Способ получения раствора моносахаридов

 

Изобретение относится к гидролизной промышленности, в частности к производству моносахаридов. Цель изобретения - повышение выхода целевого продукта. Растительное сырье подвергают гидролизу и выделяют моносахариды из легкогидролизуемых полисахаридов. Остаток тр удногидролизуемых полисахаридов подвергают многоступенчатому гидролизу с использованием от 2 до 10 реакторов. Гидролиз остатков сырья ведут до степени конверсии полисахаридов 20-70% от количества моносахаридов , поступающих в каждый реактор Целевой продукт на этой стадии гидролиза выделяют из каждого реактора. 1 табл.

co(03 сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлик (st)s С 12 P 19 02

1 (21) 4404147/13 (22) 18,04.88 (46) 30,07;92. Бюл. М 28 (71) Научно-производственное объединение Гидролиэпром" (72) В. В, Рябов, А. А. Щуйляк, Е, С, С.апотницкий, В. П; Щебелев, А. А, Явич, lO. В. Газиев, Ю. А. Лаптев, В. Г. Пономаренко, М. А, Харченко, Г. Ф. Потебня,,Г. М. Байдык и С. Х, Малько (53) 547,455:612.396.13(088.8) (56) Шарков В. И. и др. Гехнология гидролизных производств. M., 1973, с. 42 — 43. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРА МОНОСАХАРИДОВ. Изобретение относится к гидролизной промышленности, в частности к производству моносахаридов.

Цель изобретения — повышение выхода целевого продукта.

:Пример 1, Щепу хвойной и листвен ной древесины (50 на 50%) непрерывно йодают в.пропарочную камеру, куда подают острый пар давлением до 1 МПа, Пропаренное растительное сырье направлягот в шнековый аппарат — гидролизер первой стадии, куда подают подогретый раствор 0,5% серной кислоты. Гидролиз проводят при 140 С.

Время пребывания сырья в аппарате

30 мин.

После проведения гидролиза легкогидролизуемых полисахаридов жидкую фазу отделяют в шнековом фильтре, отжатую твердую фазу промывают водой и повторно отжимают во второй секции шнекового фильтра, Полученный целлолигнин поступает во вторую стадию гидролиза в следующую сек„„Б Ы „„ 1751213 А1

2 (57) Изобретение отнбсится к гидролизной промышленности, в частностИ к производству моносахаридов. Цель изобретения— повышение выхода целевого продукта. Растительное сырье подвергают гидролизу и выделяют моносахариды из легкогидролизуемых полисахаридов. Остаток трудногидролиэуемых поiièñàõàðèäîâ подвергают многоступенчатому гйдролиэу с использованием от 2 до 10 реакторов, Гидролиэ остатков сырья ведут до" степени конверсии полисахаридов 20-70% от количества моносахаридов. поступающих в каждый реактор.

Целевой продукт на этой стадии гидролиэа выделяют из каждого реактора, 1 табл. цию шнекового аппарата гидролизера; в котором проводят гидролиз целлолигнина при

200 С 0,5%-ным раствором сернрй кислоты.

Время пребывания в аппарате 6 мин, После проведения гидролиэа трудногидролизуемых полисахаридов жидкую фазу отделяют в шнековом фильтре, последовательно соединенным с гидролизером, твердую фазу промывают водой и повторно отжимают в следующей секции шнекового фильтра.

На выходе из каждой секции контролиру1от следуюЩие "показатели . степень конверсии полисахаридов; выход моносахаридов; количество веществ лигнофуранового комплекса (Л Ф К).

Степень конверсии полисахаридов определяют по остаточным полисахаридам в прогидролизованном растительном сырье, Моносахариды определяют хроматографически, Л Ф К вЂ” спектрофотометрически.

Получены следующие результаты, На первой стадии гидролиза выход моносахаридов из легкогидролиэуемых пол1751213 исахаридов — 21,0% (от общего количества пол исаха ридов); Л Ф К вЂ” 0,4% ..

