Способ подготовки отработанного сульфитного щелока к биохимической переработке Советский патент 1982 года по МПК D21C11/02 

Изобретение относится к переработке супы|итных.шелоков, т.е. отработанных варочных растворов, которые образуются при сульфитном способе производства целлюлозы и может найти применение в целлюлозно-бумажной промышленности. Известен способ подготовки сульфитного щелока к биохимической переработке, согласно которому весь поток щелока, поступающий на переработку, rfpoayвают паром в ректификационной колонне, после чего в этот поток вводят известковое молоко-при перемешивании, отде ляют взвешенные вещества, охлаждают и вводят питательные соли j l Недостатком известного способа является то,что щелок не удается достаточ,но глубоко освободить от вредных примесей в частности от бисульфитносвязанного SO/j, который отрицательно деиствует на метаболизм дрожжей, будучи способным вступать в реакцию с промежуточными продуктами метаболизма, и который частично переводит содержащиеся в щелоке сахара в неассимилируемую дрожжами форму - сахаробисупьфитные соединения. Известный способ не позволяет освободить щелок также от избыточного моносупьфитного SO2, который в ряде счу- чаев ступает как бисупьфир ющий реагент, отрицательно действующий на метаболизм дрожжей и снижающий выход продукции. Не достигается достаточно глубокое удаление, и фурфурола, котогя 1й находится в щелоке практически полностью в виде бисульфитного производного, значительно менее летучего, но более токсичного, чем сам фурфурол. Недостатком известного способа является и то, что он связан со значительными затратами пара на проДувку. Цель изобретения - снижение содержания двуокиси серы для увеличения выхода продукции при последующей биохимической переработке, снижение затрат пара на продувку, а также более глубокое удаление из щелока- фурфурола и 30 получение nocneuMoio в кочеств побочного продукта. Поставленная попь достигается тем, что согласно известному способу, вкпючаюшему продувку шепока паром, нейтрапизаиию известью и отдепение взвешенных веществ, щепок депят на две части в соотношении от 1:2 до 1:3,5 и нейтрализации подвергают его меньшую часть при этом нейтрализацию проводят до рН 7-10, а после отделения вэвещенных веществ из нейтрализованной части шело ка последнюю смешивают с частью шелока, не подвергнутой нейтрат1заиии. Причем паром продувают исходный отработайный сульфитный шелок перед его раз- делениек на две части, или часть щегтока, не подвергаемую нейтрализации, или часть щепока, подвергнутую нейтрализации. При продувке паром части щелока, подвергнутой нейтрализации, полученные пары отдувки направляют на продувку оставшейся части щелока в качестве гре ющего пара. На фиг. 1-3 представлены схемы осу ществления предлагаемого способа. Согласно схеме, представленной.на фиг. 1, исходный щелок (1) продувают паром в ректификационной колонне (2), депят на две части, затем первую часть обрабатывают известковым молоком (3) отделяют от осадка (4), соединяют со второй частью (5) и направляют на биохикгаческую переработку. Согласно схеме, представленной на фиг, 2, исходный сырой шелок (1) делят на две части, затем первую часть обрабатывают известковым молоком (2), хзт деяяют от осадка (3), одновременно вто рую часть шелока продувают паром (4), затем обе части соединяют (5) и найрав ляют на -биохимическую переработку. Согласно схеме, представленной на фиг. 3, исходный поток сырого щелока (1) разделяют на две части. Первую часть обрабатывают известью (2), отделяют от осадка (3), продувают паром (4) с цепью извлечения фурфурола (5). Вторую часть шелока продувают паром (6), соединяют с первой частью (7) и направляют на биохимическую переработ Пример 1. Обработке по предлагаемому способу подвергают образец продутого паром сульфитного щелока,им ющий .следующие показатели: темпера- тура , кислотность 56 мг-экв/л, содержание обшей 0а 0,04%, содерж ние легкоотщепляемой ,32%. ЗОО мл указанного щелока нейтрали74зук1Т известковым мопоком (концентрацией СаО ЮО г/п) до рИ 7, г олученную смесь подвергают одночасовому отстаиванию, после чего осаДок отделяют от жидкой фазы, 200 мл обработанного щелока смешивают с 400 мл исходного необработанного щелока. Полученная смесь имеет следующие характеристики: содержание общей SO, 0,О28%, содержание легкоотшепляемой 6О2 0,27%, кислотность 22 мг-экв/л. В полученную смесь вводят питательные соли в следующих количествах, г/л: аммоний сернокислый 3, магний сернокислый 0,7, натрий хлористый 0,5, кальций азотнокислый 0,4, калий фосфорнокислый двухзамещенный 0,1. После этого в 5ОО мл смеси вносят 5 г прессованных дрожжей, помещают в банку для выращивания ем1Л)Стью 5 л с барботером для подвода воздуха, погруженную в термостат при . В процессе Еырашивания регул$фно проводят корректировку рН путем добавления 12%-ной аммиачной воды. Время выращивания 12 ч. Для сопоставления эффективности предлагаемого способа подготовки щелока к биохимической переработке в идентичных условиях проводят контрольный опыт, в котором на выращивание дрожжей берут 0,5 л продутого паром и нейтрализованного до кислотности 21 мг-экв/л сульфитного щелока с содержанием общей SO. 0,04% и легкоотщепляемой 50 0,32%. Из сравнения прироста дрожжей в рабочем и контрольных опытах расчитано, что в первом из них прирост на 10,8% больше, чем во втором. Сопоставление опытного и контрольного щелоков показывает, что в первом из них содержание обшей 55 отн.