Способ переработки гидролизатов растительного сырья

Иллюстрации

Способ переработки гидролизатов растительного сырья (патент 901268)
Способ переработки гидролизатов растительного сырья (патент 901268)
Способ переработки гидролизатов растительного сырья (патент 901268)
Способ переработки гидролизатов растительного сырья (патент 901268)
Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Иэе

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

901268 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 050580 (21) 2941190/28-13 с присоединением заявки №(23) Приоритет (51)M. Кл.

С I3 К 1/04 зоеударстеаивй комитет

СССР яо делан изобретений и открытий

Опубликовано 3001.82. Бюллетень № 4 (53) УДК663.53 (088. 81

Дата опубликования описания 300 I.82

Е.Д.Гельфанд, В.И,Каменный, В.Ф. и В.Ф.Благушин (72) Авторы изобретения

Архангельский ордена Трудового Кра Э в, -,г Т... е„ф .1 лесотехнический институт им. В.В.Куйбышева

1 б % 1 (7!) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ГИДРОЛИЗАТОВ РАСТИТЕЛЬНОГО

СЫРЬЯ

Изобретение относится к гидролиз ной промышленности, а именно к способам переработки гидролизатов, получаемых при кислотном гидролизе растительного сырья, для подготовки их к сбраживанию или ферментации.

Как известно, гидролизаты растительного сырья содержат в своем составе серную и органические кислоты, нейтрализация которых является обя10 зательной при подготовке гидролиза" тов к биохимической переработке.

Известен ряд способов обработки гидролизатов, направленных на устранение избыточной кислотности, в част-, ности обработка сланцевой золой $1$ „ ,пиролизованным активным илом 323, обработка ионитами в сочетании с известью и аммиачной водой f33 .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ переработки гидролизатов,путем последовательной нейтрализации .известковым мо2 локом и аммиачной водой и отделение образующе гося ги псового шлама. При этом в горячий гидролизат при 75-85 С вводят сначала известковое молоко, чтобы отнейтрализовать всю содержащуюся в нем серную кислоту (кислотность гидролизата при этом снижается до

40-50 мг-экв/л), затем вводят аммиачную воду в таком количестве, чтобы остаточная кислотность снизилась до

20-25 мг-экв/л, после чего смесь подвергают отстаиванию для осаждения выпавшего гипса и направляют на дальнейшую переработку.

Отделение гипса иногда проводят между стадиями введения известкового молока и аммиачной воды. Кроме того, поскольку образуются сильно пересыщенные гипсом растворы (т.е. растворы, фактическая концентрация растворенного гипса в которых превышает предел растворимости гипса в воде) последующая переработка таких растворов сопровождается гипсацией обору3 90126 дования, поэтому для получения растворов с минимальной степенью пересыщения нейтрализацию гидролизатов известковым молоком проводят с направленной кристаллизацией гипса, для осуществления..которой в поток известкового молока, подаваемого для смещения с гидролизатом, вводят затравку кристаллов гипса. Эту затравку получают путем введения в поток известкового молока некоторого количества серной кислоты 541.

Недостатками способа являются необходимость проведения направленной кристаллизации гипса и связанный с этим дополнительный расход реагентов (известкового молока и серной кислоты) на приготовление гипсовой затравки, несмотря на применение направленной кристаллизации гипса, получаемые нейтрализаты характеризуются еще сравнительно высокой концентрацией растворенного гипса, которая составляет от 2,3 до 2,8 г/л по сравнению с концентрацией насыщенного раст- вора, состоящего около 1,85 г/л. Последующая переработка таких пересыщенных гипсом гидролизатов приводит к гипсации оборудования и наносит гидролизной промышленности большой экономический ущерб.

Цель изобретения - снижение содержания растворенного гипса в конечном продукте.

