Способ двухстадийного перколяционого гидролиза растительного сырья Советский патент 1991 года по МПК C13K1/02 

Изобретение относится к гидролизной промышленности, к способу двух- стадииного перколяционного гидролиза растительного С1фья

Цель изобретения - повышение выхода редуцируюыих веществ и улучшение доброкачественности гидролизата.

В качестве гидролизуюцего агента при смачивании растительного сьфья используют фурфурольныи лютер, в котором концентрация уксусной кислоты составляет 0,05-1,2% Фурфурольныи лютер является отходом производства фурфурола из паров самоиспарения

гидролизата, образующегося в процессе перколяционного гидролиза сырья о

Способ осуцествляют следующим образом.

Растительное сырье загружают в

гидролизаппарато Затем смачивают его 2-3 гидромодулями фурфурольного лютера, содерхацего 0,05-1,2% уксусной кислоты, при 96°С. Далее гидроли- зуемую массу нагревают до 168-170 С и выдерживают в течение 30-40 мин- После термовыдеркки сьфья, обеспечивающей полное растворение легкогид- ролизуемых полисахаридов (пентозный

О 4 СЛ

00

о со

гидролиз), осуществляют перколяцию 0,5%-ной серной кислотой при постепенном подъеме температуры до 190 С„ По окончании перколяционного гидроли за производят отжим избытка гидроли- зата, а оставшийся лигнин удаляют из гидролизаппарата. Гидролизаты, полученные в результате пентозного и гек созного гидролиза, поступают на био- химическую переработку после проведения процесса инверсии при 98°С в течение 6 ч„

Пары самоиспарения гидролизата наравляют на ректификацию фурфурола, а полученный при этом фурфурольный лютер вновь используют на смачивание сырья в гидролизаппарате„

Пример 1 о Сырье (осиновая цепа) загружают в гидролизаппарат емкостью 25 л. На смачивание сырья подают лютер (2 гидромодуля) с концентрацией уксусной кислоты 0,05% и температурой 96°С„ Прогрев гидролизу емой массы проводят в интервале 166- 175°С в течение 40 мин, после чего осуществляют перколяцию раствором 0,5%-ной серной кислоты при постепенном подъеме температуры до 190 Со Полученный гидролизат подвергают ин- версии при 98°С в течение 6 ч„ Результаты представлены в табло 1 о

Результаты исследований подтверж- дают целесообразность выбранного ин,тервала температур: при значении тем пературы нияе 168°С происходит уменьшение выхода РВ в гидролизате, а при температуре выше 170°С ухудшается доброкачественность гидролизатас

,Пример 2 о Способ осуществляют аналогично примеру 1„ Варьируют количество лютера на смачивание сырья в период загрузки Процесс термовыдержки перед гидролизом проводят при

с ю

15

20 25 о

35

40

45

170в-С в течение 40 мин о Результаты представлены в табл. ,

Таким образом, при гидромодуле ниже 2,0 происходит недостаточная пропитка растительного сырья фурфуроль- ным лютером, что отрицательно сказывается на выходе РВ„ Увеличение гидромодуля выше 3,0 не дает увеличения выхода Сахаров

Таким образом, данный способ позволяет увеличить выход редуцирующих веществ на 3 абс.%, улучшить доброкачественность получаемых гидролиза- тов за счет снижения содержания в них фурфурола и бромируемых веществ

Проведение первой стадии гидролиза растительного сырья без использования серной кислоты и воды экономически выгодно. Использование в качестве гидролизующего агента фурфуроль- ного лютера - одного из основных стоков производства фурфурола, сокращают объем сточных вод, требующих очистки на гидролизных заводах, и обеспечивает безотходную технологиюо

Формула изобретения

Способ двухстадийного перколяционного гидролиза растительного сырья, включающий смачивание сырья гидролизу- ющим агентом, пентозный гидролиз,выделение целлолигнина с последующим его гексозным гидролизом разбавленной серной кислотой, получение фурфурола и отделение фурфурольного лютера, о тли чающийся тем, что, с целью повышения выхода редуцирующих веществ и улучшения доброкачественности гидролизата, для смачивания сырья и пентозного гидролиза используют полученный из этого же сырья фурфурольный лютер при гидромодуле 2-3, при зтом пентозный гидролиз проводят при 168-170°Со

Таблица 1

Изобретение относится к гидролизной промышленности, к способу двух- стадийного перколяционного гидролиза растительного сырья„ Цель изобретения - повышение выхода редуцирующих вецеств и улучшение доброкачественности гидролизата,. Сырье загружают в гидролизаппарат, на смачивание подают фурфурольныи лютер (2-3 гидромодуля) с концентрацией уксусной кислоты 0,05-1,2% и температурой 96°С„ Далее гидролизуемую массу нагревают до 160-170°С и выдерживают в течение 30-40 ют. После термовыдержки сьфья осуществляют перколяцию 0,5%-ной серией кислотой при постепенном подъеме температуры до 190°С После окончания перколяционного гидролиза производят отжим избытка гидролизата, а „чинш удаляют, Гидролизаты, полу- ченные в результате пентозного и гек- cotiioi о гидролиза, поступают на биохимическую переработку после проведения процесса инверсии при температуре 98 С в течение 6 ч Пары само- испарения гидролизата направляют на ректификацию фурфурола, а полученный при этом фурфуролъньш лютер вновь используют на смачивание сьфья в гидро- лизаппарате 2 табл„ § (Л

Содержание редуцирующих веществ, фурфурола и бронируемых веществ в гидролизате в зависимости от температуры нагрева растительной массы, обработанной лютером

Способы

Темпера(до инвер- сии) % от а0с„До

Данный способ166

Режим: пентозный гидролиз при t , 30 мин168

Катализатор: фурфуроль- 170 ный лютер с 1,2% CHjCOOH172

28,6

30,6 36,3

37,1

43,2

45,2 47,2

44,7

0,029

0,029 0,036

0,061

0,34

0,36 0,34

0,42

Известный способ Режим: пентозный гидролиз при t 145°С,

30 мин145 39 44,2 0,052 0,46

Катализатор: гексозный гидролизат с 0,5% H-SO.

Таблица 2

Влияние гидромодуля на выход редуцирующих веществ в гидролизате

Способы Гидромо- j Выход РВ (пос-

дуль | ле инверсии) % I от а„с„До

Данный способ 1,739,4

2,047,2

2,546,7

3,047,3

3,543,1 Известный

способ 2,744,2

Составитель А„ Болобва Редактор И, Касарда Техред М.Дидык Корректор М. Шаррши

Заказ 1322Тираж 253Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

В

ер- от

Выход РВ (после инверсии) % от

ЗоСоДо

Содержание фурфурола,

%

Содержание бромируе- мых веществ, %

28,6

43,2

0,029

0,34

45,2 47,2

44,7

0,029 0,036

0,061

0,36 0,34

0,42