Установка для охлаждения гидролизатов растительного сырья

 

Использование: относится к гидролизной прбмышленности, касается производства спирта и кормовых дрожжей и позволяет снизить загрязненность конденсатов, образующихся при вакуум-испарительном охлаждении гидролизатое. Сущность изобретения: установка включает вакуум-испарители .с вакуум-конденса торами, подключенными к паровым эжекторам, сборник конденсатов и вакуум-рестификацйонную колонну, тарелка питания которой соединена со сборником, а кубовая часть - с паровыми эжекторами со стороны выхода из них отработанного пара и/или с паровым пространством одного из вакуум-испарителей . 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СО|ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (51)5 С 13 К 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ:

1 (21) 4866260/13 (22) 12.07.90, (46) 30,07.92. Бюл. ¹ 28 (71) Архангельский лесотехнический Институт им. В. B. Куйбышева и. Кооператив

"Инженер" при Архангельском лесотехническом институте им, В. В. Куйбышева (72) E. Д. Гельфанд (53) 663,534(088. 8) (56) Мартыненко К. Д, и др. Технологическое оборудование гидролизных производств.

M.: Лесная промышленность, 1973, с. 142146, с. 139 — 141, с, 137-141, рис. 42. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ГИДРОЛИЗАТОВ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

Изобретение относится к гидролизной промышленности; производящей этиловый спирт, кормовые дрожжи и фурфурол, касается устройств, применяемых для охлаждения гидролизатов растительного сырья, и может быть использовано и в целлюлознобумажной промышленности при биохимической переработке сульфитных щелоков на спирт и кормовые дрожжи.

Известно применение для охлаждения гидролизатов только двух устройств — это поверхностные теплообменники и вакуум- охладительные установки.

Недостаток поверхностных теплообменников заключается в том, что при охлаждении на них гидролизата он не очищается от. вредных летучих примесей, мешающих его дальнейшей переработке (фурфурол и другие).

В качестве прототипа принята вакуум-схладительная установка, включающая вакуум-испарители гидролизата, соединенные с ними вакуум-конденсаторы, м Ы, 1751218 А1 (57) Использование: относится к гидролизной промышленности, касается производства спирта и кормовых дрожжей и позволяет снизить загрязненность кендейсатов, образующихся при вакуум-испарительном охлаждении гидролизатоа. Сущность изобретения; установка включает вакуум-испарители . с вакуум-конденсаторами, подключенными к паровым эжекторам, сборник конденсатов и вакуум-рестификационную колонну, тарелка питания которой соединейа со сборником, а кубовая часть— с паровыми эжекторами со стороны вйхода из них отработанного пара и/или с паровым пространством одного из вакуум-испарителей, 1 э;и. ф.-лы, 1 ил. подкл|оченные к пароэжекторным вакуумнасосам, сборник конденсатов паров самоиспарения и конденсатор отработанного пара с пароэжекторов.Гидролизат последовательно проходит через вакуум-испарители, разрежение в которых нарастает от первого к последнему и, вскипая в каждом из Них, охлаждается; одновременно при вскипании гидролизата в паровую фазу вместе с водой переходят и вредные летучие примеси, содержащиеся в гидролизате, Пары вскипания из каждого испарителя отводятся в соответствующий конденсатор, подключенный к соответствующему паровому эжектору; образующиеся конденсаты отводятся в сборник, а из него — на очистку (т.е. извлечение фурфурола и других примесей путем ректификации), Отработанные пары из пароэжекторов отводятся в конденсатор смешения, орошаемый водой, и смесь сбрасывается в канализацию, 1751218

Недостатком прототипа является то, что образующиеся в процессе ее работы конденсаты сильно загрязнены вредными органическими веществами (в частности фурфуролом до 0,4%), сброс их в канализацию запрещен и требуется специальная очистка. Кроме того, в установке не используется теплота отработанного пара после пароэжекторов и необходимо тратить воду на его конденсацию, при этом дополнительно образуется поток сточной воды из конденсатора смешения, Цель изобретения — уменьшение. загрязненности конденсаторов, уменьшение сброса стоков и попутное извлечение фурфурола.

