СПОСОБ ИНВЕРСИИ ДРЕВЕСНЫХ ГИДРОЛИЗАТОВ Советский патент 1973 года по МПК C13K1/04 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при гидролизе растительных материалов.

Углеводная часть предгидролизата, образующегося в производстве сульфатной облагороженной целлюлозы с применением водного гидролиза, состоит из полисахаридов и моноз. Для наиболее полной биохимической утилизации углеводных компонентов предгидролизата его инвертируют, увеличивая тем самым количество моноз в растворе примерно вдвое. Одновременно с гидролизом полисахаридов при инверсии предгидролизата протекают побочные процессы, в результате которых за счет конденсации растворенного лигнина с продуктами дегидратации и осмоле} ия Сахаров образуется так называемая «карамель.

Карамель в виде плотного и клейкого осадка (4-5 кг на 1 м предгидроливата) отлагается на стенках оборудования и комдгуникаций, что требует частых и продолжительных остановов производства на чистку. Образование и осаждение «карамели наблюдается уже при передаче предгидролизата из варочного отдела в цех инверсии.

Известен способ инверсии древесных гидролизатов путем их обработки минеральной кислотой с последующим нагреванием до 100--140С в присутствии 0,02-0,05% коицентрата сульфитного щелока в качестве добавки, предупреждающей карамелизацию. Присутствующие в концентрате лигносульфонаты придают гидрофилыюсть лигнину, содержащемуся в гидролизате, одновременно препятствуя его конденсации с фурфуролом и образованию осадка. Однако, как показала проверка известного способа в условиях Братского ЛПК, образование «карамели в виде мельчайших хлюпьев, выпадающиос из растворов и об разу|Ющ.их несл-еживающиеся осадки, которые удаляются током жидкости, все же происходит. Основное кошичество мелкодисперсной хлопьевидной «карамели проходит, не оседаЯ, по всему потоку етроиэводства дрожжей, приводя в конечном итоге к получению продукции с ухудщ-еняым това|р:Ным видом и пониженным содержание м белка.

Последрожжевая бражка, направляемая в канализацию, содержит в промстоках не менее 10-15 т/сутки органических веществ (в условиях Братского ЛПК) в виде гидрофилированного лигнина и мелкодисперсной «карамели, очистка от которых требует дополнительных капитальных затрат.

С целью усоверщенствования процесса и улучщенИЯ качест ва инве|ртироваинЫ|Х гидролизатов предлагается ннверсию гиаролизата проводить в присутствии сорбирующих добавок, взятых в количестве 0,5-1,0% от веса гидролизата. В качестве добавок лучше использовать измельченные древесные опилки, гидролизный лигнин, разработанный асбест.

Добавки следует вводить в начало трубрпровода, по которому гидролизат передается из варочного отдела в дрожжевое производство. Для дозирования добавок в предгидролизат может быть применен шнековый питатель, аналогичный используемому на варочных аппаратах типа «Пандиа. Пуск дозатора в работу должен осуществляться автоматически одновременно с началом передачи гидролизата на инверсию. Инверсию гидролизата в присутствии добавок с высокоразвитой поверхностью проводят при непрерывном перемешивании жидкости с помош,ью специального тонного устройства или барботажа воздухом либо паром.

После завершения инверсии твердую фазу суспензии с сорбированной «карамелью либо отделяют на вибрационном сите, либо после отстаивания удаляют из аппарата с помош,ью транспортеров, смонтированных в его днище. Волокнистые осадки с сорбированной на их поверхности «карамелью не слеживаются и легко разделяются на отдельные частицы. После промывки водой осадки могут быть сожжены (при применении асбеста он направляется на повторное использование), либо использованы в качестве наполнителя в производстве древесных плит.

Пример. В автоклав из кислотоупорной стали емкостью 5 л заливают 4 л предгидролизата (рВ 1,5%), добавляют серную кислоту до концентрации 0,5% и засыпают древесные опилки (частицы размером 0,5-1,0 мм до содержания в предгидролизате 0,6%.

Содержимое автоклава нагревают до 130°С и выдерживают 0,5 час при непрерывном перемещивании паром (4,5 аты). По окончании инверсии давление в автоклаве снижают, содержимое выгружают в стеклянный сосуд, в котором опилки с сорбированной на них «карамелью выпадают в осадок, имеющий рыхлую структуру и после сущки на воздухе рассьшафщийся от легкого прикосновения. Внутренняя поверхность автоклава после инверсии свободна от налета «карамели. Гидролизат прозрачный и высококачественный (рВ 3,1%, бромируемых веществ 0,25%, фурфурола 0,03%).

При инверсии того же цредгидролизата без добавки древесных опилок на стенках автокл1ава обнаруживают заметные колияества «карамели.

Аналогичные результаты получены и при проверке способа на стендовой установке Ленинградского гидролизного завода.

Применение предлагаемой добавки позволит ликвидировать полностью внеплановые остановы оборудования на чистку; получить высококачественные осветленные инвертированные гидролизаты; снизить капитальные затраты и эксплуатационные расходы, связанные с организацией и проведением очистки сточных вод дрожжевого производства; использовать рационально мелкие древесные отходы основного и деревообрабатывающего производств лесопромышленного комплекса (частичный гидролиз опилок при инверсии предгидролизата и последующее применение их в производстве древесных плит либо сжигание в комбинированной топке).

Предмет изобретения

1.Способ инверсии древесных гидролизатов путем их обработки минеральной кислотой с последующим нагреванием до 100-140°С в присутствии добавок, предотвращающих карамелизацию, отличающийся тем, что, с целью усовершенствования процесса и улучшения качества инвертированных гидролизатов, в качестве добавок используют сорбирующие вещества в количестве 0,5-1,0% от веса древесного гидролизата.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве сорбирующих добавок применяют асбест, опилки, гидролизный лигнин.