Способ перколяционного гидролиза древесины

Способ перколяционного гидролиза древесины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

сссР

Класс 89i, 1„, Pfo 69875

ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. А. Иванов

Способ перколяционного гидролиза древесины

Заявлено 16 ивонн 1945 года в Главное управление сульфатоспнрГбвой и гидролианой промышленности при СНК СССР аа ¹ 34G (3437471

Опубликовано 31 декабря 1947 года

Общеизвестны три способа гидролиза древесины слаборазбавленными кислотами: стационарная диффузионная варка, импульсная 11ерколяция и многочленная непрерывная перколяция.

Способ стационарной диффузионной варки характеризуется простотой выполнения и малыми выходами (90 л на одну тонну абсолютно сухой древесины) и пригоден только для малых установок.

Способ импульсной перколяции дает большие выхода (200 — 220 л на одну тонну абсолютно сухой древесины) и является прогрессивным, но вместе с этим он требует большой автоклавной емкости, вследствие чего коэфициент использования оборудования при этом способе ниже показателей, положенных в основу проектирования гидролизных заводов.

Стационарный способ гидролиза в одном автоклаве имеет следующие недостатки: низкие выхода PB (порядка 42 — 43% ) и низкую концентрацию PB в гндролизате (в среднем 3%), большие потери с лигнином неразложившейся древесины, необходимость создания расчлененных потоков на линиях питания и выдачи из автоклавов.

Кроме того, при выполнении самого процесса гидролиза происходит ряд нежелательных явлений, Вследствие расположения фильтрующей поверхности в нижней части автоклава увеличивается паровая фаза в жидкостном потоке по мере прохождения его в автоклаве сверху вниз. В результате принуди- тельной фильтрации через слой опилок и уплотнения последних парожидкостной смесью иногда образу ются так называемые «козлы».

Фильтруюгцая поверхность, испытывающая большое давление перколяции и воздействие всего динамического потока при выдувке, быстро изнашивается.

Ограничение количества кислоты, подаваемой в автоклав, вследствие возникновения явления запрессования опилок лигнпна, влечет за собой ухудшение процесса диффузии и выхода сахаров из реакционного пространства, Орошения жидкостью опилок при этом в действительности не происходит: уплотненная пасса

597 № 69875

7 в отдельных местах пронизывается паро,-жидкостной эмульсией, идущей с большой скоростью.

Разница давлений между подсеточной зоной и верхом автоклава иногда доходит до 3,5 — 4 ат и приближается к критическому перепаду давления. Выжим гидролизата становится крайне затруднительным, что ограничивает подачу жидкости в автоклав, Ввод пара для пропарки в подсеточную часть создает иногда при загрязненной поверхности срыв се,ток с нижнего крепления. Кроме того при пропарке вследствие перегрева пара создается зона интенсивного гидролиза, главным образом, на поверхности сетки, что ведет к быстрому загрязнению ее и обугливанию близлежащих слоев лигнина. Это препятствует нормальной работе сетки и также способствует образованию «козлов».

Отсутствует возможность точного ведения учета выдаваемого гидролизата при одновременном ведении перколяции в двух или трех автоклавах при одном испарительном узле.

При реализации в заводских условиях способа многочленной непрерывной перколяции встретились с большими трудностями вследствие несовершенства предлагавшихся режимов ведения самого процесса.

Согласно изобретению, предлагается способ перколяционного идролиза древесины в батарее нескольких последовательно соединенных автоклавов, характеризующийся следующим.

Варочную кислоту при больших модулях подают в хвостовой автоклав через штуцер, расположенный в узкой части нижнего конуса автоклава, выдачу варочной кислоты в последующие автоклавы из хвостового производят через фильтрующую поверхность, расположенную в цилиндрической части корпуса автоклава непосредственно над нижним конусом, с расчетом, чтобы фильтрующая поверхность перед выдувкой не находилась в зоне остаточного лигнина.

598

Подачу варочной кислоты в последующий автоклав производят одновременно в верхние и нижние штуцеры автоклава. Примерно 80 Д подают вверх автоклава и 20 Д вЂ” вниз. Регулировку ведут вручную.

Отбор из всех автоклавов производят через фильтрующую поверхность, расположенную над нижним конусом. Подача варочной кислоты и отбор гидролизата непрерывны, Перепад давлений между предыдущим автоклавом и последующим равен примерно 1 — 1,2 ат.

Пример (см. чертеж). Поток варочной кислоты с большой скоростью поступает в нижнюю горловину хвостового автоклава, промывае1 слой лигиона, находящегося в нижнем конусе, и, пройдя через фйльтрующую поверхность, расположенную над конусом, выдавливается при незначительном избыточном давлении 1 — 1,2 ат в последующий автоклав. Поступление в этот автоклав гидролизата происходит путем подачи жидкости в верхнюю и в нижнюю горловины.

Выдача гидролизата производится через фильтрующую поверхность, расположенную выше нижнего конуса.

В последующих автоклавах процесс перколяции и орошения жидкостью происходит совершенно аналогично. После проведения гидролиза в хвостовой автоклав подают горячую воду, идущую на отмывку лигнина от оставшихся сахаров и варочной кислоты. После прекращения подачи воды автоклав отключают от батареи и оставшуюся в нижнем конусе воду выжимают через нижние штуцера либо в испаритель, либо в, последующие автоклавы. При этом можно производить подсушивание лигнина паром с последующей утилизацией его в испарительном узле, либо путем подогрева нового автоклава.

В отличие от существующихустановок варочную кислоту подают в хвостовой автоклав снизу и отводят далее через фильтРы, поэтому смесители кислоты располагают около нижних горловин автоклавов № 69375

Па брдм г,о «олоны та и только при пуске батареи варочную кислоту по перколяционному стояку подают в верх автоклава.

Процесс смешения воды с кислотой происходит в трубках, через которые проходит также гидродизат, и условия коррозии здесь будут значительно мягче по сравнению с существующим способом подачи кислоты на заводах.

Остальные операции (загрузку, пропарку, сдувку и пр.) осуществляют обычными способами.

Благодаря возможности подсушивания лигнина и отсутствию @ильтрующей части в нижнем конусе выдувка происходит при более благоприятных условиях, и в сцежах лигнин может быть получен со значительно меньшей влажностью, порядка 65% и ниже. При этом

Отв. редактор М. М. Акишии исключается образование «козлов», так как отжиму, прессовке и про. сушке подвергается уже промытый, прогидролизованный лигнин.

Предмет изобретения

1. Способ перколяционного гндролиза древесины в батарее последовательно соединенных автоклазоь, отличающийся тем, что гидролизат направляют в автоклавы сверху и снизу во встречном потоке, а выводят через фильтры, расположенные в цилиндрической части автоклава, над нижним ко усом.

2. Способ по п. 1, отличаюшийся тем, что в хвостовой автоклав варочную кислоту подают в нижнюю горловину и отводят через указанный в п. 1 фильтр.

Редактор Н. С. Алешин

599