Способ непрерывного гидролиза растительного

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

382597

Зависимое от авт. свидетельства № 234948

Заявлено 19.1Ч.1971 (№ 1647697/23-4) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 23.Ч.1973. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 10.Х.1973

М. Кл. С 07Б 7/00

С 13k 1/02

Государственный комнтет

Совета Мнннстров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 663.534(088.8) Авторы изобретения В. А. Ефимов, И. И. Корольков, И. А. Беляевский, М. Н. Молчанова, В. Л. Сараф и Л. М. Сведенцов

Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт гидролиза растительных материалов

СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ГИДРОЛИЗА РАСТИТЕЛЬНОГО

СЫРЬЯ

Изобретение относится к гидролнзной промышленности.

В основном авт. св. № 234948 описан способ гидролиза растительного сырья в противотоке сырья и раствора гидролизующей жидкости с концентрацией 0,6 — 0,8% и температурой 188 — 190 С с применением принудительного подпрессовывания материала.

При этом в аппарате образуются три отдельные зоны.

В нижней части аппарата образуется зона гидролиза легкогидролизуемых полисахаридов и происходит отделение гидролизата от гидролизуемого материала (фнльтрация).

В средней части образуется зона гидролиза трудногидролизуемых полисахаридов.

В верхней части — зона подсушка .тигнина и его удаление из аппарата.

Плотность слоя гидролизуемого материала в аппарате регулируются с помощью подпрессовывающего устройства или путем подачи пара в верхнюю часть аппарата и создания там избыточного давления, превышающего давление, соответствующее температуре кипения жмдкости в аппарате.

Известный способ имеет невысокую скорость выдачи гидролизата из-за плотного фильтрующего слоя, образующегося в результате спрессовыва ния сырья, и излишне глубокий гидролиз сырья в зоне фильтрации, что приводит к снижению выхода PB.

Цель изобретения — улучшение процесса гидролиза, а именно увеличение скорости выдачи гидролизата и смягченяе условий процесса гидролиза в зоне фильтрации.

Для этого в зону гидролиза легкогидрол изуемых полисахаридов дополнительно подают гидролизующую жидкость с концентрацией

10 0,3 — 0,4% и температурой 130 — 160 С с дополнительным отбором гидролизата из зоны гидролиза трудногидролизуемых полисахаридов.

Способ заключается в следующем.

Через вертикальный аппарат снизу вверх пропускают сырье. Основное количество раствора гидролизующей жидкости с концентрацией 0,6 — 0,8 и температурой 188 — 190 С цропускают сверху вниз. Одновременно дополнительно вводят гидролизующую жидкость с концентрацией 0,3 — 0,4% и температурой 130—

160 С. Причем дополнительный ввод гидролизующей жидкости осуществляют из центра нижней части аппарата в направлении, перпендикулярном движению сырья, 25

Таким образом, в аппарате образуются три отдельные зоны, имеющие различное технологическое 1назначение и отличающиеся по физико-химическим параметрам.

В нижней части аппарата, куда поступает свежее сырье, имеют место более мягкие ус382597

Известный снос о б

И

CU д cd а с д

Я о о z о ь( (Б Е ж з

Ctl ь( д cd

Ф

CU д р) (»

) о о о о ::(<.) д

QJ . о

Ж ь о

И д о о о д

Х

m ь (»

Cg С.>

- (С.> сС г Л

Ох сс а

Ю - а о ь

Д»»ь о. о х

Д о0= до о

cclm 2

o <

m: а, о х

Q CJ == о о о v со с о д ь, о ч.э о о

Сб

И о о о д о

К ь

И ( ) G3 щ

« ао х" о х ах до

>, « Ж о

Л и, оь Д

CU ь(п д - а о

>,И ь( о

И о а сс ь ь( д д ч

50,9

6,7

82

4,5

54,4

531

7,59

10,1 831

1162

4,00

14

56,0

5ь2

5;17

4,95

12,5

1000

4,4

55,0

10,5 675

52,0 ловия гидролиза в результате снижения температуры гидролизующей жидкости при смешении ее с холодным сырьем, поступающим из питателя, .и вследствие дополнительно поступающей из центра аппарата гидролизующей жидкости с пониженной концентрацией (0,3—

0,4% ) и пониженной температурой (130—

160 С) .

В этой зоне происходит гидролиз легкогидролизуемых пол исахаридов сырья и фильтрация гидролизата (отделение гидролизата), полученного при гидролизе легкогидролизуемых полисахаридов.

Средняя зона — основная часть реакционного пространства аппарата, где происходит гидролиз трудногидролизуемых полисахаридов сырья за счет высокой концентрации (0,6 — 0,8%) и повышенной температуры (! 88 — 190 С) основной гидролизующей жидкости, поступающей сверху.