%; а легкоотшепляемой SO - иа 15,6 отн.% ниже, чем во втором. Пример 2. Обработке по предлагаемому способу подвергают образец непродутого паром сульфитного шелока, имеющего следующие показатели: температура 78°С, кислотность 65 мг-экв/л, содержание общей SO2. 0,059%, легкоотшепляемой S Од. 0,45%.2ОО мл указанного шелока нейтрализуют известковым молоком до рН 10, полученную смесь подвергают одночасовому отстаиванию, после чего отделяют от жидкой фазы 100 мл обработанного шелока, смешивают с 350 мл продутого паром сульфитного шелока. Полученная смось имеет следующие характеристики: содержание обшей SO/j, О,О19%, пегкоотшеппяемой 50 0,22%, киспотность 21 мг-экв/л. Выращивание дрожжей проводят в ус ловиях примера 1. Из сравнения качественных показателей рабочего и контрольного (пример 1) щелоков видно, что в первом из них со- держание обшей 5Огна 52,5 отн.%, а легкогидропизуемой 50 на 51 отн.% ниже, чем во втором. Выход же дрожжей в условиях примера 2 на 13,6% больше, чем в коитрО71ьном,опыте. Примерз. На переработку по предлагаемому способу поступает 100 т/ сульфитного щелока, имеющего спедук шие характеристики: температура , содержание общей SO 0,05%, легко отщепляемой ,45%, фурфурола О,07%. Для переработки по предлагаемому способу делят поток -иа две части в соотношении 1:2. Первую часть щелока, в количестве 33 т/ч нейтрализуют иэвестковым молоком до рН 7, подвергают отстаиванию, затем направляют на отдувку фурфурола в. ректификационную колонну с ЗО тарелками, куда одновременно подают греющий пар в количестве 5 т/ч. В результате продувки получают шелок с содержанием фурфурола 0,ОО5%, общей SOi О,027%, легкоотщеппяемой ,22% и фурфуролсодержащий пар с концентрацией фурфурола 0,43%. Вторую часть щелока в количестве 66 т/ч направляют на ректификационную колонну с 30 тарелками, прц этом в качестве греющего пара (гдухого) исполь ют фурфуролсодержащий пар из первой колонны. В результате получают продутый Щелок с содержанием общей SO2. 0,02%, легкоотщепляемой SOj. 6,2О% и фурфуролсодержащий конденсат в количестве около 5 т/ч. Обе части продутых щелоков смешивают и направляют на биохимическую пе:реработку. Подготовленный к переработ ке щелок имеет следующие показа те пи: .содержание фурфуроле 0,038%, обшей So а. О, О 2 5%, легкоотщепляемой SO 0,21%. Таким образом, обработка щелока по предлагаемому способу позволяет значи- тепьно улучшить качество щелока. Содержат1е общей 50 в сульфитном щелоке, обработанном по предлагаемому способу, уменьшается примерно на 5О% по сравнению со щелоком, обработанным по известному способу; содержание легкоотщепляемой SOgi уменьшается на 42%, это в свою очередь обеспечивает увеличение выхода дрожжей на 1О-13%. Дополнительно к увеличению выхода дрожжей при переработке щелока можно получать фурфурол в количестве около 0,3 кг на 1 м щелока или значительно уменьщить расход пара на продувку (пропорционально делению потока иа две части). Формула изобретения 1.Способ подготовки отработанного сульфитного щелока к биохимической переработке, включающий продувку шелока паром, нейтрализацию известью и отделение взвешенных веществ, отличающийся тем,что, с целью увеличения выхода продукта биохимической переработки за счет снижения содержания двуокиси серы в подготовленном щелоке, щелок делят на две части в соотношении от 1:2 до 1:3,5 и нейтрализации подвер- гают его меньшую часть, при этом нейтрализацию проводят до рН 7-10, а после отделения взвешенных веществ из нейтрашзованной части щелока последнюю смешивают с частью щелока, не подвергнутой нейтрализахши. 2.Способ по п. 1, отличающий с я тем, что продувают паром исходный отработанный сульфитный Шелок перед его разаелением на две части. 3.Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что продувают паром часть щелока, не подвергаемую нейтрализации. 4.Способ по п. 1, отличаю щ и и с я тем, что продувают паром подвергнутую нейтрализации часть щелока, а полученные пары отдувки направляют на продувку оставшейся части щелока. Источнию информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Шарков В. И. и др. Технология гидролизных производств. М., 1973, с. 141-146.

Фи91

-)

Фиг. г

. 3