Способ перколяционного гидролиза древесины

Иллюстрации

Способ перколяционного гидролиза древесины (патент 69875)
Способ перколяционного гидролиза древесины (патент 69875)
Способ перколяционного гидролиза древесины (патент 69875)
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