Аппарат для гидролиза растительного сырья Советский патент 1986 года по МПК C13K1/02 

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

Известен аппарат для гидролиза растительного сырья, содержащий вертикальный корпус, средняя часть которого имеет цилиндрическую форму, а нижняя - коническую, и расположенные в ,,нем-перфорированнйо подающую хтрубу; и ocHOfMfde и-Дополнительные ильтрующие трубки. ,

К ||е31остаткам относится то,: то питательная и ильтрующие трубки .забивалтся растительным сьфьем, а поспё опорожнения в аппарате остаются остатки игнина, что снижает его производиельность.

Наиболее близким техническим решением из известных по технической сущности и достигаемому эффекту явяется аппарат для гидролиза растительного сьфья, содержащий вертикально установленный корпус с загрузочной- и разгрузочной гopлoвинa и и с конической нижней частью, распооженные в нем перфорированную подающую трубу, ороситель для пропитки сьфья варочной кислотой и перфориованные фильтрующие трубки, вывеенные за пределы корпуса у разгрузочной горловины.

К недостаткам данного аппарата относится то, что в нем не обеспечивается возможность повышения производительности и увеличения срока службы аппарата, так как в подающей трубе в нижней ее части скапливается осадок, перфорация подающей трубы и фильтрующих трубок забивается растительным сьфьем, а это удлиняет время варок и вспомогательное время на чистку аппарата, причем в местах расположения фильтрующих трубок корпус аппарата подвержен наибольшей коррозии.

Цель изобретения - повышение производительности и увеличение срока службы аппарата.

Указанная цель достигается тем, что в аппарате для гидролиза растительного сьфья, содержащем вертикально установленный корпус с загрузочной и разгрузочной горловинами и с конической нижней частью, расположенные в нем перфорированную подакядум трубу, ороситель для пропитки сырья варочной кислотой и перфо1088369

рнрованные фильтрующие трубки, вы- . веденные за пределы корпуса у разгрузочной горловины, нижний конец перфорированной подаюп(ей трубы вы-- полнен открытым и снабжен отражателем, установленным с образованием кольцевого зазора с ее стенкой, а перфорация йа подающей трубе и фильтрующих трубках вьтолнена в виде наклонных радиальных отверстий так, что их оси образуют с продольными осями подающей трубы и фильтрующих трубок угол 30-60 , направленный вершиной в сторону противоIположную разгрузочной горловине,

причем участки фильтрующих трубок, обращенные к внутренней стенке корпу/:а, выполнены сплошными и образуют в сечениях дуги секторов с центральным углом 90-180°.

Кроме того, ороситель для пропитки сырья варочной кислотой выполнен в виде форсунки, расположенной на центральной оси корпуса.

Предпочтительным является угол конусности нижней части корпуса, составляющий 40-50°.

На фиг. 1 схематично изображен аппарат для гидролиза растительного сырья, на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (штуцер для подачи варочной кислоты с трубой и форсункой); на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 1 (поперечное сечение фильтрующей трубки), на фиг. 4 - узел Ц на фиг. 1 (выполнение наклонных радиальных отверстий на подающей трубе и фильтрующих трубках); на фиг. 5- узел П| на фиг. 1 (кольцевой зазор, образованный отражателем со стенкой подающей трубы); на фиг. 6 - вид Б на фиг. 1 (весоизмерительное устройство, установленное под опорой аппарата).

Аппарат для гидролиза раститель- ного сьфья содержит вертикальный корпус 1 с опорами, загрузочной и разгрузочной горловинами. Центральная перфорирующая подающая труба 2 укреплена в корпусе 1 в верхней и нижней частях ее ребрами 3-. На нижней поверхности подающей трубы 2 расположены наклонные радиальные отверстия 4, направленные снизу вверх от наружной поверхности подающей трубы 2, т.е. перфорация выполнена в виденаклонных радиальных отверстий 4 так, что их оси образ.уют с осью подакицей трубы 2 угол 30-60° направленный вершиной в сторону.

Вывод фильтрующих трубок за пределы аппарата в нижней части корпуса, которая выполнена конической с углом конусности 40-50, способствует полной выгрузке лигнина.

Конструкция аппарата для гидролиза растительного сырья по сравнению с известным аппаратом позволит за счет рабочего ресурса и плотности загруженного в аппарат сырья повысить производительность аппарата по выходу Сахаров.

Благодаря таким элементам как центральная подающая труба, снабженная на нижнем конце отражателем, образующим зазор, предотвращает ее забиваниеI Наличие на ней наклонных -радиальных отверстий, направленных снизу вверх по наружной ее поверхности, уменьшает возможность забивания отверстий сырьем, сокращает простои аппарата на чистку его и дает увеличение производительности Сахаров на 2%.

Штуцер с форсункой для ввода варочной кислоты на смачивание и пропитку сырья, расположенной на центральной оси аппарата, как показали эксперименты, позволяет улучшить

смачивание, увеличить плотность загрузки сырья на 5-7%.

Вывод фильтрующих трубок из нижней разгрузочной горловины на нижнюю часть корпуса увеличивает надежность конструкции вьшода труб из аппарата. Нижняя часть корпуса аппарата вьтолнена конической с углом

конусности 40-50°, что дает полную выгрузку лигнина, исключая образование остатков, дает увеличение производительности Сахаров на 7,3%.

Перколяция фильтрующих трубок расположена на стороне, обращенной к оси аппарата в секторе с .углом охвата до 270° увеличивает как рабочий ресурс до ремонта и его чистки, так и общий срок службы аппарата в целом.

Весоизмерительное тензометрическое устройство позволяет контролировать количество сырья и жидкости

в аппарате, оптимально вести технологический процесс и позволяет четко фиксировать окончание процесса отжима жидкости из аппарата и начало выгрузки осадка, дает возможность

увеличить выход Сахаров на 3%.

/ противоположную разгрузочной горло вине. Перфорация на подающей трубе 2 выполнена на высоте, соответствую щей середине цилиндрической части корпуса 1 аппарата. На подающей тру бе 2, конец которой открыт, установ лен отражатель 5 с образованием кольцевого зазора с ее стенкой. Верхняя сторона отражателя 5 может быть выполнена конической или сферической. Штуцер для подачи варочной смеси содержит трубку 7, на которую установлена форсунка 8, расположенная на центральной оси корпуса 1. Концы фильтрующих трубок 9 вьгоедены за пределы аппарата у раз грузочной горловины и расположены в нижней части корпуса t так, что диаметр окружности, образованной наружными поверхностями фильтрующих трубок 9 в месте их изгиба для вывода их за пределы аппарата, ра,вен или больше диаметра разгрузочной горловины. Участки фильтрующих трубок, обращенные к внутренней стенке корпуса, выполнены сплошными и образуют в сечениях дуги секторов с центральным углом 90-180°, т.е. перфорация фильтрующих трубок 9 расположена на стороне, обращенной к оси аппарата в секторе с углом охвата до 270°. Отверстия на фильт рующих трубках 9 расположены так же, как и на подающей трубе 2, наклонно радиально и направлены снизу вверх от наружной поверхности фильтрующих трубок 9. Под опорами 10 установлены весоизмерительные тензометрические устройства 11. Ниж няя часть корпуса аппарата выполнена конусной с углом конусности |40-50 Аппарат работает следующим образом. В корпусе 1 через горловину загружают растительное сьфье и одновременно через штуцер с трубой 7 и форсункой 8 подают варочную кислоту на смачивание и пропитку сьфья Благодаря центральному :расположению форсунки 8 варочная смесь распыляется на мельчайшие капли и эффективно смачиваются все поступаняци частицы потока сырья, такимобразом сырье по мере заполнения аппарата равномерно смачивается варочной кислотой, что обеспечивает наибольшую плотность загрузки сырья в аппарате, возможность оптимально694го использования его рабочего объ: ема и обеспечивает равномерное проведение процесса гидролиза всего содержимого в аппарате сьтрья. После загрузки сьфья верхняя горловина аппарата закрывается крьшкой и через фильтрующие т зубки 9 подают острьй пар на подогрев сырья. По окончании подогрева подйча -острого пара прекращается и начинается подача варочной кислоты в подающую трубу 2 для-перколяции с одновременным отбором гидролизата через фильтрующие трубки 9. Подающая труба 2 и фильтрующие трубки 9 имеют наклонные радиальные отверстия 4, направленные снизу вверх от поверхности их дпя того, чтобы через отверстия не проникали мелкие частицы сырья, поступающие сверху вниз, и не забивались трубы растительным материалом. При зксплуатации аппарата из-за возникновения вибрации обрьшается подающая труба 2. Для исключения этого явления предусмотрены ребра 3, укрепленные на корпусе 1, как в верхней, так и нижних частях питающей трубы 2. Для того, чтобы питающая труба 2 не забивалась мелкодисперсныьш частицами сьфья, которые могут проникать через отверстия 4 внутрь, предусмотрен зазор 6, образованный мезкду нижним торцом питаю щей трубы 2 и отражателем 5, за- ; крепленным на ней соосно. По окончании процесса перколяции начинается процесс промывки, при которой через центральную подающую трубу 2 подают воду на обмывку лигнина. После этого осуществляется огжим гидролизата от лигнина до тех пор, пока в аппарате не останется жидкости. Этот процесс контролируется весоизмерительным тензометрическим устройством 11. Затем лигнин выгружается путем сткрьгоания нижнего клапана. Для того,чтобы не мешать выгрузке лигнина из аппарата и исключить остатки лигнина в аппарате, фильтрующие трубки 9 выведены за пределы аппарата в нижней части корпуса 1 так, чтобы окружность, образованная наружными поверхностями фильтрутопшх Т1эубок 9 в месте их изгиба для вывода концов фильтрующих трубок из аппарата, была равна шш больше диаметра раз- грузочной горловины корпуса 1.

J

±

1. АППАРАТ ДЛЯ ГИДРОЛИЗА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, содержащий вертикально установленный корпус с загрузочной и разгрузочной горловинами и конической нижней частью, расположенные в нем перфорированную подамцую трубу, ороситель для пропитки сьфья варочной кислотой и перфорированные фильтруняцие трубки, вьшеденные за пределы корпуса у разгрузочной горловины, отличающ и и с я тем, что, с целью повьшения производительности и увеличения срока службы аппарата, нижний конец перфорированной подающей трубы выполнен открыть1М и снабжен отражателем, установленным с образованием кольцевого зазора с ее стенкой, а перфора ция на поданицей трубе и фильтрующих трубках выполнена в виде наклонных радиальных отверстий так, что их оси образуют с продольными осями подающей трубы и фильтрующих трубок угол 30-60 , направленный вершиной в сторону, противоположную разгрузочной горловине, причем участки фильтрующих трубок, обращенные к внутренней стенке корпуса, выполнены сплошными и образуют в сечениях дуги секторов с центральным углом 90-180°. (Л . 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что, ороситель для пропитки сырья варочной кислотой выполнен в виде форсунки, расположенно- на центральной оси корпуса. 3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что угол конусности 00 нижней части корпуса составляет сх 40-50°. со а UD

A-A