Способ нейтрализации гидролизатов растительного сырья Советский патент 1982 года по МПК C13K1/04 

(5) СПОСОБ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ГИДРОЛИЗАТОВ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

1

Изобретение относится к гидролизной промышленности, а именно к способу нейтрализации гидролизатов растительного сырья, используемых для получения спирта и дрожжей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ нейтрализации гидролизатов растительного сырья, заключающийся в том, что получаемый в варочном отделении гидролизат делят на два noTot a, затем первый из них (основной) обрабатывают реагентами - известью и аммиаком, осветляют , сбраживают на спирт, сепарируют, отгоняют спирт из бражки в брагоректификацйонных колоннах и получаемую после этого барду смешивают со вторым потоком, который также предварительно обрабатывают pea гентами (чаще всего-аммиаком, а в отдельных случаях - известью и аммиаком) и осветляют, после смешивания потоков их направляют на ферментацию (выращивание дрожжей) {, ,

Недостатком известного способа является то, что сброженный гидролиг зат (или бражка) перед его перегонкой как правило сильно пересыщен гипсом и является неустойчивый раствором, легко переходящим из пересы щенного в насыщенное состояние при последующей перегонке, что приводит к выпадению избыточного гипса и вызывает гипсацию брагоректификацйонных колонн. Последнее наносит гидролизным заводам большой экономический ущерб.

