Способ перколяционного гидролиза растительного сырья Советский патент 1989 года по МПК C13K1/02 

Изобретение относится к способам гидролиза растительного -сырья с целью получения моносахаридов, которые используются для производства спиртов, коромовых дрожжей и других продуктов.

Цель изобретения - повышение скорости гидролиза и увеличение выхода Сахаров.

Способ осуществляют следующим образом.

о В реакционную камеру, например вертикальный цилиндрический гидро- лизаппарат, через верхнюю горловину загружают, измельченное растительное сырье и одновременно подают на смачивание раствор варочной кислоты. Затем аппарат герметически закрьшдют и подают в него острый пар, который, конденсируясь, нагревает смоченное варочной кислотой сырье. По достижении заданной температуры (по обычно принятым режимам) проводят стадию

перколяции, для чего в нижнюю и верхнюю зоны реакционной камеры через центральную подающую трубу, нижний конец которой открыт, а верхний участок снабжен отверстиями, подают горячую варочную кислоту.и одновременно из реакционной камеры отбмоают гидролизат из верхних периферийных зон. При этом варочную кислоту подают в реакционную камеру, в верхнюю зону через отверстия на верхнем участке центральной подающей трубы, а в нижнюю зону через нижний конец трубы при массовом соотношении потоков варочной кислоты от 16:1 до 5:1. Соблюдение указанных распределений потоков варочной кислоты является обязательным, так как при подаче варочной кислоты в верхнюю зону в количестве менее 6 илн более 16% .положительный эффект предлагаемого способа уменьшается вплоть до нуля. Наиболее предпочтительно подавать

(Л

4:

СО

149

D верхнюю зону около 10% и в нижнюю 90% варочной кислоты. Необходимое распрделение потоков варочной кислоты в верхнюю и нижнюю зоны реакцион- ной камеры достигается изменением числа открытых отверстий на верхнем участке центральной подающей трубы.

После окончания стадии перколя- щш подобным же образом проводят стадию промывки остатка в аппарате (подавая вместо варочной кислоты воду); затем проводят отжим остаточного гидролизата из аппарата с отбором падролизата через лучевые фильт- ры, расположенные в нижних периферийных зонах. После завершения последней операции проводят выстрел лигнина из аппарата чер&з нижнюю горловину за счет избыточного давления в аппарате.

Пример, В опытах используют типовой гидролизаппарат объемом 50м представляющий собой вертикальный цилиьщрический сосуд с конусными верхней и нижней частью. Аппарат имеет сверху загрузочный люк, снизу люк для выстреливания лигнина; в центре аппарата имеется вертикальная труба для подачи варочной кислоты (диаметр 100 мм), нижний конец которой открыт и входит в конусную часть аппарата, верхний конец (на расстояНИИ около 7 м от нижнего конца) снабжен чешуйчатыми отверстиями в коли- честве 60 шт. на участке 400 мм, что обеспечивает.подачу 10% варочной кислоты в верхнюю.зону аппарата и соответственно 90% - в нижнюю зону. В верхйих периферийных зонах установле ны 4 вертикальных лучевых фильтра дпя отбора гидролизата на стадии перколйгщи и промывки, а в нижней конусной части (у стенок) установлен 4 лучевых фильтра для отбора гидроли зата на стадии отжима.

Для проведения перколяционного гидролиза по предлагаемому способу в аппарат загружают через верхнюю горловину сырьевую смесь обычно перерабатываемого на заводе состава (80% опилок и 20% щепы древесины хвойных пород с примесью лиственных в количестве 16%). Количество загру- женного сырья составляет 11,73 т при влажцости его 48%. Одновре менно с загрузкой сырья в аппарат производят подачу варочной кислоты концентрацией 0,6% при температуре 100°G в количестве 16

После окончания загрузки аппарат герметически закрывают и осуществляют стадию прогрева путем подачи в аппарат через нижние лучевые фильтры острого пара. Прогрев ведут в течение 40 мин до температуры в аппарате 150°С )обычный регламент). После этого проводят стадию перколяции путем подачи в центральную трубу варочной кислоты концентрацией 0,5%, температурой 180-190 С со скоростью 80 в течение 45 мин и одновременного отбора гидролизата через лучевые фильтры в верхних периферийных зонах гидролизаппарата; при этом в верхнюю зону аппарата подают 8 варочной кислоты, а в нижнюю 72 (соотношение потоков 9:1). За время перколяции отбирают 68 м гидролизата.

После стадии перколяции проводят стадию промывки в течение 10 мин, подавая в аппарат через центральную трубу 60 м перегретой воды; отбор гидролизата проводят также через лучевые фильтры в верхних периферийных зонах (отбирают 7 м гидролиза- та). Затем проводят отжим остаточного гидролизата из аппарата с отбором его через нижние лучевые фильтры. Количество отобранного гидролизата составляет 13 м. Давление в аппарате после завершения отжима около 0,8 МПа. Далее производят выстрел лигнинового остатка из гидролизаппарата путем открытия быстродействующего клапана нижней горловины. Общий выход гидролизата с варки 88 м , количество Сахаров в гидролизате 3109 кг.

Из сравнения предлагаемого способа с прототипом видно, что выход Сахаров с варки увеличился с 2610 до 3109 кг или с 42,8 до 51% или на 19,1 отн.%.

Для того, чтобы выяснить, как влияет распределение подачи варочной кислоты через верхнюю и нижнюю зоны на выход Сахаров, были проведены варки в условиях примера 1 при следующих распределениях потока варочной кислоты в нижнюю и верхнюю зоны реакционной камеры в массовом соотношении 3:1; 5:1; 16:1; 18:1. Для изменения распределения потоков меняли количество открытых от5 14972196

верстий на верхнем участке централь-грузку сырья в аппарат, смачивание ной подающей трубы.его варочной кислотой, прогрев па- Ниже приведены выходы Сахаров с ром, перколяцию с подачей варочной варок. Jкислоты одновременно в верхнюю и

Соотношение нижнего Выход сака-5 аппарата с одновременным

и верхнего потоков - ров с варки,отбором гидролизата, промывку остатварочной кислоты кг . „ гидролизата, о :г 3 1 2Ь80личаюлцийся тем, что, с 27Уи Q д|,щ повышения скорости гидролиза и

9s 1 ЗЮУувеличения выхода Сахаров, массо1б 1 ZoU/вое Соотношение потоков варочной

18 1 2690кислоты, подаваемой в нижнюю и верхФормула изобретения- зоны, составляет 16:1-5:1.

Способ перколяционного гидролиза растительного сырья, включающий за

Изобретение относится к способам гидролиза растительного сырья с целью получения моносахаридов. Целью изобретения является повышение скорости гидролиза и увеличение выхода сахаров. Способ осуществляют следующим образом. В вертикальный цилиндрический гидролизаппарат загружают растительное сырье, смачивают его варочной кислотой, после чего подают острый пар и проводят перколяцию с подачей варочной кислоты в нижнюю и верхнюю зону при массовом соотношении потоков от 16:1 до 5:1 и одновременным отбором гидролизата. 1 табл.