Способ осахаривания торфа для получения спирта Советский патент 1935 года по МПК C13K1/02 

По исследованиям проф. Мозера торфяной сфагновый мох содержит осахариваемых веществ: гемицеллюлозы до 30% и целлюлозы до 20%, причем гемицеллюлоза легче подвергается гидролитическому расщеплению, чем целлюлоза, и свободно гидролизируется при нормальном давлении 2,5%-ной серной кислотой в течение 6-8 часов. Целлюлоза подвергается гидролитическому расщеплению только концентрированными кислотами. На основании этого, а также потому, что гемицеллюлозы преобладающее количество, проф. Мозер приходит к выводу, что в торфяной массе выгодно подвергать гидролизу только гемицеллюлозу, а целлюлоза является отбросом производства. Он разработал метод гидролиза торфяного очеса и мха при нормальном давлении с разбавленной 2,5%-ой серной кислотой (0,5 NHj SOJ в цилиндрических котлах с свинцовой облицовкой внутри. Варка продолжалась 8 часов.

Выход Сахаров 20-24% от абс. сух. аещества и спирта 63 л из тл абс. сух. вещества. Расход кислоты 50% от веса абс. сух. вещества. Но этот метод практического значения не приобрел вследствие малого выхода спирта, большого

(-5)

расхода кислоты и продолжительности периода инверсии.

Другие исследователи стояли на той же точке зрения, что выгодно использовать в торфяной массе только гемицеллюлозу и процесс вести при нормальном давлении, поскольку при высоком давлении происходит распад образовавшегося сахара.

Произведенные автором опыты показали возможность осахаривания торфяного очеса без применения кислоты, но при повыщенном давлении, причем при многократной варке гидролиз без кислоты идет глубже, гидролитическому расщеплению подвергается также и целлюлоза, но гидролизующий раствор все больше и больше беднеет органическими кислоталш. Кислотность гидролизата уменьшалась с каждой последующей варкой и процесс щел заторможенно. В виду этого, после каждой фракции (осахаривания и выщелачивания образовавшегося сахара) к остатку добавлялась свежая порция торфяного очеса, поскольку освобождалось до 40% объема в автоклаве. Эта добавка дала возможность эффективно использовать объем автоклава и все время пополнять гидролизующий раствор свежими органическими кислотами за счет добавленной новой порции торфочеса. Догрузка торфочеса колебалась от 30---50% от веса основной загрузки.

Таким образом, по предлагаемому способу гидролиз ведется нод давлением не ниже 8 атм. (температура около 170°) при батарейной системе из 5-6 автоклавов с одним общим бункером. Верхние части автоклавов с загрузочным; люком выходят на чердачное помещение, где происходит загрузка торфянога очеса с влажностью . После загрузки и закрытия люков, пускается во все автоклавы пар, масса прогревается,, .давление поднимается до 7-8 атм. кпри этом давлении варка продолжаечгсж 15 минут - период осахаривания,. Затем автоклавы включаются последовательно и начинается процесс выщелачивания образовавшегося сахара при этом, же давлении. При выщелачивании под давлением 8 атм. процесс осахариваншя не прерывается, а идет глубже, для чего открывают впускной, промежуточный и выпускной вентили и насосом качают подогретую воду, которая проходит последовательно все автоклавы и вымывает сахар. Из последнего автоклава вытекает 6%-ное сахарное сусло. Выщелачивание продолжается 15 манут, после чего опускается давление так что процесс осахаривания и выщелачивания длится всего 30 мин. За этот процесс основная масса торфочеса гидролизуется на 50%. Во время процесса осахаривания и выщелачивания ковшевым и ленточным транспартером подается в бункер следующая порцмя торфочеса. Затем вскрывают загрузочные люки и догружают массу за счет освободйвщегося объема-, догруька колеблется ат

30; до 50% от основной загрузка и продолжается не больще 15-20 мин. После загрузки давление поднимаемся и снова; идет процесс осахаривания и выщелачивания.

Разгрузка автоклавов не происходит., так как конструкция автоклавов позволяет вымывать лигнин вместе с сахарами. Лигнин отделяется от раствора сахара фильтрующей колонной. Дальнейщие операции технологического процесса существенного отличия от винокуренного производства не имеют. Максимальные выходы Сахаров не меньше 80/. от теоретического выхода, причем способных сбраживаться - 70% от выделенного количества. Таким образом, при предлагаемом способе 1) полностью используется сырье - осахаривается гемицеллюлоза и целлю.чоза; 2) технологический процесс осуществляешься без На SO, тогда как ранее на 1 кг спирта: расходовалось 2 кг Hg SO или 50% на сухое вещество торфа; 3) упрощаютсй конструкция заводской аппаратуры к схема производства

П р е дм ет изо-бретения.

Способ осахаривания торфа для получения спирта, отличающийся тем, что гидролиз торфяной клетчатки производят в автоклавга под действием заключающихся в самом осахариваемом торфе органических кислот при варке паром под давлением не ниже 8 атмосфер и температуре не ниже 170° в течение около 15 минут, после чего осаха ренный раствор вместе с лигнином обрабатывают горячей -водой, а затем отделяют от последнего в фильтрующей колонне.