Способ гидролиза целлюлозосодержащих материалов

 

Изобретение относится к области химической технологии, конкретно к способу гидролиза целлюлозосодержащих материалов, и может быть использовано для получения моносахаридов. Изобретение позволяет упростить процесс гидролиза целлюлозосодержащих материалов за счет того, что исходный материал и 0,1-2,0%-ный раствор серной кислоты подают на гидролиз одновременно и с одинаковой скоростью, а обработку проводят при 170-220 С в течение 6-20 мин при отношении раствора cepHo i кислоты к исходному ма- . териалу 1,0-5,0, а непрогидролизованньм материал в количестве 58-88% возвращают на стадию гидролиза. 3 табл. § сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1410 цц 4 С 08 В 37/00, 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H flATEHTY (21) 3217964/23-05 (22) 17. 12.80 (31) 793963 (32) 18. 12.79 (33) FI (46) 15.07.88. Бюл. P.- 26 (71) Ой Тампелла АБ. (FI) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) Антти Илмари Нуутипила и Вейко Йюхани Похела (FI) (53) 66.093.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 305193, кл. С 13 К 1/02, 1971. (54) СПОСОБ ГИДРОЛИЗА ЦЕЛЛИЛОЗОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области химической технологии, конкретно к способу гидролиза целлюлозосодержащих материалов, и может быть использовано для получения моносахаридов.

Изобретение позволяет упростить процесс гидролиза целлюлозосодержащих материалов за счет того, что исходный материал и 0,1-2,0Х-ный раствор серной кислоты подают на гидролиз одновременно и с одинаковой скоростью, о а обработку проводят при 170-2?О С в течение 6-20 мин при отношении раствора серной кислоты к исходному материалу 1,0-5,0, а непрогидролизованный материал в количестве 58-887. воз- 3 вращают на стадию гидролиза. 3 табл. у

1410867

Таблица 1

Отношение рецикла,X

Время ре- Выход глюакции,мин козы, Е

О

17

46

10 73

85

72

76

7,5

6,5

35

Таблица 2

Температура, С 170 180 190 200 210 220

Серная кислота, вес.%

20100502501501

Изобретение относится к химичес— кой технологии, конкретно к способу гидролиза целлюлозосодержащих материалов, и может быть использовано для получения моносахаридов.

Цель изобретения — упрощение процесса гидролиза целлюлозосодержащих материалов.

Пример 1. Предварительно необработанный исходный материал— древесные опилки, полученные из мяг ких пород древесины, — гидролизуют в трубчатом реакторе раствором серной кислоты концентрацией 0 25 вес.Х о нри 200 С при одновременной подаче опилок и кислоты с одной скоростью и при отношении между жидкостью и твердым материалом.2,5, причем наибольший выход глюкозы получают при времени реакции 20 мин. Выход глюкозы составляет 387. от целлюлозы, содержащейся в исходном материале, учитывая потери, обусловленные однократной25 промывкой водой остатка после гидролиза. Концентрация глюкозы 100 г/л.

В случае древесных опилок, полученных из мягких пород древесины, предварительно гидролизованных, выход глюкозы составляет 46,47, от цел.люлозы, содержащейся в исходном материале.

Пример 2. Предварительно гидролиэованную пшеничную солому непрерывно гидролиэуют в соответствии с примером 1 путем рециркуляции массы выгруженного непрореаги- щ ровавшего остатка. Выход глюкозы увеличивается при увеличении коэффициента рециркуляции. Параметры для получения максимального выхода глюкозы приведены в табл.1. 45

Пример 5. Предварительно гидролизованные опилки древесины

Ф

По отношению к целлюлозе, содержащейся в исходном материале.

Пример 3. Древесные опилки хвойных пород древесины гидролизуют в трубчатом реакторе по примеру 1.

Реакционную смесь выгружают через

5 мин при непрерывной продувке. Остаток подвергают аналогичной обработке (5 мин гидролиза и продувка).

Операцию повторяют для каждого нового остатка. После каждого цикла определяют размер частиц. Установлено, что средний размер частиц материала уменьшается при увеличении числа обработок.

П р и м .е р 4. Предварительно гидролизованные опилки. хвойных пород гидролизуют в трубчатом реакторе при отношении твердых частиц и жидкости 2,5 и одновременной подаче реагентов с одинаковой скоростью путем изменения времени реакции и концентрации серной кислоты при постоянном времени реакции, равном 17 мин. Установлено, что выход глюкозы 45 вес.% достигается, когда повьппение температуры на 10©С сопровождается снижением концентрации серной кислоты до половины..Результаты представлены в табл.2. хвойных пород гидролизуют в трубчатом реакторе при одновременной пода1410867 че реагентов с с динаконой скоростью. Отношение жидкости и твердых частиц на входе реактора изменяют от 1 до 5. Скорость гидролиза не зависит от отношения твердых частиц и жидкости, когда отношение выше 1,5.

Данные зависимости скорости гидролиза от отношения жидкости и твердых частиц представлены в табл.3.

При проведении процесса гидролиза известным способом исходный материал обрабатывают методом противотока в несколько стадий без разделения твердых частиц на фракции, что требует использования сложного оборудования и затрудняет контроль процесса. формула изобретения

Т а б л и ц а 3

1,2

1,5

2,0

3,0

4,0

5 0

Составитель Т.Картинская

Техред А. Кравчук Корректор О.Кравцова

Редактор M.Ïåòðoâà

Заказ 3498/59 Тираж 434 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Отношение жидкос- Скорость гидроти и твердых частиц лиза, мин

0,063

0,077

0,0871

0,082

0,082

0,083

0,082

Способ гидролиза целлюлозосодержащих материалов, включающий обработку исходного материала разбавленным раствором серной кислоты и выделение продуктов гидролиза непрогидролизованного материала, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса, исходный материал и раствор серной кислоты подают на гидролиз одновременно с различной скоростью, а обработку проводят о при 170-2?О С 0,1-2,01-ным раствором серной кислоты 6-20 мин при отношении раствора серной кислоты и исходного материала 1,0-5 0 а непрогидролизованный материал в количестве

58-88Х возвращают на стадию гидролиза.