Состав и химические свойства одуванчика

В работе изучены бензиновые битумы, экстрагированные из 8 видов торфа Томской области. Показано, что битумы из некоторых видов торфа низинного и переходного типа по выходу, составу и свойствам соответствуют регламентируемым требованиям к сырью для производства сырого торфяного воска. Сделано предварительное заключение о возможности использования этого торфа в качестве нетрадиционного битуминозного сырья.

Томский политехнический университет, Томск (Россия) Сибирский научно-исследовательский институт торфа, Томск (Россия) E-mail: [email protected]

В работе изучены бензиновые битумы, экстрагированные из 8 видов торфа Томской области. Показано, что битумы из некоторых видов торфа низинного и переходного типа по выходу, составу и свойствам соответствуют регламентируемым требованиям к сырью для производства сырого торфяного воска. Сделано предварительное заключение о возможности использования этого торфа в качестве нетрадиционного битуминозного сырья.

Одним из наиболее перспективных видов продукции комплексной переработки торфа является сырой торфяной воск (битумы). Традиционно для его производства используются верховой торф со степенью разложения не менее 30% и зольностью до 6% [1], содержащий не менее 4% битумов бензиновой экстракции [2].

В Томской области по данным прогнозной оценки запасов торфяного сырья для производства активных углей и битумов количество перспективных баз традиционного битуминозного сырья ограничено [3]. В связи с этим был проведен поиск нетрадиционного битуминозного сырья. Химико-аналитическими исследованиями было установлено высокое содержание битумов (более 4%) в хорошо разложившемся, низкозольном торфе низинного и переходного типа травяной, древесно-травяной и травяно-моховой групп видов [4]. Поэтому предварительный выбор был остановлен именно на этих, широко распространенных в Томской области низинных и переходных видах торфа.

области не проводилось. В литературных источниках имеются указания на высокое качество битумов, получаемых из низинного торфа европейской части России [5]. Ранее проведенными исследованиями было установлено высокое качество спирто-бензольного экстракта среднеразложивше-гося низинного осокового торфа Таганского месторождения Томской области.

Целью данных исследований является определение пригодности нетрадиционного битуминозного торфяного сырья для производства сырого торфяного воска, а также возможности расширения сырьевой базы традиционного битуминозного сырья Томской области за счет менее разложившегося торфа на основании изучения выходов, состава и качества бензиновых битумов.

Выбор торфа для исследования основывался на нижеследующем. В низинном типе выбраны виды, представляющие различные группы: травяную, древесно-травяную и древесную, в переходном -характерные для Томской области осоково-шейхцериевый торф, по ботаническому составу близкий к низинному типу и древесно-травяной (сосново-пушицевый) — близкий к верховому типу. В верховом типе выбраны пушицево-

сфагновый и сосново-пушицевый виды торфа, широко распространенные в Томской области, но имеющие, как правило, степень разложения менее 30%. Всего для проведения экспериментальных работ было отобрано 8 сборных проб торфа.

Аналитические пробы готовились в соответствии с ГОСТ 11303-75 и ГОСТ 17644-83. Пробы характеризовали по данным технического анализа: массовую долю влаги определяли по ГОСТ 2731487, а зольность по ГОСТ 21123-85. Содержание битумов определяли методом экстракции по Грефе нефрасом С2-80/120 (ГОСТ 443) и петролей-ным эфиром 70-100. Для оценки свойств битумов из каждого образца торфа они были наработаны в количестве 20-25 г. Разделение бензинового экстракта на восковую и смолистую часть проводили в соответствии со способом Института торфа АН Белоруссии, по последнему его описанию [6].

Определение химических констант битумов (кислотное число, число омыления, эфирное число и иодное число) проводилось общепринятыми методами [7], а температура каплепадения — по ГОСТ 6793-73.

Сырье для производства торфяного воска должно иметь зольность не выше 6% [1]. По этому показателю из всех исследованных нами проб превышают браковочный предел пробы древеснотравяного, древесно-осокового и древесного видов торфа, но незначительно (табл. 1). Поэтому при удовлетворении данных проб по другим показателям к выходу и качеству битумов принималось во внимание содержание в битуме механических примесей, которое не должно превышать 1% [2].

Основным показателем, определяющим пригодность торфа для получения битумов, является выход бензинового экстракта. Согласно полученным данным (табл. 2), по этому показателю для получения сырых восков можно использовать верховой сосново-пушицевый, переходный и низинный древесно-травяной и низинный осоковый торф, при степени его разложения более 20%. Низкий показатель выхода экстракта из образца древесного торфа, по нашему мнению, вероятнее всего связан с преобладанием в нем низкобитуминозных остатков березы, а из образца древесноосокового торфа — не с его ботаническим составом, а с повышенным содержанием Са [8].

Проба Тип Вид торфа Степень разложения, % Влажность аналитическая /W d/, % Зольность аналитическая /А а/, % Зольность на сухое топливо /А d/, %

(7.8%), для оценки качества битума из него был определен дополнительный показатель, а именно, содержание механических примесей, по методике определения зольности по ГОСТ 21123-85. Содержание механических примесей составило

Кроме того, слаборазложившиеся верховой пушицево-сфагновый и переходный осоково-шейхцериевый торф имеет выход битумов близкий к 4%. Для повышения технологической ценности этих видов торфа можно использовать различные методы обогащения 12. Выбор метода обогащения определяется по основным техникоэкономическим показателям.

Сравнительный анализ выходов битумов, экстрагированных петролейным эфиром 70-100 и неф-расом С2 — 80/120, показал, что последний растворитель извлекает больше битумов (табл. 2), чем первый на 0.2 — 0.5%. Исключение составляет образец переходного осоково-шейхцериевого торфа. В некоторых литературных источниках [13] указывается на обратный эффект. Однако, на наш взгляд, полученные нами данные более соответствуют действительности, так как нефрас С2 80/120 имеет более широкий интервал температур кипения и содержит, хотя и очень незначительные, примеси ароматических углеводородов.

Согласно ТУ 6-15-1228-80, сырой торфяной воск должен удовлетворять следующим показателям: температура каплепадения по Уббелоде — от 70 до 80°С, содержание смолистых веществ -40%, кислотное число — от 30 до 60 мг КОН/г, число омыления — от 100 до 160 мг КОН/г, иодное число — от 15 до 30 г 12/100 г.

Согласно полученным данным (табл. 3), содержание смолистых веществ в битумах колеблется от 24.2 до 39.5%, то есть все образцы битумов удовлетворяют требованию ТУ 6-15-1228-80.

Полученные нами результаты соответствуют средним данным по содержанию смол и восков для разных типов торфа [14]. Битумы торфа ни-

зинного типа содержат больше воска (68.9 -73.3%), чем битумы торфа верхового типа (58.3 и 66.6%). При этом максимальное количество воска содержат битумы торфов с преобладанием остатков осок.

Кислотное число колеблется в пределах нормы, от 40 до 56 мг КОН/г, у 7 образцов битумов и лишь битум древесного торфа имеет несколько повышенное кислотное число (63 мг КОН/г).

По материалам: cyberleninka.ru