Способ предупреждения керамелизации гидролизатов Советский патент 1974 года по МПК D21C3/02 C13K1/02 C12B3/08 

Изобретение относигея к способам пре цупрежцения карамепизации гицропизагов растительного сырья, например, в произвоцстве высококачественной сульфатной цеппюпозы, преаназначаемойГцпя химической переработки. Оно может использоваться и при гидролизе.растительных материалов минеральными кислотами в лроизвоцст ве спирта, ацетона, фурфурола, кормовых црожжей и цругих продуктов.

Известен способ прецупрежцения карамепизации гицролизата, полученного в ре- зупьтаге воцнйго гицролиза перец сульфатной варкой при получении высокока- чественной вискозной сульфатной целлюлозы, заключающийся в следующем,

После завершения воцно1 о гидролиза древесины кислую жидкость из котла при давлении 7-9 ати отбирают, направляя в црожжевой завод для биохимической утилизации содержащихся в Ней углеводных компонентов. Для предупреждения отложения на стенках оборудования и коммуникаций варочного и дролокевого цехов лип-, кой карамепи, образующейся в результате

конценсации лрисутствующих в гицропизате экстрактивных веществ, водорастворимого лигнина и продуктов дегидратации углеводов, в сборный трубопровод отвоаящий гицроиизат из варочного цеха, ввоаят под давлением концентрат сульфитного щелока в количестве от О,О2 до 0,2О%, По-, ложи тельный эффект, достигаемый при этом, можно объяснить диспергированием карамели и пептизацией ее частиц под воздейст вием присутствующих в концентрате супьфитного щелока лигносульфоновых кислот и их солей,

Такой способ не обеспечивает эффективности предупрезкдения карамелизации древесных гицролизатов. Это объясняется тем, что при поцаче концентрата-в сборный тру- бопровоц не устраняется карамепизация запорной арматуры и участков пинии от варочных котлов цо сборного трубопровода.

Перемешивание небольших количеств концентрата, подаваемого с постоянной скоростью в сборный трубопровоа, со значительными объемами гицропизата малоэффективно. Это усугубляется непостоянст- 34 BOM скорости 1вижения жиакосги а сбор ном грубопровоце непрерывного падения цавпения в варочном когпе при отборе гидролизага. Спожносгь управпения сисгемой коммуникаций по раавоцкеконценграга вваррчном цехе приводит к тому, что дозировочный насос цопжен работать круглосуточно без осгановки. В. случае отсгупиения варочно го отцепа от графика работы происходит нерерасхоц концентрата, что обусповпйвае интенсивное вспенивание гицропизата и св заняые с этим трудности при его носпеду- ивдвй биохимической переработке. Пенью изоёретёнйя явпяегся упучшение процесса, а именно повышение его надежкости и эффектйвносгй, Это аосгигается пугем введения конаентрата сульфитного щеиока (жетгатепьно в-коничестве O,OS-O,P7%) впи его ана .....-..,... погов: чйонцентрата сульфитно-спиртовой Sapctbi шбо конценграг1а поспецрожжевой бражки Б-количестве О,ОЗ О,О4% в про цесс гйдррпиаа . Концентрат Сульфитного щепока (пибо его аналогов-) подают не в ipy6onpoBoa, ПО которому отбирают предгифомэат поо не Й0;цного| гидропйза, а иепосрецственно в воду, запиваемую Б котея дня водного гидролиза,. нагфимер, цревесины. Копйчест во -концеитра а, подаБаемог© вЪоцу,--соуставляет 2,,О кг сухнх веществ на го ну абсолютно, .сухой целшолозы по варке. Поцача концентрата сульфитного щелока и ПЕЙ его аналогов в воду не нарушает процесса водногр гвдропйза древесины и не влияет на качество вырабатываемой сульфатной цёншопоэы. Предлагаемый способ не требует сложной системы коммуникаций и может быть легко осуществим при незначитепгэкых зат ратах на монтаж насоса, мерного бачка и проклацку двух пиний малого сечения. Его реализация по сравнению с извесгньгм спо робом повысит надежность и эффективност предупрежцения .карамелйзации технологи- ческого оборуцования и коммуникаций ва рочного отдела и дрожжевого произвоцст ва при о.дновременном сокращении капи.гал ных затрат я эксплуатационных расходов. Предлагаемый способ- может быть ис пользован с гой же депью и при гицроли- se растительных материалов минеральными кислотами в производстве спирта, ацетона, фхффурола, кормовых црожжей и других продуктов. Способ может быть применен при воц.ном гидролизе .древесины перец супьфагной варкой, осуществляемом как по пери 5 одическому, так и по непрерывному методам. Отмеченное в полной мере относится и к гидропяау растительного сырья минет ральными кислотами. Дпя прецупрежцения карамелиэации оборудования и коммуникаций & качестве присадок в рабочую жидкость при гидролиае растительных материалов может быть иопользован широкий ассортимент тех иа сульфированных органических.соединений, которые, наряду со способностью пвптизи роэать мельчайшие частицы карамели, не вяйяют пагубно на микрофлору в процессе биохимической переработки подучаемых гидролизатов. Наиболее досгупйыкш. ИЗ таких соецинений нвияются Пйгнооуньфоновы© кислоты и их солк, содержащиеся в многотонншкаых и обременительных отходах цеплюпоэйого производства, сульфитных щепоках, сульфитно-спиртовой барде и поспедрояокевой брамске. Агентом, диспергирующим карамепь, яв пяются Енгносупьфонагы, копичество кото- рых в сульфитном щепоке достигает 63%: ° общего сод жания сухих веществ, в сульфйт спарТОБОЙ -бражке {не .содержащей сброженных на спирт гексбз) - окопо- 80%, а в поспедрожжевой барде, практически не содержащей углеводов, более 95%. Прииспользовании вместосульфитного щепока оцногд из его аналогов дозировка замени гепя рассчитывается с учетом срав нигепьного соцержания нигносульфонатов 0 указанных продуктах. Пример. Способ проверяйся в уо повиях экспериментального цеха Байкал ского цедлюлозного завода применительно к переработке ииственничной древесины. В качестве добавки в воду, подаваемую и а ги аро ЛИЗ древесины, испопьэуют концентрат поспедрржжевой бражки Сопикам ского ЦБК (ГОСТ 8518-57), предварительно разбавленный до содержания 2О% сухих веществ. Дозировку такогчэ раствора в воду осуществляют исходя из расхода 4,О кг абс.сух.вещесгв концентрата на 1|О г небеленой сульфатной целлюлозы. При моцупе предгицролнза 4,5 это соот вегствует содержанию сухих веществ кон- центрата в воде О,ОЗ-О,О4%. Опыты по воцному гидролизу и после-: дующей- сульфатной варке предгицропизованной цревесины проводились по режимам, рекоменцованным Байкальскому целлюлоз ному заводу фирмой Раума - Репола. В таблице приведены результаты семи опытов по прецупрежцению карамелйзации гицропизагов растигепьного сырья. ПРЕДГИДРОЛИЗ о Температура воды, СвО 0О рН воды7,О 5,2 С оаержание конпвнграга поспеорожжееой бражки в воде направляемой на прёягноролвз, %0,О4 0,04 Прояопжитвяьность заварки, мин135 135 Teivineparypa феагидролиеа, П одотакитепьность (феогиоропиаа, мин9О 9О Модуль првдгадропиэа4,5 4,5