Цель изобретения - стабилизация растворенного гипса в потоке, поступающем на перегонку, и устранение, тем самым гипсации оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что в способе нейтрализации гидролизатов растительного сырья, предусматривающем разделение гидролизата на два потока, обработку каждого реагентами, сбраживание одного из потоков, его сепарацию, отгонку 39 из получанной бражки спирга, смеши вание со вторым потоком и фермента цию, предусмотрено перед отгонкой спирта в бражку вводить щелочной реагент в количестве 5-25 MI- эка/л а обработку второго потока осущест вляют до остаточной кислотности, рассчитываемой по формуле К Н X, , КИСЛОТНОСТЬ второго поте КЗ, МГ ЭКВ/л; Н. кислотность гидролиза- . та, обработанного реаген теми, поступающего на биохимическую переработку, мг экв/л; А Vi б - соответственно количество подаваемого гидролизата первого и второго потоков, | X количество щелочного реагента, вводимого в бражку перед отгонкой спирта, мг-экв/л. Способ осуществляют следующим об разом. Гидролизат S постуг. на пере ботку из варочного отделения деля на 2 потока. Далее первый из них (обычно около 70%) нейтрализуют га ле.довательно из-зестью и аммиаком, осветляют ображи ают, сепарируют, получаемую,: .бражку вводят щелочной реагент у отгоняют из нее спирт, а барду сменимsaiOT со зторым потоком, примем этот второй riOTOK предварител нейтрализуют не до обычно принятой npo;5SBo,ijcT3e кислотности (в средне 25 мг-эк8/л) , а до более высокой остйточной кислотности так, чтобы при смешивании барды., имею,щей пониженную против обычной кисл ность, со вторым потоком, имеющим повышенную против обычной кислотно смешенный поток имел кислотность н уровне, обычно принятом в производ стве (около .25 мг-экв/л) , Эффективность, стабилизации гипс растворенного в бражке, зависит от ко.пичест8а вводимого в бражку щелочного реагента. Так, при введении а бражку 17 мг/л аммиака количество выпадающего в осадок гипс при ег последующем кипячении с гип совой затраакой снижается на , nps; введении мг/л - на , а 4 при введении 500 мг/л - весь гипс остается в растворе, если же ввести : в бражку 680 мг/л аммиака, то бражка, содержащая, например 2,+5 г гипса на 1 л, при ее кипячении с затравкой способна дополнительно растворить 0,14 г гипса на 1 л. Наиболее предпочтительно в качестве щелочного реагента вводить в бражку аммиак, так как он имеется на всех гидролизных заводах и весовой расход его на стабилизацию меньше, чем расход гидроокисей натрия или калия. Однако возможно использование и других реагентов. Например, при использовании гидроокиси калия отпадает необходимость введения в смесь потоков хлористого калия в качестве биоге-нной добавки и исключается загрязнение потока ионом хлор.а. Представляет практический интерес вводить смесь щелочных реагентов, например, гидроокиси калия и аммония. При необходимости вместо гидроокисей могут быть использованы карбонаты . Пример 1. Для переработки берут 1 л гидрояиэата с Архангельского гидролизного завода с кислотностью Н2 мг-экв/л. Гидролизат разделяют на две части: 0,б5 л и 0,35 л. Далее первую часть обрабатывают по обымно принятой в спиртовом производстве технологии, т. е. отнейтрализовали в две ступени (известковым молоком и аммиачной водой) до кислот ности 25 мг - экв/л (рН k,k осветляют отстаиванием, затем подвергают спиртовому брожению и центробежной сепарации, в результате чего получают бражку, содержащую 2,45 г/л гипса. В полученную бражку вводят едкий натр из расчета 15 мг-экв/л, после чего ее подвергают кипячению в условиях, подобных брагоперегонке, при этом концентрация растворенного гипса в бражке после кипячения не уменьшается, т. е. гипс в осадок не выпадает. Спирт, выделенный из бражки из лабораторной установке, удовлетворяет требования ГОСТа 18300-72. Вторую часть гидролизата подвергают аммиачной нейтрализации, причем в эту часть вводят аммиак не из обычно принятого расчета: (142-25) л 0,35 мг/экв, а на ,65 мг-экв. меньше (все расчетные цифры фигурируют в примере). Кислотность нейтрализата составляет 53 мг-экв/л. Вторую часть гидролизата осветля ют отстаиванием, смешивают с первой и используют для выращивания дрожжей. Параллельно в идентичных условия проводят переработку такого же обра ца гидролизата по прототипу: 1 л гидролизата разделяют на 2 части 0,65 л и 0,35 л, первую из них обрабатывают по принятой в спиртовом производстве технологии и получают бражку, содержащую 2,5 г/л гипса, которую подвергают кипячению в усло виях, подобных брагоперегонке; при этом концентрация гипса уменьшается до 1 ,95 г/л, т. е. в осадок выпало 0,5 г/л гипса. Вторую часть гидролизата нейтрализуют аммиачной водой задав в нее аммиак из принятого рас чета () 0,35 мг-экв, после чего осветляют смешивают с первой и используют для выращивания дрожжей. В сравнительных опытах по выращи ванию дрожжей на смеси, полученной по предлагаемому способу и по прот типу, различий в выходах дрожжей не установлено. Таким образом, из сопоставления результатов переработки гидролизата по предлагаемому и известному способам видно, что в первом случае при перегонке бражки гипс в осадок не выпадает, а во втором - выпадает в количестве 0,5 г/л (если принять поток бражки 100 , то количест во выпадающего в осадок гипса при перегонке составит 50 кг/ч или 1 ,2 т/сут. П р и м е р 2. Для переработки берут 1 л гидролизата с кислотность 168 мг-экв/л. Гидролизат разделяют на 2 части, как в примере 1, и далее первую часть перерабатывают, как в примере 1 до стадии введения щелочного реагента. Полученная браж ка имеет кислотность 28 мг-экв/л (рН +,3) и концентрацию гипса 2,21 г/л. В нее вводят аммиак из расчета 5 мг-экв/л, подвергают кипячению в условиях примера 1 , при этом концентрация гипса в бражке составляет 2,09 г/л. Вторую часть гидролизата подвергают аммиачной нейтрализации с введением в нее аммиака (в мг-экв) из расчета: (168-25) - 0,35 -5-0,б5, кислотность составляет мг-экв/л. Вторую часть осветляют смешивают с первой (кислотность смеси 25 мг-экв/л и используют на выращивание дрожжей. Параллельно проведен контрольный опыт, в котором бражку, полученную в идентичных условиях, подвергают кипячению для введения в нее 5 мг-экв/л аммиака; при этом концентрация гипса в бражке снизилась до 1,9 г/л, т. е. , в рабочем опыте выпало в осадок гипса в 2,25 раза меньше, чем в контрольном. П р и м е р 3. Опыт проводят в условиях примера 2, но в бражку перед кипячением задают 25 мг-экв/л аммиака. При этом концентрация растворенного гипса в бражке не только не уменьшается, но даже увеличивается до 2,37 г/л (за счет частичного растворения гипсовой затравки, которую специально вводят в бражку перед кипячением во всех опытах). Формула изобретения Способ нейтрализации гидролизаов растительного сырья, предусматриающий разделение гидролизата на два отока, обработку каждого реагентаи, сбраживание одного из потоков, го сепарацию, отгонку из полученной ражки спирта, смешивание со вторым отоком и ферментацию, отличаюийся тем, что, с целью стабилиг ации растворенного гипса в потоке, оступающем на перегонку, и устранеия тем самым, гипсации оборудоваия, перед отгонкой спирта в бражу вводят щелочной реагент в колиестве 5-25 мг-экв/л, а обработку торого потока осуществляют до остаочной кислотности, рассчитываемой о формуле К Н f -кислотность второго потока, мг-экв/л, -кислотность гидролизата, обработанного реагентами, поступающего на биохимичес кую переработку, мг-экв/лГ Аи Б соответственно количество подаваемого гидролизата первого и второго потоков . X - количество щелочного реагента, вводимого в бражку

79395578

перед отгонкой спирта,1. Самсонов П. И. Опыт работы с

мг-экв/л.двумя потоками гидролизата,- ГидроИсточники информации,лизная и лесохимическая промышленпринятые во внимание при экспертизеность, 1975, № 7, с. 19.