Смеситель растительного сырья с раствором катализатора при получении фурфурола Советский патент 1982 года по МПК B01F7/08 

Изобретение относится к гидролизной и лесохимической промьпиленности и может быть использовано при получении фурфурола из измельченного растительного сырья.

Известен аппарат для смачивания растительного сырья раствором катализатора при получении фурфурола, содержащий горизонтальный желоб, закрытый с торцов, имеющий входное и выходное окна и вал с лопастными устройствами для перемешивания и перемещения сырья. Раствор катализатора при помощи форсунок орсшает перемешиваемое сырье сверху С Недостатком этого смесителя является высокий коэффициент неоднородности смачивания, зависящий от диспергирования катализатора и вида гранулометрического состава сырья.

Известно также устройство для смешивания измельченного растительного сырья с раствором катализатора, выполненное в виде двухвального червячно-лопастного смесителя, на валах которого размещены транспортирующие VI перемещивающие лопатки. В начале и в конце смесительной камеры имеются перегородки, обеспечивающие заданную высоту слоя сырья. Раствор для смачивания сырья подается при помощи форсунок, закрепленных в крышке смесителя 2.

Качество смешения в указанном смесителе лучше, однако значение коэффициента неоднородности распределения кислоты в щепе составляет 10-12% обеспечивая увеличение вы10хода фурфурола только до 55-60% от теоретически возможного.

ч

Цель изобретения - увеличение выхода фурфурола за счет более рав15номерного распределения катализатора по поверхности сырья.

Поставленная цель достигается смесителем растительного сырья, содержащим горизонтальный корпус с

20 загрузочными и разгрузочными окнами и двумя параллельно вращающимися валами с расположенными на них по винтовой линии лопатками, установленнымис воз25можностью поворота, в котором валы устагновлены со сдвигом винтовых линий по фазе на 30-60° на расстоянии друг от друга, равном 1,2-1,8 длины лопатки, при этом лопатн1м одного

30 вала размещены со сдвигом в осевом направлении по отношению к лопаткам другого вала на величину их ширины Сдвиг винтовых линий по фазе и сдвиг лопаток в осевом направлении вызывает вращение частиц материала при перемещении, чем создаются условия для более равномерного орошения частиц материала раствором, а продольное и поперечное их перемещение вызывает трение между собой способствуя равномерному распределе нию катализатора по всей их поверхности. В результате этого коэффицие неоднородности распределения катали затора в массе материала снижается до 3-5%. На фиг.1 изображен смеситель, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг,1. Он содержит корпус 1, имеющий форму перевернутой восьмерки,-за- грузочное 2 и разгрузочное 3 окна, заслонки 4 и распылители 5. В корпусе смесителя установлен рабочий орган, состоящий из двух вращающихся в противоположные стороны параллельно расположенных горизонтальных валов б с последовательно расположенными на них по винтовой линии лопатками 7, закрепленными на валу при помощи резьбового соединения. В зависимости от положени плоскости лопатки относительно про дольной оси вала, лопатки транспор руют сырье вперед или назад. Валы установлены со сдвигом на угол 30-60 . По длине одного оборота винтовой линии расположены четыре лопатки. Валы установлены между со бой на расстоянии 1,2-1,8 длины ло патки, причем винтовые линии валов имеют противоположный подъем витко а лопатки на винтовых линиях одног вала установлены со сдвигом в осевом направлении на величину их шир по отношению к другому валу.. Смеситель работает следующим образом. Измельченное растительное сырье непрерывным потоком поступает через загрузочное окно в смеситель и вращением рабочего органа перемещается в сторону разгрузочного окна. На своем пути растительное сырье опрыскивается раствором катализатора, который в заданном количестве диспергируют через форсунку. Обработанное катализатором измельченное сырье через разгрузочное окно поступает в реактор. Для проведения испытаний изготовлен смеситель со следующими техническими характеристиками: производительность по щепе лесозаготовок до 11 м /ч, объем щепы в смесительной камере 0,44 м , диаметр червячного вала с лопатками 400 мм , шаг между лопатками 150 мм, число оборотов лопастных валов 32-92 об./мин. Испытания проводятся при положении перемешивающих лопаток с углом поворота 45 назад, угле поворота транспортирующих лопаток 15° вперед и числе оборотов вала 92 об/мин. Смешивание технологической щепи с раствором катализатора производится при гидромодуле 0,036. Полученные результаты сведены в таблиПолученная -смесь щепы с катализатором в реакторе низкотемпературного пиролиза переработана на фурфурол. Выход фурфурола составляет 7,2-7,6 от абсолютно сухой древесины, что составляет до 75% от теоретически возможного. Как видно из полученных результатов, максимальный выход фурфурола получают при смешивании щепы с раствором катализатора с предлагаемыми пределами углов сдвига фаз и расстояниями между валами.

45 45

1,8

1,9

15

1,5

30

1,5 60 1,5 75 1,5

«,-1

примере наблюдается заклиш1ва 1:1е

4,6

7,3 12,0 , 5,6

8,5

6,3

4,6

7,3 4,3 7,4 9,1 6,1

в.члов ,

Формула изобретения

Смеситель растительного сырья с раствором катализатора при получении фурфурола, содержащий горизонтальный корпус с загрузочньлми и разгрузочным окнами, в котором размещены два параллельных вращающихся вала с расположенными на них по винтовой линии лопатками, установленными с возможностью поворота, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода фурфурола за счет более равномерного распределения катализатора по поверхности сырья, валы установлены со сдвигом винтовых ли4.

1

J

НИИ по фазе на 30-60 на расстоянии другот друга, равном 1,2-1,8 длины лопатки, при этом лопатки одного вала размещены со сдвигом в осевом направлении по отношению к лопаткам другого вала на величину их ширины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

J.

Фиг.1 А-Д

Ъ