Дополнительный отбор гидр олизата осуществляют через дополнительное фильтрующее устройство — фильтрующие лучи, установленные в средней части аппарата.

Третья зона (верхняя часть аппарата) зона промывки лигнина и удаления его из аппарата с помощью разгрузочного приспособления.

При принудительнам подпрессовывании сырья плотность его достигает до 400 кг/лз и выше, что снижает скорость выдачи гидролизата из-за сопротивления уплотненного фильтрующего слоя.

Использование дополнительного ввода гидролизующей жидкости с температурой 130—

160 С и концентрацией 0,3 — 0,4% создает условия для уменьшения деструкции сырья и увеличения выхода сахара;из легкогидролизуемых полисахаридов..

Дополнительный отбор гидролизата увеличивает общую площадь фильтрации, уменьшает высоту фильтрующего слоя гидролизуемого сырья и уменьшает перепад давления, ведущий к слишком высокому уплотнению гидролизуемого сырья.

Снижение параметров дополнительно вводимой гидролизующей жидкости создает в зоне фильтрации слой менее прогидролизованного сырья, который необходим для уменьшения уноса мелкодисперсного лигнина с гидролизатом и осаждения смолистых веществ на сырье.

5 Как показали испытания, гидролизаты, прошедшие фильтрацию через слой менее прогидролизова нного сырья, отличаются высокой биологической доброкачественностью и повышенным выходом дрожжей с высоким содержанием белка.

Пример. 100 кг абс. сухих древесных опилок и щепы (состав сырья: 18% гемицеллюлоз, 52% трудногидролизуемых полисахаридов и 30% — негидролизуемый остаток — лигнин) пропускают через вертикальный аппарат снизу вверх. Навстречу движению сырья подают гидролизующую жидкость с концентрацией 0,68% и температурой 188 С в количестве 840 л, т. е. 70% от всей необходимой для гидролиза жидкости. Всего на гидролиз 100 кг абс. сухой древесины при гидромодуле 12 необходимо 1200 л гидролизующей жидкости.

Остальную жидкость — 360 л (30%) с концентрацией 0,35% ;и температурой, 145 С вводят из центра нижней части аппарата в зону гидролиза легкогидролизуемых полисахаридов в направлении, перпендикулярном движению сырья, В средней части аппарата,из зоны, 30 расположенной выше зоны гидролиза легкогидролизуемых полисахаридов, через дополнительное фильтрующее устройство осуществляют дополнительный отбор гидролизата в количестве 900 л с концентрацией, PB 4,0 ф (36 кг РВ), а в нижней части аппарата про.изводят фильтрацию гидролизата в количестве 300 л с концентрацией. PB 6,0% (18 кг PB).

В ведением дополнительного отбора гидролизата были изменены места отбора легкогидролизуемых и трудногидролизуемых полисахаридов древесины.

Так основную часть сахаров, полученных при гидролизе древесины, отбирают через дополнительный фильтр, а остальную часть—

45 гидролизат легкогидролизуемых полисахаридов отбирают через основной фильтр.

Всего выход сахара составляет 36+

+ 18 = 54 кг РВ или 54,0% от абс. сухой древесины.

382597

Предмет изобретения

Составитель С. Котова

Техред Т. Курилко

Корректор В. )Колудева

Редактор Т. Фадеева

Заказ 437/1280 Изд. М 592 Тираж 523 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Расчетные данные и камеральные испыта ния показывают, что при осуществлении предлагаемого способа скорость выдачи гидролизата увеличивается в 1,5 раза по сравнению со скоростью выдачи гидролизата по способу, описанному в основном авт. св. М 234948 (см. таблицу).

Как видно из приведенных данных таблицы, скорость выдачи гидролизата по предлагаемому способу составляет 984 л/час; 1162 л/ час; 1000 л/час; а по способу, описанному в авт. св. Ко 234948, соответственно 531 л/час;

831 л/час; 675 л/час, т. е. скорость выдачи гидролизата по предлагаемому способу больше на 40 — 50% . Выход РВ от абс. сухой древесипы тоже по предлагаемому способу больше на 4 — 5з/а.

Способ непрерывного гидролиза раститель ного сырья по авт. св. No 234948, отличающийся тем. что, с целью улучшения процесса, в зону гидролиза легкогидролизуемых полисаха10 ридов дополнительно подают, раствор гидролизующей жидкости с концентрацией 0,3—

0,4o/0 при температуре 130 — 160 С с дополнительным отбором гидролизата из зоны гидролиза трудногпдролизуемых полисахаридов.