Поставленная цель достигается тем, что установка для охлаждения гидролизатов со-.: держит вакуум-испарители с вакуум-конденсаторами и паровыми эжекторами, последовательно соединенные по потоку гидролиэата; сборник конденсатов; вакуум. ректификационную колонну, тарелка пита- ния которой подключена к сборнику конденсатов, а кубовая часть — к паровому пространству одного из вакуум-испарителей и/или к паровым эжекторам со стороны выхода из них отработанного пара, Допол" нительно тарелка питания колонны или сборник конденсатов подключены к сборнику решоферных конденсатов гидролизного завода.

Отличием предлагаемой установки по сравнению с прототипом является то, что. она снабжена вакуум-ректификацион ной колонной, тарелка питания которой подключена к сборнику конденсатов, а кубовая часть — к паровому пространству одного из

"испарителей и/или к пароэжекторным насосам со стороны выхода отработанного пара; дополнительно тарелка питания колонны или сборник конденсатов подключены к сборнику решоферных конденсатов гидролизного завода.

На чертеже изображена схема установки

Позициями обозначены: 1 — отвод охлажденного гидролизата, 2 — 5 вакуум-испарители, 6 — ввод горячего гидролизата, 7 — 9, 14- линии отвода паров вскипания из испарителей в конденсаторы; 10 — 13 — вакуумконденсаторы; 15 — вакуум-линии, соединяющие паровое пространство вакуум-конденсаторов с соответствующими пароэжекторами; 16 — линия подачи пара на. пароэжекторы; 17 коллектор разводки пара на пароэжекторы; 18 — пароэжекторы для создания вакуума в конденсаторах 10 — 13 и испарителях 2 — 5. а также в ректификационной колонне 22; 19 — вакуум-линия, содержащая паровое пространство дефлегматора с пароэжектором; 20 и 22 дефлегматор и ректификационная колонна соответственно; 21 — линия отвода укрепленного фурфуролсодержащего конденсата (на дальнейшую переработку); 23 — линия отвода очищенных.конденсатов (в канализацию или"на производственные нужды); 25, 2 7— линии подачи конденсатов на ректифика10 цию; 26 — насос подачи конденсатов на ректификацию; 28 — линии отвода конденсатов;

29 — сборник фурфуролсодержащих конденсатов; 30 — сборник решоферных конденсатов.

15 Предлагаемая установка может работать по двум вариантам.

По первому варианту установка работает следующим образом.

Горячий гидролизат непрерывно подают по линии 6, он последовательно прохо20 дит вакуум-испарители 5, 4, 3 и 2; при этом в каждом из них он вскипает (т.е. разре>кение в каждом последующем испарителе больше, чем в предыдущем), выделяя некоторое количество паров и, следовательно, 25 охлаждается; охлажденный гидролизат отводится по линии 1 на биохимическую переработку, Пары, образующиеся в вакуум-испари30 теле 5, отводятся по линии 14 в вакуум-конденсатор 13 (разрежение в котором создается одним из пароэжекторов 18), а конденсат из него — по одной из линий 28 в сборник 29.

35 Пары, образующиеся в вакуум-испарителе 4, отводятся по линии 9 в вакуум-конденсатор 12, а конденсат из него— в сборник 29.

