Стомпель С.И. (ЗАО «Безопасные Технологии», Санкт-Петербург, РФ)
Transportable modular plants for urea-formaldehyde concentrate, methanol-free formaldehyde, and resin production are capable of supplying raw materials for on-site waste-free manufacturing of plywood and particleboard adhesives.
Современная деревообрабатывающая промышленность во многом обязана своему развитию использованию недорогих связующих на основе формальдегида – карбамидо-формальдегидных смол. Они на порядок дешевле альтернативных связующих (эмульсия ПВА, эпоксидные смолы) и, при этом, обеспечивают приемлемые прочностные показатели.
В настояшее время подавляющее большинство производителей карбамидо-формальдегидных смол в России, странах СНГ и Балтии используют устаревшую технологию синтеза смолы из формалина, стабилизированного метанолом. Смолы изготавливается периодическим способом в реакторах, оборудованных мешалкой и рубашкой, где, в определенном кислотно-температурном режиме, проводится процесс поликонденсации исходных реагентов с последующим удалением надсмольных вод (стадия сушки) и доконденсацией непрореагировавшего формальдегида карбамидом.
Недостатки такой технологии хорошо известны: сточные воды, потери формалина и метанола, долгий процесс варки и сушки, большие расходы пара и электроэнергии, малый выход товарной смолы из реактора.
Типичный Российский цех смол занят выпуском карбамидо-формальдегидной смолы, обеспечивая нужды собственного производства древесно-стружечных плит или фанеры. При изготовлении стандартной смолы марки КФ-МТ-15 образуется приблизительно 300 килограмм надсмольной воды на тонну выработанной смолы. Средний цех ДСП мощностью 100 тысяч кубометров потребляет около 12 тысяч тонн смолы в год. Соответственно, предприятию ежегодно приходится сбрасывать в очистные сооружения более трех тысяч тонн надсмольных вод, содержащих около сорока тонн формальдегида и свыше трехсот тонн метилового спирта. Таким образом, нагрузка на окружающую среду является неприемлемой.
На протяжении последних 25-30 лет на Западе большинство карбамидо-формальдегидных смол выпускается по безотходной технологии, из концентрированного формалина – форконцентрата. Данная технология позволяет более чем вдвое уменьшить расходы на транспортировку сырья, на 80% увеличить производительность оборудования, в 5-6 раз сократить потребление энергоресурсов.
Совместное Российско-Американское предприятие «Безопасные Технологии» организовало производство компактных модульных установок синтеза формалинового концентрата UF-85 (форконцентрата) и безметанольного формалина. Стандартные модули ФК-6 и ФК-9 производительностью до 9000 тонн форконцентрата (в пересчете на 37% формалин) способны полностью обеспечить потребности в сырье крупного деревообрабатывающего предприятия.
Процесс производства формалинового концентрата и безметанольного формалина основан на высокоэкономичном процессе конверсии метанола на железо-молибденовом оксидном катализаторе в реакторах трубчатого типа. Метаноло-воздушная смесь подается в реактор, где происходит окисление метанола кислородом воздуха с получением формальдегида. Выходя из реактора, формальдегидо-воздушная смесь охлаждается и подается в абсорбционную колонну, в которой формальдегид поглощается раствором карбамида с образованием форконцентрата или водой, с образованием безметанольного формалина. Выходящие из колонны газы, содержащие следы формальдегида, метанола и побочных продуктов реакции, подаются на обезвреживание в каталитический конвертер (дожигатель), где происходит полное уничтожение загрязняющих веществ. Тепло реакции окисления снимается в котле-утилизаторе с выработкой 10-атмосферного пара, который может быть использован в производстве смол, для обогрева помещений или подаваться в общезаводской коллектор.
Получаемый форконцентрат UF-85, содержащий 60% формальдегида и 25% карбамида, не имеет аналогов на Российском рынке. Технология обеспечивает практически полное отсутствие метанола, стабильность при хранении в широком интервале температур и сверхнизкую буфферную способность, что позволяет синтезировать быстроотверждаемые смолы класса токсичности Е1 и Е0 на стандартном оборудовании цехов смол при полном отсутствии сточных вод и многократном уменьшении загазованности рабочей зоны. При этом достигается двоекратное снижение себестоимости вырабатываемых смол.
Небольшие габаритные размеры модульных установок (2400 х 2440 х12200 мм) позволяют производить их доставку заказчикам в собраном виде, железнодорожным или автотранспортом. Установки размещается на открытой площадке рядом с цехом смол. После подключения к источникам сырья, воды и электроэнергии, установка готова к работе.