Аппарат для гидролиза растительного сырья

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕтКНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Заявлено 11. 04. 80 (21) 2909252/ 28-13 (51) М с присоединением э а явки ¹â€” (23) Приормтет—

С 13 К 1/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.1131, Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 30.11.81 (53) УДК 663.Ь3 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Л. Н. Петушинскин, А. Н. Кургувев, H.L. ресиетник и Л.Н.Краев (71) Заявитель (54) АППАРАТ ДЛЯ ГИДРОЛИЗА РАСТИТЕЛЬНОГО

СЫРЬЯ

Изобретение относится к гидролиэной промышленности, а именно к аппаратам для гидролиза растительного сырья.

Известен гидролизаппарат, представляющий собой вертикальный корпус с верхней и нижней горловиной, защищенный внутри кислотостойкой, неметаллической футеровкой.

Внутри аппарата в одной его половине расположены удлиненные фильтры, противоположно во второй — короткие.

Нижние концы всех фильтров объединены коллектором, который установлен внутри нижней горловины аппарата. В этой же части аппарата у стенки смонтирована перфорированная вертикальная труба, подающая варочную кислоту на гидролиз (1J.

Таксе расположение подающей трубы и фильтров не обеспечивает равномерного распределения варочной кислоты по сечению аппарата, уменьшает скорость отбора гидролиэата.

Наличие коллектора в нижней горловине является препятствием при выгрузке лигнина из аппарата, а также не обеспечивает достаточно полной выгрузки его из аппарата.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является аппарат для перколяционного гидролиза растительного сырвя, содержащий вертикальный корпус с верхней загрузочной и нижней разгрузочной горловинами, центральную подающую трубу, ороситель,: выполненный в виде горизонтально расположенного в верхней части аппарата кольцевого коллектора, фильтры, размещенные по боковой поверхности нижней части аппарата и клапаны для выгрузки гидролизата и лигнина $2).

15 В процессе гидролиза варочная кислота, подаваемая через центральнуЮ трубу, не попадает в ту часть сырья, которая расположена .в верхней части аппарата, так как йаходит более легкие пути распространения в сырье, расположенном ниже, т.е. кратчайшие пути к фиельтрам, размещенным по боковой поверхности нижней части аппа-. рата. Аналогичное явление происходит и в случае прогрева сырья паром.

В связи с этим удлиняется цикл гидролиза, происходит неполный гидролиэ сырья, находящегося в верхней части корпуса, и снижение выхода са30 харов.

885256

Цель изобретения — ускорение процесса гидролиза и повышение выхода сахаров.

Поставленная цель достигается тем, что в.аппарате для гидролиза .растительного сырья, содержащем вер. тикальный корпус с верхней загрузочной и нижней разгрузочной горловинами, центральную подающую трубу, ороситель, выполненный в виде горизонтально расположенного в верхней части аппарата кольцевого коллектора, фильтры, размещенные по боковой поверхности нижней части аппарата и клапаны для выгрузки гидролиэата и лигнина, ороситель снабжен распреде15 лительными перфорированными трубами, расположенными вертикально вокруг центральной подающей трубы, нижняя часть аппарата состоит из трех частеи, первая из которых по .ходу технологического процесса представляет собой коническую обечайку, вторая — цилин1 дрическую обечайку, диаметр которой превышает диаметр верхней части аппарата, и третья, сопряженная с ней, выполненная в виде усеченного кону25 са, при этом под первой обечайкой установлен дополнительный фильтр в виде трубчатого коллектора, связанный с верхними участками фильтров.

Выполнение нижней части аппарата иэ трех частей позволяет устранить образование уплотненных слоев сырья у стенок аппарата в зоне отбора гидролиэата, что обеспечивает лучшие условия для работы фильтров, ускоряет процесс обновления варочной кислоты и, следовательно, ускоряет процесс гидролиэа и увеличивает выход

caxavoa. Это позволяет также установить дополнительный фильтр и смонтировать его заподлицо с внутренним

40 диаметром верхней части корпуса, что обеспечивает .беспрепятственное опорожнение аппарата и кроме этого позволяет эффективнее использовать рированными трубами, установленными в верхней части корпуса, позволяет обеспечить более развитую поверхность контакта варочной кислоты с сырьевой массой и вовлечь в активный процесс гидролиза ее верхние слои.

На фиг.1 показан аппарат, разрез

50 на фиг.2 — сечение А-A на фиг.1 (вид, на перфорированный коллектор) .

Предлагаемый аппарат для гидролиэа растительного сырья содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с верхней загрузочной горловийой 2 и нижней разгрузочной горловиной 3.

