Способ переработки гидролизатов растительного сырья

Способ переработки гидролизатов растительного сырья

Иллюстрации

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).