АЭРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ СОЛОМЫ РАСТВОРАМИ ФЕРМЕНТОВ Советский патент 1935 года по МПК D21B1/12 

Предлагаемая аэраторная установка имеет своей целью сокращение длительности процесса ферментации соломы и ускорение отделения инкрустов с освобождением волокон целлюлозы от лигнина и пентозанов.

Обработка растворами ферментов соломы применяется в случае использования последней на корма в целях повышения ее усвояемости желудочно-кишечным трактом животных, а также при использовании соломы для технических целей в бумажном и прядильном производствах.

Общеизвестны два способа переработки соломы на корма и для технических целей - химическим путем по Бекману с применением щелочей или микробиальным путем при помощи мочки соломы в воде и в растворах фермента. Химический способ требует затрат дефицитных щелочей и поэтому не может найти широкого применения в производстве. Еще менее применим другой известный способ химической обработки соломы, а именно при помощи обработки соляной кислотой, известью при нормальной температуре и нормальном давлении или с варкой в котлах под давлением выше атмосферного. Микробиальный способ обработки соломы отличается своей дешевизной, но его широкому распространению препятствует длительность процесса (ржаная и пшеничная солома требует для своей ферментации микробиальным способом при мочке в чанах от 10 до 20 дней; первичная обработка льняной соломы - от 6 дней и больше).

Дождевание соломы, применяемое в пектиновом брожении при обработке льна, исключает возможность регулирования интенсивности аэрации воды или раствора.

Предлагаемое изобретение имеет в виду ускорить процесс мочки путем интенсивного аэрирования растворов фермента при помощи особого аппарата и воздуха под давлением 0,5-1 атм.

Схематически изображенная на чертеже в вертикальном разрезе аэраторная установка состоит из аэраторного аппарата и воздушного насоса для подачи воздуха по трубе о диаметром 10 мм под давлением до 0,5 атм. Аппарат представляет собою бак с вертикальной трубой-смесителем b внутренним диаметром 10-25 мм, нижняя часть которой служит для всасывания фермента, а верхняя - для смешивания последнего с воздухом. Подача воздуха в смеситель происходит от воздушного насоса k высокого давления по согнутой коленом трубке а, заканчивающейся распылителем с, отверстие которого 2-4 мм. В нижней части бака имеется Деревянная решетка е, а вверху - отражательный зонт d.

При вдувании воздуха в камеру смешивания через трубку а в нижнем отрезке трубы b образуется вакуум, благодаря чему начинается всасывание подлежащей продуванию жидкости. Последняя, поднявшись до уровня распылителя, разбивается в пыль под влиянием воздушной струи, выходящей с большой скоростью из мелкого отверстия в 2-4 мм.

Жидкость при этом хорошо насыщается воздухом и окисляется его кислородом. Поднявшись по прямой трубе b смесь воды и воздуха ударяется в отражательный зонт d и сливается вниз. Отражательный зонт позволяет получить одновременно с продуванием жидкости и круговую циркуляцию последней в резервуаре. В крупных установках вместо отражательного зонта можно применить пожарный спрингер.

Степень аэрации фермента регулируется количеством подаваемого воздуха от воздушного насоса, а также различным соотношением диаметров труб (основной и воздушной). Попутно с аэрацией раствора происходит длительное циркулирование последнего.

Как показали испытания в условиях лабораторной работы, при загрузке в кадушках до 1600 г соломы установка позволяет сократить длительность процесса ферментации соломы и отделения инкрустов в ней с освобождением волокон целлюлозы в 5-10 раз, по сравнению с обычным способом, без аэрации.

Солома, обработанная на установке, окрашивается хлорцинкиодом в яркий синий цвет, что свидетельствует об освобождении целлюлозы от инкрустов. Такая солома, обработанная на бумажном ролле холодным способом без добавления щелочей, превращается в кашеобразную массу с градусом размола от 40 до 50, однако без повреждения волоконца, согласно микроскопическому анализу. Образцы бумаги, изготовленной из этой массы, по своему качеству превосходят образцы бумаги, получаемой путем варки соломы с известью.

1. Аэраторная установка для обработки соломы растворами ферментов, отличающаяся применением помещенной внутрь бака для ферментации вертикальной всасывающей трубы-сместителя, диаметром 10-25 мм, с монтированной в верхнюю ее часть воздухонагревательной распиливающей трубкой диаметром не выше 4 мм.

2. При устройстве по п. 1 применение отражательного зонта.

3. При устройстве по пп. 1 и 2 применение воздушного насоса высокого давления.