醋酸钙
醋酸钙俗称醋石,分子式为(CH3COOH)2Ca·H2O白色晶体或灰色(棕色)块状物,溶于水和无机酸,微溶于乙醇。醋石是制冰醋酸、醋酸钠、丙酮、醋酸乙酯等多种有机产品的重要原料。
一、生产基本原理
在烧炭过程中,将火窑烟回收得的木醋酸经脱焦、中和、浓缩等程序而得醋石,其主要反应为:2CH3COOH+Ca(OH)2→(CH3COOH)2Ca+H2O
二、生产设备
制取醋石设备极其简单,可以就地取材,因陋就简,主要设备如下:
(1)3~5尺瓦通或大竹简;
(2)铁锅一个,水缸或水盆2~3个;
(3)竹、木制冷凝桶一个,冷凝桶是用普通大木桶做成,要求不漏气,桶面有一多孔座板,是安装竹制冷凝管用的,离桶底4处有一气孔,其孔径比炭窖烟道稍大,桶底有一小孔以便木醋液流出。
三、生产工艺
1.木醋液的收集:将土窑烧木炭时冒出的苛烟引入冷却乎后,便可得到木醋液,炭窑点火后,首先从烟道冒出黑烟,这是燃烧炉的烟,不收集;接着木材初期着火,排出白烟这大部分是水蒸汽,也不必收集;侍有黄褐色刺激辣味气味的烟冒出,表明炭窑木材热解,冒出木醋液气体,这时可用瓦通引入冷却桶内,桶上直竖20~30支通节竹管作冷凝管。气体经冷却后成木醋液,从桶底流入贮桶,直至窑内炭化完全为止。最后从炭窑出来的青色的烟,就应停止收集。一般木醋液的收集为木材重量的40~50%。
2.木醋液脱焦:将所得木醋液倒入大桶(缸)内静置两天,木醋液含有木焦油(浮石木焦油、溶解木焦油、沉底木焦油),利用其比重不同,用虹吸法或倾泻法除去浮石焦油及沉底焦油。木醋液中尚混有少量溶解性的木焦油。以后再处理。
3.木醋液中和:将所得木醋液加生石灰中和。中和时注意其颜色变化:初为暗紫色,接近中和时为深黑色,再转变为紫红色,这时液面有大量泡沫,即为中和终点。中和后静置数小时,过滤浓缩。
4.中和液浓缩:将过滤后中和液移入铁锅内加热蒸发,不断搅拌,并除去浮在上面的溶解性木焦油。待中和液成胶状时,慢火,液面薄膜不要除掉,勤加搅动,不可使其炭化,最后结成灰色醋石(醋酸钙)。好的醋石应该是灰色,全溶于水,若是黑色大部为不溶于水,则表明含木焦油及石灰质大多,质量不佳。
每烧10000公斤炭窑可收回醋石600人800公斤,即为木炭的6~8%。从烧木炭中回收副产品,对于木炭质量及烧炭时间都无影响,设备和技术又简单易学;故一般农村炭窑均可利用本法生产醋石。
四、注意事项
1.炭材的选择应尽量选用阔叶的硬杂柴,阔叶材比针叶材的木醋液含量大。炭材最好能预选风干。
2.待炭窑内木材开始解热,即可将燃烧炉大部封闭,不用加火,留下一小孔空气位,利用炭材本身自发反应热进行热解;以节约原料。
3.中和木醋液的生石灰用新出窑的石灰为好。因石灰遇空气中的CO2,会部分生成CaCO3,减少中和效率。
4.如欲提取甲醇,可将中和木醋液在低温下复分馏而得,设备复杂一些。
5.冷凝器采用水冷式比气冷式效果好些,冷凝器所用材料有金属、竹木、玻璃、陶筒等,不管什么材料,只要冷凝效果好就可以用。
6、窑内炭材炭化完成时,因炭材收缩余有许多空位,若把新的炭材迅速投入窑中,不但提高了炭窑使用率,还大大增加了木醋液的收取量。
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