Пары, образующиеся в вакуум-испарителе 3, отводятся по линии 8 в вакуум-кон-. денсатор 11, конденсат из него — в сборник

Пары, образующиеся в вакуум-испарителе 2, отводятся по линии 7 в вакуум-конденсатор 10, Все конденсаты, собираемые в

45 сборнике 29 и содержащие в качестве загрязнителя в основном фурфурол до 0,40,5% (а также метиловый спирт, эфиры), отводятся насосом 26 и rio линии 25 подают50 ся на тарелку питания 22 вакуум-ректификационйой колонны, Здесь происходит исчерпывание летучих веществ из конденсатов и укрепление их в парах, в результатечего из низа колонны выводится очищенный

55 от летучих загрязнителей (фурфурола и др.) конденсат 23 (в канализацию или на производственные нужды), а из верха — укрепленн ы и (до 4 — 6%) фурфуролс оде ржа щи и конденсат 21, который подают на производство фурфурола, В качестве греющего пара

1751218 в кубовую часть 24 ректификационной колонны подают отработанынй пар из пароэжекторов 18, При этом, поскольку давление отработанного пара невелико, ректификационная колонна работает под 5 разрежением, создаваемым одним из пароэжекторов 18. Согласно расчетам, при режимах работы вакуум-охладительных установок, принятых в промышленности, соотношение массовых расходов паров из 10 пароэжекторов 8 и конденсатов в сборнике .

29 составляет 0,21-0,24, что вполне достаточно для исчерпывания фурфурола из конденсатов и укрепления его.(в колонне) до концентрации 4-67;. 15 .По второму возможному варианту установка работает так >ке, как и по первому, но дополнительно на тарелку питания ректификационной колонны подают решоферные конденсаты из сборника 30 по линии.27, 20 насосом 26 и далее по линии 25. Кроме того, в кубовую часть 24 вакуум-ректификационной колонны подают дополнительно в качестве греющего пара пары вскипания из вакуум-испарителя 5 по линии 14, поскольку 25 в этом случае паров из пароэжекторов 18 можно оказаться недостаточно.

Предлагаемая установка не требует специальной дорогостоящей .очистки кон- денсатов, так как в результате прохождения 30 их через колонну 22 концентрация фурфурола в них снижается с 0,4 до 0,02 — 0,03 без энергозатрат. Попутно получается укрепленный до концентрации 4 — 5% фурфурол- содержащий конденсат, из которого можно 35 получать фурфурол при минимальных затратах — они будут в 10 раз меньше, чем при обычном извлечении фурфурола из конденсатов. Сокращается количество сточных вод при работе установки за счет того, что в 40 предлагаемой установке отсутствует в отличие от прототипа контактный конденсат паров иэ пароэжекторов, орошаемый свежей водой; следовательно, не расходуется и вода на этот конденсатор, Все указанные преимущества обусловлены тем, что установка снабжена вакуумректификационной колонной для перегонки конденсатов, кубовая часть которой подключена к паровым эжекторам со стороны выхода из них отработанного пара и/или к паровому пространству одного из вакуум испарителей.

Формула изобретения

1. Установка на охлаждения гидролизатов растительного сь1рья, включающая вакуум-испарители, "последовательна соединенные по ходу потока ожлаждаемого гидролизата, вакуум-конденсаторы с пгроэжекторными вакуум-йасосами, связанные с вакуум-испарителями, и сборник фурфуролсодержащих конденсатов, сообщенный с вакуум-койденсаторами, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью снижения загрязненности конденсатов и-извлечения из них фурфурола в процессе охлаждения гидролизатов, установка снабжена вакуум-ректификационной колонной, тарелка питания которой сообщена со сборником фурфуролсодержащих конденсатов, а кубовая часть колонны — с паровым пространством одного из вакуум-испарителей и/или с паровыми эжекторами со стороны участков выхода из них отработанного пара.

2. Установка по и. 1, о тл и ч а ю щ а яс я тем, что тарелка питания вакуум-ректификационной колонны или сборник фурфуролсодержащих конденсатов снабжены дополнительным сборником решоферного конденсата охлажденных гидролиэатов и подключены к нему трубопроводами с вентилями.

1751218

Составитель Е.Гельфанд

Редактор Н.Швыдкая Техред М.Моргентал Корректор С.Пекарь

Заказ 2665 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Пройзводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101