Днище корпуса 1 выполнено коническим. По вертикальной оси корпуса 1 установлена центральная перфорированная труба 4, входящая в зону нижней части корпуса 1 и служащая для подачи варочной кислоты. Под верхней горловиной .2 укреплен ороситель, 55

60 этот фильтр, что в сочетании с перфо- у5 выполненный в виде горизонтально расположенного кольцевого коллектора

5, снабженного распределительными перфорированными трубами б и подводящим штуцером 7. Перфорированные трубы 6 расположены вертикально и равномерно рассредоточены вокруг центральной трубы 4 в пространстве между нею и стенкой корпуса 1 и оканчиваются на уровне, где начинается ее перфорация. Нижняя часть корпуса

1 состоит иэ трех частей, первая из которых по ходу технологического процесса представляет собой коническую обечайку 8, вторая — цилиндрическую 9.и третья — в виде усеченного конуса 10, в которой укреплены на равном расстоянии друг от друга удли— ненные перфорированные фильтры 11.

Нижние концы фильтров 11 на некотором расстоянии от нижней горловины 3 выведены наружу и соединены с коллектором для отбора гидролизата (не показан) . Под первой обечайкой установлен дополнительный фильтр 12, который представляет собой трубчатый коллектор, расположенный горизонтально. Полость дополнительного фильтра сообщена с верхними концами удлиненных фильтров 11. Разгрузочная горловина 3 снабжена клапаном-выгружателем 13.

Предлагаемый аппарат работает следующим образом.

При закрытом клапане-выгружателе

13 через верхнюю горловину 2 загружают твердое растительное сырье, например, древесную щепу. Одновременно через штуцер 7 в кольцевой коллектор 5 подают варочную кислоту, которая через перфорацию в распределительных трубах 6 поступает на пропитку сырья. После достаточного уплотнения сырья под действием варочной кислоты и его дегазации горловина 2 плотно закрывается крышкой и через удлиненные фильтры 11 начинают .подавать острый пар на грогрев сырья.

В процессе прогрева происходит начальный гидролиз сырья.

После прогрева сырья подача пара прекращается и начинается подача горячей варочной кислоты через центральную подающую трубу 4 и через распределительные трубы 6 на перколяцию, Одновременно начинают отбор гидролиэата через дополнительный фильтр 12 и удлиненные фильтры 11.

Варочная кислота, поступающая под давлением иэ распределительных. труб

6, активно проникает в верхние слои сырья, далее равномерно распределяется по кольцевой периферийной зоне нижележащего слоя сырья, перемещаясь в направлении дополнительного фильтра 12, из которого через удлиненные фильтры 11 выводится иэ аппарата. Варочная кислота, поступающая через центральную трубу 4, распределяется пп

885256 центральной зоне сырьевого столба и образует перколяционные потоки как в направлении дополнительного фильтра 12, так и в направлении удлиненных фильтров 11. Таким образом, гидролизу подвергается одновременно весь объем сырья, как в центральной, верхней так и в периферийной зонах аппарата. При этом перколяция происходит более интенсивно и равномерно ,и удельный выход сахаров увеличивает, .— ся. По окончании процесса перколяции через центральную трубу 4 и распределительные трубы 6 подают воду на отмывку лигнина от остаточных сахаров. Затем после отжима жидкости производится выгрузка лигнина из ап- 15 парата через клапан-выгружатель 13.

Преимуществами предлагаемого аппарата по сравнению с прототипом являются сокращение времени варки за счет устранения застойных зон в пе- Щ риферийных слоях сырья, находящихся в верхней части аппарата, и обеспечение этим самым равномерности и одновременности протекания процессов гидролиза во всем объеме сырья; повышение выхода сахаров с единицы объема сырья за счет более полного использования сырья и эа счет сокра- щения потерь сахаров, обусловленных их распадом, вследствие задержки их в аппарате.

Формула изобретения

Аппарат для гидролиза растительного сырья, содержащий вертикальный,корпус с верхней загрузочной и нижней разгрузочной горловинами, центральную подающую трубу, ороситель, выполненный в виде горизонтально расположенного в верхней части аппарата кольцевого коллектора, фильтры, размещенные по боковой поверхности нижней части аппарата и клапаны для выгрузки гидролизата и лигнина, отличающийся тем,,что, с целью ускорения процесса гидролиза и повышения выхода сахаров, ороситель снабжен распределительными перфорированными трубами, расположенными вертикально вокруг центральной подающей трубы, нижняя часть аппара" та состоит их трех частей, первая из которых по ходу технологического процесса представляет собой коническую обечайку, вторая — цилиндрическую обечайку, диаметр которой превышает диаметр верхней части аппарата, и третья, сопряженная с ней, выполненная в виде усеченного конуса, при этом под первой обечайкой установлен дополнительный фильтр в виде трубча1 того коллектора, связанный с верхними участками фильтров.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе, 1. Мартыненко К.Д. и др. Технологическое оборудование гидролизного производства. М., 1973, с.37-38.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 560911; кл. С 13 К 1/02, 1975. !