Поставленная цель достигается тем, что в способе переработки гидролизатов растительного .сырья, предусматривающем проведение операций нейтрализации гидролиза известковым молоком, аммиачной водой, введение гипсового шлама в виде затравки с последующей очисткой нейтрализата от взвешенных частиц гипса и органических веществ, введение гипсового шлама осуществляют непосредственно в гидролизат перед его нейтраллиза« цией.

46

45 случае эффект второго варианта не будет выше, чем первого.

Пример 1. Берут 1 л гидролизата из производственного потока и при 90 С, в него вводят 10 г/л гип.сового шлама влажностью 363.Смесь перемешивают в течение 5 мин, после чего концентрация растворенПри этом перед нейтрализацией известковым молоком в раствЬр гидролизата с гипсовым шламом добавляют раствор аммиака в количестве 2050 мг-экв/л, а известкое молоко используют, в количестве, обеспечивающем содержание свободной серной кисФ лоты в нейтрализате 5-20 кг-экв/л.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

По первому варианту гидролизат непрерывно поступает в сборник с мешалкой, куда одновременно подают гипсовый шлам, отобранный со стадии осветления нейтрализата. Полученный раствор гипса в гидролизате поступает непрерывно в нейтрализаторсмеситель, где он смешивается с известковым молоком. Образующийся нейтрализат непрерывно проходит через нейтрализатор-выдерживатель, а затем поступает на стадию отделения гипсового шлама, после чего часть гипсового шлама отводят на растворение в гидролизате, а часть отводят в отвал, осветленный же нейтрализат донейтрализовывают аммиачной водой (аммиачную воду можно вводить и до стадии отделения гипса от нейтрализата) .

По второму варианту гидролизат непрерывно подают в сборник с мешалкой, куда непрерывно поступает гипсовый шлам со стадии осветления нейтрализата, затем в образующийся раствор вводят от 20 до 50 мг-экв/л аммиака и сразу подают на нейтрализацию известковым молоком, причем известковое молоко задают в таком количестве, чтобы в растворе оставалась серная кислота, затем от полученного нейтрализата отделяют выпавший гипс с подачей части гипса на стадию растворения в гидролизате и подвергают его донейтрализации аммиачной водой.

Важной отличительной особенностью второго варианта нейтрализации от первого, а также от известного является то, что по первому варианту дозировка известкового молока не влияет на эффективность процесса (можно связывать хоть всю содержащуюся в гидролизате серную кислоту, хоть часть ее), тогда как по второму варианту дозировка извести должна быть такой, чтобы в нейтрализате обязательно оставалось некоторое количество (от 5 до 20 мг-экв/л) свободной серной кислоты, в противном

5 901268 6 точной кислотности 68 мг-экв/л, в том числе по серной кислоте 20 мг-экв/л.

Пример 3. Обработку гидролизата проводят в условиях, идентичных примеру 2, с той разницей,что перед стадией введения известкового молока в гидролизат вводят 50 мг-экв/л аммиачной воды. Содержание растворенного гипса в конечном нейтрализате составляет в опыте 1,9 г/л.

В таблице сопоставлена эффективность. переработки гидролизатов по предлагаемому и известному способам.

Извест-,Предлагаемый ный спосо способ

Показатель ри- Варит 1 ант 2

1" р —, ри- Приер 1 мер 2 мер3

Концентрация растворенного гипса, г/л

24212019

55 ного гипса в гидролизате равна

3,12 г/л.

400 мг приготовленного таким об" разом раствора, содержащего серной кислоты 120 мг-экв/л, органических кислот 48 мг-экв/л, нейтрализуют известковым молоком, содержащим

80 г/л Са0, при 80 С до остаточной кислотности 45 мг-экв/л, затем выдерживают 40 мин на водяной бане при 1о указанной температуре, непрерывно перемешивая, после чего отделяют выпавший осадок гипса фильтрованием, донейтрализовывают фильтрат 10Ф-ной аммиачной водой до остаточной кислотности 20 мг-экв/л и определяют в нем концентрацию растворенного гипса, которая оказывается равной

2,1 г/л.