СУЛЬФАТНАЯ ВЛРКД

Активность бепого щепока, г/п

Супьфияность бепого шепока,%

Прододжвгепьносгь заварки, мин.

Максигиюпьная температура варки, С

Процогокйгепьноста. варки, мин

Перманганатная жесткость цеппюпозы, Б

.Содержание апьфа-цепшопозы.

ИНВЕРСИЯ ПРЕДГИДРОЛИЗДТА

ракгеристика исхоцного прецгиаропизата:

рН4,О

РВ, О2,6

Взвешенные вещества, %- 164 162

112,0 115,8 112,2 108,4 1О0Д НО 25,5 25,О 32,0 23,О 31,8 24,8

95

05

95

95 9О

- 168 17О 170 170 170 17О

95 95

8О 9О

- НО 90

ЮЗ ЮЗ ИЗ 117 119 135

96,4 96,5 96,6 96,1 96,1 94,7

3,6 3,8

3,4 3,5 2,9 2,9 2,6 2,7 3,9 1,9 4,0 4,3 вО вО вО 64вО 7,О 6,9 б,О 0,б1 0,04 0,О4 О,ОЗ О,ОЗ О,ОЗ 135 135 135 135 13в 164. .164 104 163 164 9О ео 9О 9О9О 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5

Рёаупьтагы инверсии: РН

Минеральная киспогносгь, %

РВ, % Плотный осацок, г/п

Вавещенные вещества г/н. опыт прецгидропиаа и инверсии прецгиаропиэата концентрата сульфитной поспецрожжевой бражки инверсии: концентрация серной киспогы О,5% ;(Температура 14О С; процопжитепьность ЗО кдаи. Данные, приведенные э таблице, свиде;тепьст©уют о том, что 1фйсаяка кониент рата супьфитно-арожжв&ой брвжхп в воду, подаваемую на гицропиз гфевесины, резко ;снижает копичесгво плотных осадков как :в свежем, гак и в инвертированном прецги1Ц)опизатах, бпагодаря чему эффективно 1федупрвждавтся карамбяиэация гицрошзатов.

Формула и 3 о б р е т е н. и я3. Способ по nnsl и 2, о т л и ч а ю1. Способ предупреждения карамеянза- 35да в и с я тем, что нспопьзуют концентЦии гиЕфояизатов, получаемых в пр жессерат сульфитного щелока в количестве О,ОЗ-л

водногч) гидролиза растительны: матери-О,О7%.

6

1,11,1

О,63О,49

5,95,6

0,19О,ЗО

3,7О4,4О без дозировки в воцу аяов, например в процессе сульфатной ки, с использованием добавки концентрата сульфитного щелока, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности процесса, цо бавку концентрата вводят в процессе гиц ропиза.. 2. Способ по п. 1, о т п и ч а ю щ и и с я тем, чтЬ Б качестве концентрата сульфитного щепока используют концен рат сульфитно-спиртовой барды или концентрат поспедрожжевой бражки в количестве 0,03-0,04%.