СПОСОБ ПРЕВРАЩЕНИЯ ТРУДНОГИДРОЛИЗУЕМЫХ Советский патент 1971 года по МПК C13K1/02 

Изобретение относится к гидролизной промышленности.

Известен способ превращения трудногидролизуемых полиса.харидов растительных материалов в легкогидролизуемое состояние, заключающийся в том, что растительный материал высушивается до 1-2о/о, после чего подвергается: механохимической деструкции с применением серной кислоты с модулем до 0,001-0,01. Этот способ превращения трудногидролизуемых полисахаридов в легкогидролизуемое состояние предполагает применение растительного материала,, высушенного до низкой влажйости - 1--5%, что требует дорогостоящей и СЛОЖНОЙ сушки материала. Выделение значительного количества тепла в процессе рассеивания механической э.нергии при, механическом воздействии на ра.стительный материал, например в помольной шаровой мельницы, вращающейся или вибрирующей, требует специальных мер для отвода этого тепла, чтобы обеспечить оптимальную температуру процесса мехалохимической деструкции, т. е. 100-140°С.

С целью упрощения способа И| снижения энергетических затрат, предложен способ превращения полисахаридов в легкогидролизуемое состояние путем механохимической дестР|укции растительного материала влажностью до 50%. Причем желательно процесс вести

в присутствии 3-0,01 % серной кислоты от веса сухого вещества. При этом растительный материал за. сч-ет тепла, выделяющегося при рассеивании механической энергии в помольной камере, высушивается до низкой влажности, что необходимо для проведения процесса механохимического превращения полисахаридов в легкогидролизуемое состояние. Одновременно в ПОМОЛЬНОЙ камере регулируется н

поддерживается oптимav ьнaя температура 100-180°С, что исключает возможность глубокого термического разложения полиса.харидов, переведенных в легкогидролизуемые полисахариды. Температура регулируется изменением интенсивности механического воздействия на растительный материал и определяется оптимальной температурой, которую нужно поддерживать в помольной камере в пределах 100-180°С.

Предлагаемый способ был проверен на лабораторной вибромельнице. Механохимическому превращению подвергался целлолпгнин, полученный из древесины сосны с начальной влажностью 10, 20, 30, 40 и бОо/о, содерркащий

1,5% серной КИСЛОТЫ.

Установлено, что при изменении интенсивности механического воздействия в пределах 1,7-4,2 кет на 1 кг целлолигнина и при температуре в ПОМОЛЬНОЙ камере 100-140°С

кои сушки растительного материала и превращения полисахаридов в легкбгидрсэлизуемое состояние. Лучшие показатели достигаются при соблюдении следующих условий: влажность материала 50%, температура в камере 140°С; 30%-температура 120°С; 20% - 110°С. При этом скорость процесса механохимического превращения полисахаридов в легкогидролизуемое состояние остается такой, как и скорость превращения по известному способу.

Выход продуктов механохимической деструкции составляет 90% от трудногидролизуемых полисахаридов.

Процесс превращения трудногидролизуемых полисахаридов в легкогидролизуемое состояние определяется следующей зависимостью.

2.303 а

-л

где К. - приведенная константа скорости превращения трудногидролизуемых полисахаридов в легкогидролизуемое состояние, кг/квт-ч;

Е - интенсивность механического воздействия на растительный материал, квт/кг;

а - начальное содержание трудногидролизуемых полисахаридов, кг; X - количество трудногидролизуемых полисахаридов (в кг), превращенных п легкогидролизуемое с стояние ко времени т (в часах).

При 80°С ,92 кг/квт-ч, с повыщение. температуры значение приведенной константы скорости перевода полисахаридов в легкогидролизуемое состояние возрастает. При 100°С скорость реакции возрастает в 1,49 раза, при 120°С -в 2 раза, при 140°С в 3 раза. Технический эффект от применения предлагаемого способа следующий:

1)Исключение специальной аппаратуры Для глубокой сущки растительного материала, что значительно упрощает процесс в целом, снижает затраты на эксплуатацию, расход тепла на сушку и рабочую силу, одновременно повышая экономическую эффективность.

2)Использование тепла, выделяющегося в помольной камере вследствие рассеивания механической энергии, для глубокой сущки растительного материала.

3)Совмещение процесса глубокой сушки с процессом механохимического превращения полисахаридов в легкогидролизуемое состояние.

4)ОбесйеченИе возможности точного регулирования температуры в помольной камере и создание оптимальной температуры, необходимой для перевода полисахаридов в легкогидролизуемое состояние.

5)Возможность применения аппаратов с высокими значениями интенсивности механического воздействия на растительный материал и тем самым резкого повышения удельной производительности аппарата для механохимического преврагцення полисахаридов в легкогидролизуемое состояние.

Предмет изобретения

1. Способ превращения трудногидролизуемых полисахаридов растительных материалов в легкогидролизуемое состояние путем механохимической деструкции в присутствии

добавок минеральной кислоты, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и снижения энергетических затрат, механохимической деструкции подвергают растительный материал с влажностью до 50%.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут в присутствии серной кислоты в количестве 3-0,01 % отвеса сухого вещества.