Параллельно для сравнения эффективности предлагаемого способа с известными проводят контрольный опыт, в котором 400 мл идентичного по составу гидролизата, но без предварительного растворения в нем гипсового шлама, нейтрализуют в тех же условиях известковым молоком, в которое предварительно вводят гипсовую затравку.

Концентрация растворенного гипса в полученном нейтрализате составляет

2,4 г/л.

Из сопоставления концентрации растворенного гипса в опытном и контрольном нейтрализатах видно, что в опытном нейтрализате содержание гип35 са на 12,54 ниже, чем в контрольном.

Пример 2. Берут 1 л гидролизата по условиям примера l и смешивают его с гипсовым шламом аналогично примеру 1. Затем в полученный гидролизат вводят 10i-ный раствор аммиачной воды в количестве 20 мг-экв/л, после чего сразу нейтрализуют его известковым молоком по условиям примера 1 до остаточной кислотности

53 мг/экв/л, при этом содержание свободной серной кислоты в конечном нейтрализате составляет 5 мг-экв/л.

После отделения выпавшего гипса и донейтрализации аммиачной водой до

50 остаточной кислотности 25 мг/экв/л концентрация растворенного гипса в конечном нейтрализате составляет

2,0 г/л, что примерно íà 5i ниже, чем концентрация растворенного гипса по первому варианту.

Аналогичный же результат получают в том случае, когда нейтрализацию известковым молоком проводят до остаИз данных таблицы видно, что предлагаемый способ переработки гидролизатов обеспечивает получение растворов с более низкой концентрацией гипса, чем известный.

Предлагаемый способ позволяет получить нейтрализаты с содержанием растворенного гипса примерно на 204 ниже по сравнению с нейтрализатами, полученными по известному способу.

Поэтому реализация его снижает гипсацию оборудования в гидролизной промышленности, которая, как указывалось, наносит большой экономический ущерб гидролизным заводам.

Одновременно при применении предлагаемого способа отпадает необходимость в применении направленной кристаллизации и экономятся соответствующие реагенты (серная кислота и известь) .

Предлагаемый способ характеризуется простотой. Для реализации его требуется всего один дополнительный аппарат для приготовления раствора гипсового шлама в гидролизате. Учитывая, что скорость растворения гипса в гидролизате высока (насыщение достигается в течение 2-3 мин), требуемая емФормула изобретения

Составитель E.Ãåëüôàíä

Редактор С.Крупенина Техред Д.Пекарь Корректор Н. Швыдкая ееюе»»ее »»е

Ф

Заказ 12299/22 Тираж 373 Подписное

" ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г; Ужгород, ул. Проектная, 4

7 9012 кость аппарата незначительна по сравнению с емкостью основного технологического оборудования.

1. Способ переработки гидролизатов растительного сырья, предусмат-,о ривающий проведение операций нейтрализации гидролизата известковым молоком, аммиачной водой, введение гипсового шлама в виде затравки с последующей очисткой нейтрализата от взвешенных частиц гипса и органических веществ, о е л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения содержания растворенного гипса, введение .гипсового шлама осуществляют непос20 ,редственно в гидролизат перед его нейтрализацией.

68 8

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю-. шийся тем, что перед нейтрализацией известковым молоком в раствор гидролизата с гипсовым шламом добавляют раствор аммиака в количестве 20-50 мг/экв/л, при этом известковое молоко используют в количестве, обеспечивающем содержание свободной сеаной кислоты в нейтрализате 5-20 мг-экв/л.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 128807, кл. С 12 К 1/02, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР и 637432, кл. С 13 K l/04, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР 636263, кл.. С 13 К 1/02) 1977 °

4.. Шарков В.И. и др. Технология гидролизных производств. М., "Jlecная промышленность!, 1973, с.84-97 (прототип).