Способ гидролиза целлюлозосодержащих материалов Советский патент 1988 года по МПК C08B37/00 C08B1/02 

сх

Од

Изобретение относится к области химической технологии, конкретно к способу гидролиза целлюлозосодержа- щих материалов, и может быть использовано для получения моносахаридов. Изобретение позволяет упростить процесс гидролиза целлюлозосодержащих материалов за счет того, что исходный материал и 0,1-2,0%-ный раствор серной кислоты подают на гидролиз одновременно и с одинаковой скоростью, а обработку проводят при 170-220 С в течение 6-20 мин при отношении раствора cepHo i кислоты к исходному ма- . териалу 1,0-5,0, а непрогидролизован- ньм материал в количестве 58-88% возвращают на стадию гидролиза. 3 табл. § сл

ы

Изобретение относится к химической технологии, конкретно к способу гидролиза целлюлозосодержащих материалов, и может быть использовано для получения моносахаридов.

Цель изобретения - упрощение процесса гидролиза целлюлозосодержащих материалов.

Пример 1. Предварительно необработанный исходный материал - древесные опилки, полученные из мягких пород древесины, - гидролизуют в трубчатом реакторе раствором серной кислоты концентрацией 0,25 вес.% при при одновременной подаче опилок и кислоты с одной скоростью и при отношении между жидкостью и твердым материапо. 2,5, причем наибольший выход глюкозы получают при времени реакции 20 мин. Выход глюкозы составляет 38% от целлюлозы, содержащейся в исходном материале, учитывая потери, обусловленные однократно промывкой водой остатка после гидролиза. Концентрация глюкозы 100 г/л.

В случае древесных опилок, полученных из мягких пород древесины, предварительно гидролизованных, выход глюкозы составляет 46,4% от целлюлозы, содержащейся в исходном материале.

П р и м е р 2. Предварительно гидролизованную пшеничную солому непрерьшно гидролизуют в соответствии с примером 1 путем рециркуляции массы выгруженного непрореаги- ровавшего остатка. Выход глюкозы увеличивается при увеличении коэффициента рециркуляции. Параметры для получения максимального выхода глюкозы приведены в табл.1.

Температура,с 170 180 190 200 210 220 Серная кислота, вес,

2,0 1,0 0,5 0,25 0,15 0,1

Пример 5. Предварительно гидролизованные опилки древесины

Таблица 1

5

0

0

5

0 5

По отношению к целлюлозе, содержащейся в исходном материале. Пример 3, Древесные опилки хвойных пород древесины гидролизуют в трубчатом реакторе по примеру 1. Реакционную смесь выгружают через 5 мин при непрерывной продувке. Остаток подвергают аналогичной обработке (5 мин гидролиза h продувка). Операцию повторяют для каждого нового остатка. После каждого цикла определяют размер частиц. Установлено, что средний размер частиц материала уменьшается при увеличении числа обработок.

П р и м.е р 4. Предварительно гидролизованные опилки хвойных пород гидролизуют в трубчатом реакторе при отношении твердых частиц и жидкости 2,5 и одновременной подаче реагентов с одинаковой скоростью путем изменения времени реакции и концентрации серной кислоты при постоянном времени реакции, равном 17 мин. Установлено, что выход глюкозы 45 вес.% достигается, когда повьш1ение температуры на 10°С сопровождается снижением концентрации серной кислоты до половины. .Результаты представлены в табл.2.

Таблица 2

хвойных пород гидролизуют в трубчатом реакторе при одновременной подачс. реагентов с. одинаковое скоростью. Отношение жидкости и тпердых частиц на входе реактора изменяют от 1 до 5. Скорость гидролиза не зависит от отношения твердых частиц и жидкости, когда отношение выше 1,5. Данные зависимости скорости гидролиза от отношения жидкости и твердых частиц представлены в табл.3.

ТаблицаЗ

Отношение жидкое- Скорость гидро- ти и твердых частиц лиза, мин

0,063

0,077

0,0871

0,082

0,082

0,083

0,082

При проведении процесса гидролиза известным способом исходньгй материал обрабатывают методом противотока в несколько стадий без разделения твердых частиц на фракции, что требует использования сложного оборудования и затрудняет контроль процесса.

Формула изобретения

Способ пвдролиза целлюлозосодер- жаш;их материалов, включающий обработку исходного материала разбавленным раствором серной кислоты и выделение продуктов гидролиза непрогид- ролизованного материала, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, исходный материал и раствор серной кислоты подают на гидролиз одновременно с различной скоростью, а обработку проводят при 170-220 С 0,1-2,0%-ным раствором серной кислоты 6-20 мин при отношеНИИ раствора серной кислоты и исходного материала 1,0-5,0, а непрогид- ролизованный материал в количестве 58-88% возвращают на стадию гидролиза.