Способ регенерации мочильной жидкости Советский патент 1984 года по МПК D01C1/04 

со

DO

Изобретение относится к первично обработке лубяных культур для вьще ления из них текстильного волокна, а именно к технологии биологической мочки стеблей лубяных культур, напр мер льна, конопли, джута, кенафа. В процессе биологической мочки ухудшаются биохимические и микробиологические показатели мочильной жидкости, что затрудняет процесс мочки и ухудшает качество моченцового волокна. Поэтому в процессе мочки периодически или непрерывно осуществляют регенерацию мочильной жидкости либо непосредственно в мочильном баке, либо в специальных регенератора, соединенных с мочильным баком системой трубопроводов. Известен способ регенерации мочильной жидкости, согласно которому осуществляют непрерывную циркуляцию жидкости между мочильным баком и пленочным аэратором с наполнителем, в котором жидкость аэрируют путем орошения наполнителя, на котором в процессе регенерации развиваются микроорганизмы, освобождающие мочиль ную жидкость от продуктов распада пектиновых и других веществ лубяных культур i . Недостатком этого способа являетс кратковременность контакта мочальной жидкости с наполнителем, в результат чего не происходит полного восстанов ления свойств мочильной жидкости, необходимых для успешного протекания процесса мочки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ регенерации мочильной жидкости непрерывной аэрации ее в регенераторе-аэраторе, в котором осуществляют многократную циркуляцию мочильной жидкости через эжектор. Образующаяся в газожидкостном эжекторе водно-воздушная эмульсия посредством перфорированной трубы смешивается в аэраторе с технологической мочильной жидкостью, поступающей из мочильного бака. Циркуляцию мочильной жидкости через эжектор осуществляют многократно до полного восстановления ее технологических свойств, после чего она поступает из регенератора-аэратора в мочильный бак. В процессе мочки осуществляют непрерывный проток мочильной жидкости между мочильным баком и регенератором-аэратором. Интенсивность аэрации мочильной жидкости составляет 2 м воздуха в час на 1 м мочильной жидкости. Для доведения процесса регенерации до конца в некоторых случаях в зависимости от свойств жидкости дополнительно к аэрации жидкости осуществляют ее отстаивание, т.е. процесс аэробной регенерации сочетают с процессом анаэробной регенерации 2 . Такой способ регенерации мочильной жидкости также недостаточно эффективен и не позволяет в достаточной степени интенсифицировать процесс мочки и получить качественное волокно, так как процесс регенерации не обеспечивает в достаточной степени распада органических балластных веществ в отработанной мочильной жидкости, особенно трудноокисляемых (фенолов, липидов). Это происходит из-за того, что насыщение мочильной жидкости кислородом воздуха при помощи эжектора возможно только в ограниченном объеме резервуара аэратора. Продолжительность процесса мочки в данном способе 46-48 ч, волокно получают пестрое по цвету, жесткое, с неприятным специфическим запахом. Недостатком данного способа мочки является необходимость в регенераторах большого объема. Требуется также и пеносборник,так как при эжектировании наблюдается значительное пенообразование в аэраторе. Все это требует больших капиталовложений и энергозатрат. Цель изобретения - повышение эффективности процесса регенерации мочильной жидкости. Цель достигается тем, что согласно способу регенерации мочильной жидкости непрерывной ее аэрацией,,аэрацию осуществляют с интенсивностью 5-20 м воздуха в час на 1 м мочильной жидкости, причем через каждые 20-90 мин воздух озонируют с интенсивностью 0,02-0,04 г озона в минуту на 1 м мочильной жидкости при общем расходе озона в процессе регенерации 0,2-3,2 г на 1 м мочильной жидкости. Для равномерной по объему аэрации мочильной жидкости аэрацию ее осуществляют пневматически через систему перфорированных труб. Непрерывная поga4a воздуха в мочильную жидкость в фазе регенерации обусловлена необходимостью поддержания аэробных услови для жизнедеятельности кислоторазрушающих микроорганизмов, осуществляющих разрушение продуктов пектинового распада в жидкости, постоянно поступающей из мочильной камеры. Под действием озона происходит окисление стойких к биохимическому воздействию соединений, находящихся мочильной жидкости, что усиливает эффект регенерации. Озон также служи дополнительным источником кислорода, что является важно для аэробной фазы процесса. Кроме того, озон вызывает мутагенное воздействие на микроорганизмы мочильной жидкости, что способствует активизации биоокислительных превраг(ений. Экспериментально определен оптимальный режим подачи озона при регенерации мочильной жидкости. Исследовано три режима подачи озона: однократно, постоянно и периодически с различными интервалами. Озон эффективно воздействует (особ.енно по количеству пектиноразлагающих и кислоторазрушающих микроорганизмов) при периодическом его использовании. Однократная или постоянная подача озона снижает численность микроорганизмов в жидкости так как при таких режимах озон взаимодействует с компонентами цитоплазматической мембраны, вызывает усиление окислительных процессов в клетке и ее гибель. Способ иллюстрируется нижеследующими примерами, фиг.1, на которой схематически изображен регенератор, и таблицами 1,3, в которых приведены биохимические и микробиологические показатели мочильной жидкости до и после ее регенерации в способе по изобретению и по прототипу, характеризующие эффективность процесса регенерации, а также технологически показатели процесса мочки с использованием регенерированной жидкости. Пример. Льносолому загружаю в мочильную камеру с плотностью 90 кг/м, заливают регенерированной мочильной жидкостью при жидкостном модуле 10 и осуществляют в камере непрерывный проток мочильной жидкос с интенсивностью 5 м на 1 т вымачи ваемой льносоломы в час по контуру: регенератор - насос - мочильная камера - регенератор до полной вымочки льносоломы. После окончания процесса мочки мочильную жидкость из камеры также сливают в регенератор. Регенерацию мочильной жидкости осуществляют следующим образом. Атмосферный воздух засасывается воздуходувкой и по воздуховоду направляется в регенератор, где с помощью аэрационного устройства, состоящего из расположенных горизонтально перфорированных труб, воздух барботирует в мочильную жидкость. Воздух подается непрерывно. К воздуховоду через задвижки подключена озонаторная установка, где под воздействием тихого электрического разряда происходит синтез озона из предварительно, очищенного и осушенного атмосферного воздуха. Периодически, путем открывания задвижек озонированный воздух поступает в магистральный воздуховод, где смешивается с атмосферным воздухом и озоновоздушная смесь поступает в регенератор. Аэрацию мсчильной жидкости в регенераторе осуществляют с интенсивностью 5-20 мвоздуха в час на 1 м мочильной жидкости, находящийся в регенераторе, а озонирование воздуха осуществляют через каждые 20-90 мин с интенсивностью 0,02-0,04 г озона в мин на 1 м мочильной жидкости при общем расходе озона в процессе регенерации 0,2-3,2 г на 1 м мочильной жидкости. Оптимальным является расход озона 0,8 г на 1 м мочильной жидкости с периодичностью озонирования 1 ч. Время полного обмена жидкости в регенераторе 3 ч, что определяется принятой интенсивностью водообмена жидкости в мочильной камере и объемом регенератора. Влияние параметров регенерации мочильной жидкости на эффективность регенерации показано в табл. 1-4. Как видно из табл. 1 - 4 повышается эффективность процесса регенерации в способе по изобретению. Так, в два раза уменьшилось содержание в мочильной жидкости летучих кислот и взвешенных веществ, в 1,5 раза снизилось количество сухого остатка. Полностью разрушены фенольные соединения. Цвет жидкости изменился: из ржаво-бурого цвета жидкость стала светло-желтой. Регенерация мочяльной жлдкости в способе по изобретению окагзыуаст стимулирующее действие на ведущие группы микрооргаиизмов: пектиноразлагающих, ответствениых за процесс мацерации тканей nbHocoflONflji, и кислоторазрушающих, утилизирующих продукты распада пектиновых веществ. Численность пектиноразлаганщих микроорганизмов увеличилась более чем в 100 раз, а кислоторазрушающих - в 2-10 раз.

Гнилостные микроорганизмы, относящиеся, в основном, к неспоровым формам, ингибируются.

Улучшение биохимических показателей мочильной жидкости и увеличение численности полезных групп микрофлоры, участвующих в процессе мочки.

сократило продолжительность мочки с 46-48 ч по прототипу до 22-39 ч. Волокно, полученное по предлагаемому способу, превосходит по своим техрологическим свойствам волокно всех известных способов промышленного приготовления. Оно прочное - крепость 24-30 мгс, однородное, светло-серого цвета, мягкое, с хорошей делимостью,

его гибкость 55-60 мм, блестящее. Содержание лигнина, обуславливакщего жесткость волокна, ниже в 1,5 раза. Волокно почти не имеет запаха. Качество длинного волокна улучшилось на

1 номер, а его вькод повысился на 1%. Качество короткого волокна характеризуется повышением его номера на 0,5.

Таблица 3

1. СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ МОЧИЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ непрерывной ее аэрацией, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, аэрацию осуществляют с интенсивностью 5-20 м воздуха в час на 1 м мочильной жидкости, причем через каждые 20-90 мин воздух озонируют с интенсивность 0,02-0,04 г озона в минуту а 1 м мочильной жидкости при общем расходе озона в процессе регенерации 0,2-3,2 г на 1 м мочильной жидкости. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью равномерной по объему аэрации мочильной жидкости, аэрацию осуществляют пнев(Л матически через систему перфорированных труб.

, Интенсивность подачи воздуха 5 на

7,5-7,65 7,4-7,65 7,7-7,8

300-400

300-400

7,5-7,6

400-500

400-500 1 м мочильной жидкости

на тресте, тыс/г

А5-1200

30-900

45-900

15-120 200-750

430-2500

1000-1500 1200-2500

Технологические показатели процесса мочки:

34-35 36-39

5,7-5,8 5,8-5,9

крепость,

24-25

кгс 23-27 гибкость, .53-56 мм 54-55 содержание лигнина, мг/л 28,11-28,65 28,32-29,33

анолептикая оценВолокно одВолокно одноволокнанородное, родное, с темно-серое, желтым оттензапах слаком, запах бый специслабый специфическийфический

Продолжение табл.3

30-1000

60-1200

45-600

90-1000

980-5700

350-1950

1500-2500

4500-6000

34-36

31-32

5,5-5,7

5,4-5,6

25-26

24-26

Волокно одно- Волокно однород родное, средней ное, запах сладелимости, запах бый, специфичесслабьпЧ специфи- кнй ческий 57-59 58-60 31,61-32,02 32,15-32,41

Интенсивность подачи воздуха 10 м/мч на 1 м мочильной жидкости

Биохимические показатели регенерированной жидкости:

,

8,15-8,20 8,0-8,15

8,1-8,15

2800-3100 2 00-2800 2100-2300

200-400

200-300

Продолжение табл.3

,1-8,25

2700-3000

400-500

200-400

Показатели

I, б при интенсивности0,03г/м мин

Пектиноразлагающие микроорганизмыв конце мочки

на тресте,

тыс/г 75-2000 900-2500 200-4500

в жидкости, тыс/мл 200-600

1600-2500

900-1300 1300-5600

Гнилостные, тыс/мл

1700-2500 1500-4500

Технологические показатели процесса мочки:

Продолжительностьпроцесса моч24-25

26-28

5,-7-5,9

5,5-5,7

крепость,

25-26

кгс 24-27

гибкость,

57-59

мм - 58-60

содержание

лигни1га,

мг/г27,53-28,09 29,01-30,15 30,18-31,93

Продолжение табл.3

Расход озона, г/м

0,2 при интенсивности О,03 г/м мин

900-2000

3300-4900

450-950

5350-10100

740-4060

2500-7500

4500-16000

22-23

24-25

5,7-6,0

5,7-5,9

25-27

29-30

54-35

59-62

35,41-37,03

Пвк« «теш1

t,6 при интенсивности0,03 г/н Ю1Н

рганолептиеская оценВолокно одноВолокно однога волокна родное светлородное,серое серое, мягкое, с темноватым блестящее, оттенком, высокой делиимеет блеск, средней демости ,прочное, запах очень лимости, тяслабыйжеловесное, прочное, запах слабый Примечание. Периодичность

Биохимические показатели нерегенированной жидкости:Активная КИСЛОТНОСТ, 8,32-8,49 8,35-8,46 Содержание летучих кислотj мг/л 2100-2500 1900-2000 Содержание сухого ос8950-9050 10200татка,мг/л 7720-7860

Продолжение табл.3

Расход озона, г/м

0,2 при интенсивности г/м миа

Волокно однородное, серого цвета, с блеском средней делимости,прочное, запах очень слабый

Таблица озонирования воздуха 60 мин. 8,33-8,48 8,38-8,44 7,0-7,5 2000-2100 2100-2300 4500-5000 10920 10810-11/11П 13820-14250

23

Показатели Органическая часть,мг/л 4010-4130 4790-4960 Взвешенные вещества, мг/л 3320-3510 3490-3630 Фенолы, мг/л Следы Цветность по кобальто-платиновойшкале,град 220-300 300-400 Микробиологические показатели в конце мочки Пектиноразлагакнцие микроорганизмыв конце мочкина тресте, тыс/г 75-1000 120-1500 150-250 в жидкости,тыс/мл 30-450 250-1000 450-120

900-4500 1200-4800 650-2200

600-950 Гнилостные, тыс/мл 1500-3200 2000-5500 2000Технологические показатели процесса мочки:

ПродолжительHOCTi, цесса мочки, ч Л - V1113437

24 Продолжи ние та Ол.4 5380-58 4010-41 Следы 300-400

150-550

8000-43000

26-27

8-30 10 5420-5970 7930-8020 00 3960-4260 6810-6980 10-80 2500-2800 400-500 900-1000 0 60-1200 20-150 0 150-900 0,9-25 7500 5000-12000

5,5-5,8

5,4-5,6

крепость,

23-24

кгс 22-26

гибкость,

53-54

мм 52-54

содержание

лигнина,

мг/л 27,13-27,9329,83-30,0030,02-31,00 33,20-33,65

Оргаиолептическая оцен5,1-5,4

5,3-5,5

5,8-59

25-26

18-20

25-27

42-45

53-55

55-56

48,23-50,02