На второй стадии гйдролиза: степень конверсии трудногидролизуемых полисахаридов — 40%, выход моносахаридов из трудногидролизуемых полисахаридов — 33%, Л Ф К вЂ” 0,55%, Пример 2. Способ осуществляют в соответствии с примером 1, но температура тидролиза на второй стадии процесса

220 С, время пребывания в реакторе 1 мин, На второй стадии гидролиза: сТепень койверсии — 39%; выход моносахаридов—

33%; ЛФК -.0,53%.

Пример 3. Способ. осуществляют аналогйчно -примеру 1,. но концентрация кислоты на втооой стадии 1%. Время пребывания в гидролизере 3 мин, Степень конверсий трудногидролизуемых полисахаридов на второй стадии со: ставляет 41%,. выход моносахаридов—

33,5% ..

Примеры 1 — 3 показывают, что задаййая степень конверсии полисахаридов на с1 упени может быть, достигнута -соответствующим варьированием техн ологическйх параметров (температура, время, концентрация кислоты) на данной ступени. При этом количество образующихся веществ ЛФК зависит от ст6пени конверсии полисахаридов на данной стадии, не зависит-от технологических параметров; при которых была достигнута данная степень конверсии.

Поэтому в последующих примерах представлены результаты экспериментов, при которых достигнута определенная степень конверсии при одном подборе параметров.

Пример 4. Способ осуществляют по примеру 1; но температура гидролиза на второй стадии 205 С, время пребывания в — реакторе 2 мин, Степень конверсий трудноГ гидролизуемых полисахаридов на второй стадии составляет 20%, выход моносахаридов 16,5%, ЛФК вЂ” 0,21%, Пример 5. Способ осуществляют, как

5 в примере 1, Вторую стадию гидролиза проводят в несколько ступеней; Целлолигнин последовательнотидролизуют в реакторной секции, отделяют жидкую фазу в шнековом фильтре, прОмывают, повторно отделяют

10 жидкую фазу в шнековом фильтре, а отжатая твердая фаза поступает.на гидролиз в следующую реакторную секцию (вторая ступень) и процесс повторяется, Количество ступеней варьируют от

15 2до10, Степень конверсии на каждой ступени достигается подбором определенных технологических параметров в соответствующей реакторной секцйи, .

20 Результаты экспериментов представлены в таблице. Применение способа позволяет значительно упростить технологическую схему дальнейшей подготовки гидролизных сред

25 для химической и биохимической перерабо-. ток, повысить выход целевого продукта.

Формула изобретения

Способ получения раствора моносахаридов путем гидролйза исходного расти30 .тельного:сь1рья и отделения целевого продукта от остатка сырья, с последующим многоступенчатым гидролизом полученного остатка сырья и отделейием целевого продукта на каждой ступени, о т л и ч а ю щ и й-

35 с я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, многоступенчатый гидролиз проводят в каскаде реакторов, при этом гидролиз ведут до степени конверсии полисахаридов в сырье 20-70 j от количест40 ва полисахаридов, поступающих в каждый реакт.ор.

1751213 оо

М СЧ оо

СЧ СЧ о

)»

IX

Ф

L" о о о Ct СЧ СЧ и о

Б к ооо мсч сч а.о о.о

ID мСЧ СЧ

Ф

CI) IA

z о

hC

CL)

Ю

Ф

)о о,ооо 4" (сч N о и р х о с Ф

2 *,). .Щ g CI) щ а хс

Ю

О и

О о.6

CL

2: о о

Ф

-K

Iи

CII а ь, О

О. с

X о

z.

Е о х . с

Б

Ц и х

Ц. о

C: (5 .о х

CI) и а

Ф

L и

I с

0 (s+o

3хоащ о о

Со)ох, X х

Ж оаX ) sа© =о хф

Б с) О В ЕCnI»

М LD б 4 "4 СЧ СЧ и) Люби) О с0 О) с) сч с")

lA Ц) СС) Ю CO CD о о îå -- ) N N

О ОООООО

СО IeeNNN

О ОООООО

00 I» с) С 4 N N N а z

CI)

Ф

О ZNNNNNN

Ф с( х

Ю

О О О Ф

Е 0 ") IО ; О Ф с с) а-с с: с.) ю