожогов паропроводы необходимо прочно скреплять и термоизолировать. Запрещается захламление рабочей площадки, помещений свежей и отработанной древесной зелень или корой. Необходимые действия обслужива щего персонала пихтоваренной установки при откл чении воды и электроэнергии систематизированы в таблице 7.1. Таблица 7.1 – Действие персонала при аварийном состоянии производства Вид аварийного состояния Предельно допустимое Действие персонала по производства значение параметров, предотвращени или превышение которых может устранени аварийного привести каварии состояния Откл чение воды Откл чение электроэнергии Не допускается понижать уровень воды в котле ниже нижней отметки по водомерному стеклу При возникновении аварийных состояний необходимо прекратить ведение технологическогопроцесса При его отсутствииручного Прекратить подачутоплива в насоса, мотопомпы топку; выяснить причину недопускается ипродолжительностьоткл ч работапарового котла и ения; при возобновлении холодильника подачи приступить к пускутехнологического процесса 47

Закл чение Переработка древесной зелени, в Красноярском крае развита на довольно низком уровне. Небольшие производства встреча тся среди предприятий малого и среднего бизнеса в основном на ге и в центральных районах Красноярского края. Одно из них – ООО «Инновационные лесные технологии», расположенное в Емельяновском районе, работает достаточно эффективно, выпускает эфирные масла, расфасованну флорентинну воду, хвойновитаминну муку. В бизнес-планах предприятия намечено расширение номенклатуры выпускаемой продукции. Особенность данного предприятия закл чается в том, что в качестве сырья используется отходы лесосечных работ соседних, лесозаготовительных производств, работа щих в древостоях с большим процентом пихтовых насаждений. Это во многом определяет как структуру производств, так и номенклатуру выпускаемой продукции. Многолетний опыт работы ООО «Инновационные лесные технологии» заслуживает внимания, и, отработанные на нем технологические схемы можно рекомендовать другим предприятиям из сферы малого бизнеса, так как при рациональном подходе, практикуемом на описанном в данной работе производстве, существенно снижа тся материальные затраты и соответственно уменьшается себестоимость продукции. Данная выпускная квалификационная работа, посвященная анализу производственной деятельности ООО «Инновационные лесные технологии», позволяет выбрать оптимальну стратеги развити производства, максимально использовать име щиеся и доступные природные ресурсы. 48

Список использованных источников 1. eLIBRARY.RU: научная электронная библиотека : сайт. – Москва, 2000 – . – URL:https://elibrary.ru/item.asp?id=41493325(дата обращения 5.06.2020). Режим доступа: для зарегистр. пользователей. – Текст: электронный. 2. Лесоэксплуатация и комплексное использование древесины. Сборник статей Всероссийской научно-практической конференции. / – Красноярск: СибГУ им. М.Ф. Решетнева, 2020. – 236 с. 3. Экология, рациональное природопользование и охрана окружа щей среды: сборник статей по материалам IX Всероссийской научнопрактической конференции с международным участием школьников, студентов, аспирантов и молодых ученых / – Красноярск: филиал СибГУ в г. Лесосибирске, 2019. 415 с.[Электронный ресурс]URL: http://www.lfsibgu.ru/nauchno-prakticheskaya-konferentsiya 4. Манаков В. А., Ляндерс Г. В. Производство кормовых и биологически активных продуктов на основе низкосортной древесины и отходов лесного комплекса // Производство кормовых и биологически активных продуктов из отходов и низкокачественного сырья. – Красноярск: СибНИИЛП, 1990, - С. 3-6. 5. Новик В., Опарцев О. С., Репях С. М. Ресурсы древесной зелени в Красноярском крае и перспективы их переработки // Проблемы использования древесной зелени в народном хозяйстве СССР. – Л.: ЛТА, 1984. – С. 14. 6. Миронов, Г.С. Комплексное использование древесины. Переработка вторичных древесных ресурсов [Текст]: Учебное пособие для студентов специальности 260100 всех форм обучения / Г.С. Миронов. – Красноярск: СибГТУ, 2001. – 96 с. 7. Миронов, Г.С. Комплексное использование древесины [Текст]: Методические указания к выполнени курсовой работы для студентов специальности 2601 / Г.С. Миронов, В.И. Скурихин, Ю.В. Саух.– Красноярск: СибГТУ, 2003. – 32 с. 8. Никифоров Г.В., Калинин А.М. Производство пихтового масла. Издание второе, переработанное. М., «Лесная промышленность», 1977. 128 с. 9. Скурихин, В.И. Комплексное использование древесины. Окорка лесоматериалов [Текст]: Учебное пособие по курсовому и дипломному проектировани для студентов специальности 260100 всех форм обучения/ В.И. Скурихин, Г.С. Миронов. – Красноярск: СибГТУ, 2005. – 48 с. 10. Степень Р. А. Утилизация древесных отходов. Пихтоварение [Текст]: Учебное пособие / Р. А. Степень. – Красноярск: СибГТУ, 2015. – 148 с. 11. Лес – сельскому хозяйству / Под ред. А. Я. Калниньша. – М.: Лесная промышленность, 1973. – 360 с. 12. Инновационные лесные технологии [Электронный ресурс]. URL https://www.rusprofile.ru/id/10407602 13. Репях С. М, Рубчевская Л. П. Химия и технология переработки древесной зелени. – Красноярск: КГТА. – 320 С. 49

14. Ушанова В. М., Ушанов С. В., Репях С. М. Состав и переработка древесной зелени и коры пихты сибирской. – Красноярск: СибГТУ, 2008. – 259 С. 15. Степень Р. А., Невзоров В. Н., Невзорова Т. В. Организация пихтоваренного производства. – Красноярск: КрасГАУ, 2010. – 104 с. 16. Репях С. М. Состав и переработка древесной зелени // Химическая технология древесины. – Л.: ЛТА, 1985. – С 12-17. 17. Ефремов А. А., Зыкова И. Д. Компонентный состав эфирных масел хвойных растений Сибири. – Красноярск: СФУ, 2013. – 132 С. 18. Производство эфирных масел [Электронный ресурс]. URL http://lesozagotovka.com/rybriki/nauka-proizvodstvu/mini-zavod-vlesuproizvodstvo-efirnykh-masel/?sphrase_id=1179 50

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв