Аппарат для непрерывного гидро-лиза растительного сырья

Аппарат для непрерывного гидро-лиза растительного сырья

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Сецналмстичеемих

Реслублик

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ

758

К АВТОРСКОМУ СВ ВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 280479 (2f) 2762551/23-26 с присоедииеиием заявки Нов (23) Приоритет

Опубликовано 2301,81. Ьюллетеиь МЯ 3

Дата оаубликоваиия описания 2 3.0 1.81 (51}М. Кл З

В 01 J 19/00

Государственный комитет

СССР яо дмам изобретений и открытий (53) УДК 66.023 (088.8) А.A.Ïîãîäèíà, Л.Н.Петушинскнй, Л.М.Даниленко, A ° G.Êóðãóýîö, Г.В.Самсонов, Н.П.Мельников и Б.И.Матусяк (72) Авторы изобретеии я (71) Заявитель (54) АППАРАТ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ГИДРОЛИЗА

РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

Изобретение относится к гидролизной промышленности и манжет быть использовано для проведения гидролиэа растительного сырья с целью получения фурфуролсодержащего пара и гексозных сахаров.

Известен аппарат для двухфазного гидролиза растительного сырья по принципу прямотока для получения фурфурола и:гексозного гидролизата, который включает вертикальную колонну, ороситель, размещенный в зоне подачи сырья, центральную трубу с распылительной головкой для подачи пара, трубопровод для подачи варочной кислоты в зону тз действия распылительнои головки и самоочищающиеся фильтры, установленные на аппарате на уровне отбора гексоэных сахаров (11.

Однако такой прямоточный гидролиэ- 2х аппарат не обеспечивает полноговыхода сахаров с весовой единицы сырья, так как, проходя до выдачи через весь слой сырья, образовавшиеся сахара подвергаются частичному распаду.

Известен также противоточный аппарат для гидролиза целлюлозного материала с целью получения фурфурола и гексозных сахаров, представляющий собой вертикальную, расширенную к сере 30 дине колонну, в верхней части которой имеется сужающаяся книзу секция, содержащая шнек для подачи и уплотнения сырья, в средней расширенной части колонны установлены кольцевые блоки с каналами и отверстиями для подачи пара и отбора гексоэных сахаров, а в нижней части колонны расположены патрубки подачи варочного раствора и кара и разгрузочное устройство для лигнина. Для отвода фурфуролсодержащего пара в фурфурольной зоне аппарата установлена усеченно-коническая секция с фильтрующим перфорированным экраном (2$.

Недостатком известного аппарата является использование шнека для уплотнения и йотопления сырья в условиях противотока, который, нарушая структуру сырья, ухудшает условия его пропитки и пропарки,. не обеспечивает равномерного уплотнения сырья при непрерывном движении загружаемой неоднородной массы, снижает в целом эффективность процесса гидролиза.

Кроме того, аппарат не обеспечивает стабильного ведения процесса вследстBHH ненадежности работы, устройств ,дЛя отбора продуктов.

797758 подачи варочного раствора, в секции

2 размещены равномерно по окружности штуцеры:, 8 и по центру перфорированная труба 9 для подачи пара. Для отбора фурфуролсодержащего пара на коническом переходе 6 равномерно по окружности размещены самоочищающиеся фильтры 10, включающие набранные в обойму 11 кольца, образующие фильтрующие концентрические щели, вращающуюся траверсу 12 с ножами и штуцер

13 для подачи пара или горячей воды в камеру фильтра. У днища корпуса расположен ворошитель 14 лопастного типа для выгрузки лигнина и штуцер

15 для подачи воды на отмывку лигнина. Корпус аппарата снабжен в верхней части горловиной 16 для присоединения загрузочного устройства-питателя 17, а в нижней части — патрубком 18, к которому присоединяется выгружатель 19.

Аппарат работает следующим образом.

Сырье подается питателем 17 через горловину 16 в секцию 1 аппарата,где поддерживается постоянное давление насыщенного пара, наибольшее по своей величине по сравнению со средним давлением в нижележащих зонах. В свободно падающем потоке в секции 1 сырье освобождается от воздуха, прогревается и уплотняется. При этом создаются благоприятные условия для химического распада гемицеллюлоз.

В таблице приведены данные, показывающие зависимость основных параметров в аппарате производительностью т/

20 ость Средняя по плотность

Объем пере— мещаемого сырья м >/ч

Скорость перемещения элементарного слоя м/ч

Время пребывания сырья в зоне, ч

Диаметр D зоны, Высота

Н зоны, м

Dcp

° на ,т/м сырья на выходе из эоны т/м

0,165

0,18

0,188

36,4 26,22 0 13

1,388 0,16

3, 325

4, 725

6,12

1:2,5 1,33

1:3,5 1,35

1:4,5 1,36

33,3 23,28

0,2

1,43

1,452

0,16

0,16

31,9

21,97

0,28

Как видно из таблицы, конус с соотношением среднего диаметра к высоте 1:3,5 обеспечивает оптимальную скорость перемещения сырья и вре55 мя пребывания сырья в зоне, которое должно составлять не более 0,2 ч, во избежание преждевременного распада полисахаридов, а также необходимую плотность сырья на выходе иэ d0 зоны, порядка 0,18-0,2 т/м3 для обеспечения равномерного перемещения сырья по высоте зоны.

По мере продвижения сырья в секцию

2 зону фурфурольного гидролиэа, про- 65

Цель изобретения — повышение эффективности процесса гидролиэа путем обеспечения потопляемости сырья в условиях противотока без применения для этой цели специальных механических устройств.

Поставленная цель достигается тем, что верхняя секция корпуса аппарата выполнена в виде конуса, соотношение среднего диаметра к высоте которого составляет 1:3,5, при этом конус снабжен коническим переходом, соединенным с нижележащей секцией, и пат рубками для подачи пара, установленным в верхней части. Кроме того, устройство для отбора продуктов выполнено в виде самоочищающихся фильтров.

На чертеже представлен предлагае. мый аппарат, продольный разрез.

Аппарат для непрерывного гидролиза растительного сырья включает вертикальный корпус, состоящий иэ секций 1,2 и 3, сечение которых увеличивается по ходу движения сырья сверху вниз. Верхняя секция 1 вы.полнена в виде конуса, соотношение среднего диаметра к высоте которого составляет 1:3,5. В верхней части конуса установлен патрубок 4 для подачи пара на уплотнение сырья, в нижней части конус снабжен коническим переходом 5, которым он соединен с нижележащей секцией 2. Секции 2 и 3, образующие соответственно зону парового (фурфурольного) гидролиза и зону гексозного перколяционного гидролиза, соединены друг с другом коническим переходом б. В нижней секции 3 расположены штуцеры 7 для исходит гидроли э гемицеллюлоз ных фурфуролобраэующих компонентов и конверсия пентоэных моносахаридов в фурфурол, который удаляется с летучими продуктами через верхние фильтры 10 паром, подаваемым через штуцеры 8 и трубу 9. В секции 3, где снизу подается нагретый варочный раствор, осуществляется гидролиэ полисахаридов целлолигнина, образующиеся сахара отбирают в виде гидролиэата череэ нижние фильтры 10, а остаток — лигнин, с помощью ворошителя 14 выгружается через патрубок 18.

797758

Формула изобретения

Таким образом, предлагаемый аппарат позволяет подготовить сырье в. верхней зоне, уменьшить время пребывания и распад сахаров в реа"ционной зоне, осуществить продвижение и потопляемость сырья в условиях противотока без применения механических устройств и обеспечить стабильный .отбор про- . дукта. Использование изобретения позволит эффективно вести процесс непрерывного противоточного гидролиза и увеличить выход продукта с весовой единицы сырья.

1. Аппарат для непрерывного гидролиза растительного сырья, включающий вертикальный корпус, выполненный в виде секций, устройство для подачи сырья в верхнюю секцию, устройство для подачи варочного раствора в нижнюю секцию и устройства для подачи пара и отбора продуктов гидролиэа, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса гидролиза эа сЧет обеспечения потопляемости сырья в условиях противотока, верхняя секция выполнена в виде конуса, соотношение среднего диаметра к высоте которого составляет

1:3,5, снабженного коническим переходом, соединенным с нижележащей о секцией, и патрубком для подачи пара, установленным в верхней части.

2. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что устройство для отбора продуктов выполнено в виде самоочищающихся фильтров.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 489752, кл. С 07 В 7/00, 1974.

20 2. Патент США 92739086,кл.127-1, 1957.

НИИПИ Заказ 9877/8 ираж 576 Подписное илиал ППП "Патент ", г. Ужгород, ул.Проектная,4