Установка для гидролиза растительного сырья Советский патент 1993 года по МПК C13K1/02 

Изобретение относится к гидролизному производству и может найти применение в микробиологической промышленности и сельском хозяйстве при приготовлении кормов,

Известна установка непрерывного гидролиза растительного сырья (а.-с. СССР № 1285091), включающая загрузочный бункер, шнековый питатель, .пропарочную камеру, шнековый конвейер, дисковую мельницу, еыфужатель и камеру гидролиза со штуцером для подачи реагента.

Недостатком является то, что установка не позволяет получить высокий выход целевых продуктов из-за того, что в камеру гидролиза реагенты вводят при низких параметрах после дросселирования потока паровзвеси при проходе шлюзового выгру- жателя. Кроме того, время взаимодействия в Камере гидролиза, которая представляет собой трубу пневмотранспорта, массы с реагентами мало и не регулируется.

Серьезны.м недостатком, снижающим эффективность применения известной установки, является нерациональное использование энергии, При размоле в дисковой мельнице только 15-20 % мощности двигателя затрачивается на механическое разделение древесины на волокна, остальные 80-85 % идут на преодоление сил трения между размольной гарнитурой и сырьем, т. е. переходит в тепловую энергию.

- В существующей установке это тепло не используется потому, что пароъзвёсь при проходе через шнековый выгружатель под- вергается дросселированию. чтб приводит к снижению давления и температуры перед камерой гидролиза,эксергия потока падает, идет бесполезная потеря эксергйи,

Целью изобретения является повышение выхода целевых продуктов.

Поставленная цель достигается тем, что в заявленной установке для гидролиза растительного сырья, содержащей загрузочный бункер, шнековый питатель, пропарочную

(Л

G

Ч 00 О

ел о ь.

камеру, конвейер в виде шнека для транспортировки пропаренной массы, дисковую мельницу для ее измельчения, камеру гидролиза с патрубком для подвода реагента и выгружатель целевого продукта, камера гидролиза представляет собой горизонтальный кожух, с размещенным по его продольной оси винтом, служащим средством перемещения fйдролизуёмой массы при этом входной участок кожуха подключен к выходу дисковой мельницы, а выходной участок кожуха - к выгружателю целевого продукта, причем диаметр винта камеры гидролиза определен соотношением

db г (1,2-3.1) 10 21ь, .

где db-диаметр винта, м;.

1ь - длина винта, м.

. Выполнение камеры гидролиза в виде горизонтального кожуха.с размещенным по его продольной оси винтом, служащим средством перемещения гидролизуемой массы, при этом входной участок кожуха подключен к выходу дисковой мельницы, а выходной участок кожуха - к выгружателю целевого продукта позволяет вести процесс гидролиза при более высоких параметрах (температуре и давлении), чём в установке- прототипе. .

Дросселирования пара не происходит и поток массы находится в камере гидролиза под тем же давлением, что и масса в дисковой мельнице, так как разгрузочное устройство (дискретный выгружатель) расположено после камеры гидролиза. -.

благодаря этому реагенты вводятся в камеру гидролиза в хорошо прогретую размолотую массу и контактируют с ней в течение заданного оптимального времени. Все это приводит кувеличению выхода целевого продукта,; .

Размещение в горизонтальном кожухе по его продольной оси винта, служащего средством перемещений гидролизуемой массы, дает возможность регулировать время контакта реагента с размолотым пропаренным сырьём, т. е. увеличить выход целевых продуктов.у

Подключение входного участка кожуха к выходу дисковой мельницы, а выходного участка кожуха к выгружателю целевого продукта приводит к сохранению эксергии потока паровзвеси и эффективному использованию тепла, выносимого из дисковой мельницы, для осуществления процесса гидролиза в оптимальных условиях.

Эффективность использования энергии оценивали по расходу пара на 1 кг редуцирующих веществ в готовом продукте. На установке-прототипе: на 1 т сырья израсходована 1 т водяного насыщенного пара, получено 180 кг редуцирующих веществ, т. е. относительный расход пара составляет

,Ь0 5,6 кг/кг; на заявленной установке:

на 1 т сырья израсходована 1 т водяного насыщенного пара, получено 260 кг редуцирующих веществ, т. е. относительный расход пара составил лоп кг/кг.

180 Диаметр винта определяется из расчета

-2

db-(1,2-3,1).

При db 1,2 ь не обеспечивается (при требуемом времени контакта агента с. массой) производительность винтового конвейера, близкая к производительности дисковой мельницы. При этом не будет достигнуто увеличение выхода целевого продукта. При db 3,12 1ь производительность винтового конвейера значительно превышает производительность

дисковой мельницы, неоправданно удорожая установку.

Примем 1ь Юм, db 1, 0,197 м. .

По ГОСТ 2037-82 принимаем db 200

мм. Определим производительность винтового конвейера по известной формуле, т/ч:

35

Q eO jttrib,

где/э - насыпная плотность, т/м3;

ty - коэффициент наполнения желоба конвейера;

dt -диаметр винта, м; t - шаг винта, м;

пь - число оборотов винта, об/мин. Для горизонтального винтового конвейера принимается шаг винта равным диамет- ру винта.

0 0,25 60 0,45 0.785 0.22 0.2Х 75 3,2т/ч.Таким образом, производительность винтового конвейера составила 3,2 т/ч про- изводйтёльнбсти дисковой мельницы 3 т/ч. На фиг. 1 изображена предлагаемая установка; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Установка для гидролиза растительного сырья содержит привод 1 шнекового пита- теля, загрузочный бункер 2, шнековый пита- тель 3, пропарочную камеру с мешалкой-ворошителем 4, шнековый кон- вейерВ, размещенны в нижней части пропарочной камеры, привод шнекового конвейера 6, дисковую мельницу 7, винт 8,

размещенный в кожухе 9, отверстие для размолотой массы 10, штуцер 11 подачи реагента, разгрузочное устройство 12.

Установка работает следующим обра- зом.

Исходное сырье (технологическая щепа) подается в загрузочный бункер 2, из которого шнековым тжтателем перемещается в пропарочную камеру 4, где пропари- вается водяным насыщенным паром. Пропаренная щепа из пропарочной камеры шнековым конвейером 5 подается в дисковую мельницу 7, где размалывается до отдельных волокон. Полученная размолотая масса чзрез отверстие подачи 10 поступает э кожух с винтом 8. Туда же через штуцер 11 подаются химические реагенты, необходимые для гидролиза. Масса .обработанная реагентами, перемещается вдоль винтового конвейера к разгрузочному устройству 12. Прогидролизованная масса выводится из установки непрерывного гидролиза через дискретное разгрузочное устройство.

Таким образом, выполнение камеры гидролиза в виде горизонтального кожуха с размещенным по его продольной оси винтом, служащим средством перемещения гидролизуемой массы, и подключение к выходу дисковой мельницы входного участка кожуха, а выходного участка кожуха к выгружателю целевого продукта, причем диаметр винта камеры гидролиза определен соотношением db- (1,2 - 3,1} 1ь позволяет увеличить выход целевого продукта за счет того, что при непосредственном присоединении камеры гидролиза не происходит дросселирования пара потока и реагенты вводятся в камеру гидролиза при более высоких параметрах (Р и Т), а также за счет того, что время пребывания массы в камере гидролиза регулируется и процесс гидролиза продолжается в течение заданного времени, снизить расход энергии за счет непосредственного соединения кожуха камеры с винтом, дисковой мельницей и вы- гружателем за счет использования тепловой энергии, полученной при размоле исходного сырья, упростить за счет исключения шлюзового выгружателя.

Использование; гидролизная промышленность, химический гидролиз растительного сырья. Сущность изобретения: установка содержит загрузочный бункер. камеру гидролиза с патрубком для подвода реагента, шнековый питатель, пропарочную камеру, конвейер в виде шнека для транспортировки пропарочной массы, дисковую мельницу для измельчения массы и выгру- жатель целевого продукта. Камера гидролиза представляет собой горизонтальный кожух с размещенным по его продольной оси винтом, при этом входной участок кожуха подключен к выходу дисковой мельницы, а выходной его участок - к выгружателю целевого продукта, причем диаметр винта камеры гидролиза определен соотношением db (1,2 -1,3) ь. где db - диаметр винта, м; 1ь - длина винта, м. 2 ил.

Формула изобретения Установка для гидролиза растительного сырья, содержащая загрузочный бункер, камеру гидролиза с патрубком для подвода реагента, шнековый питатель, пропарочную камеру, конвейер в виде шнека для транспортировки пропаренной массы, дисковую мельницу для ее измельчения и выгружа- тель целевого продукта, отличающаяся тем, что, с целью повышения выхода целевых продуктов за счет более полного гидролиза и более полного использования энергии, камера гидролиза представляет собой горизонтальный кожух с размещенным продольной оси винтом, служащим средством перемещения гидролизуемой массы, при этом входной участок кожуха подключен к выходу дисковой мельницы, а выходной участок кожуха - к выгружателю целевого продукта, причем диаметр винта камеры гидролиза определен соотношением

db (1.2-3.1)

10 21ь

где db - диаметр винта, м; ь -длина винта, м.