Аппарат для гидролиза растительного сырья Советский патент 1982 года по МПК B01J19/00 

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов гидролиза растительного сырья и, в частности, найдет применение при получении фурфурола.

Известен аппарат для гидролиза растительного сырья, применяемый при получении фурфурола, включающий корпус, фильтрующее устройство для отбора фурфуролсодержащих паров в виде перфорированного кольцевого коллектора, состоящего из трех частей, выполненных из медных труб и соединяющихся фланцами. Коллектор закрепляется на опорах в средней части аппарата, при этом кольцо расположено непосредственно у стенок корпуса 1. ,

Недостатком аппарата является небольшой срок эксплуатации. В условиях фурфурольно-гексозного гидролиза частицы измельченного растительного сырья, попадая с потоком пара или жидкости в коллектор, постепенно забивают отверстия, происходит засорение коллектора, что приводит к ухудшению его фильтрующей способности, к снижению скорости отбора футфуролсодержащих паров, а следовательно , к снижению выхода фурфурола. Засорение фильтрующего устройства вызывает необходимость периодической его чистки и остановки апПа- ; с рата. Кроме того, замена кольцевого фильтрующего устройства является трудоемкой ремонтной операцией.

Целью изобретения является улучшение условий обслуживания, увеличеJQ ние срока эксплуатации и снижение затрат на ремонт.

Указанная цель достигается тем, что в аппарате, включающем корпус фильтрующее устройство для отбора гидролиза, перфорированный кольцевой коллектор для отбора фурфуролсодержащих паров, расположенный в средней части по периферии корпуса, и штуцера ввода и вывода фаз, коллектор снабжен направленными вниз верти20кальными перфорированными трубами с щелевым отверстием в нижней части. Очистка коллектора от засорения осуществляется в период подачи пара при прогрева сырья, а также при снижении дав.пения в аппарате с 0,7-0,8 до 0,1 МЛа при удалении из него лигределяет сохранение фильтрующей способности устройства в течение длитель3Dного времени эксплуатации, а увеличецие Bio фйльтр аощей поверхности способствует повьюлению скорости отбора фурфуролсодержащих паров и, тем caMbifii увеличению зыкоца продукта, Ни чертеже изображен-предложенный аппарат для гидролиза растительного сырья: f применяемый преимущественно нрп по,11учеиии фурфурола, ое5щий вид. Аппарат включает корпус .1, шту дерь1 2,, фильтрующее устройство 3 для отбора :гядропиза и устройство 4 для отборг фурфуролсодержащих паров, Корпус аппарата предстакляет собой цилиндр, который сверху и снизу зггканчивается конусами, переходящими в горловиныс Нижняя горловина ап парата и.меет штуцерЕЛ для подачи пара и отбора -гидролизата, верхняя для подачи пара и раствора, кислоты, В гшжнем jconyce аппарата имееьтся фильтрующее устройство для отбС)ра гидролизата,- служащее- также для подачи и расггред-элепия пара на стадии получения фурфурола. Устройство 4 для отбора Фурфуролсодержсг.иих паров, установленное в средней зопе аппарата, представляет собой сборный кольцевой коллектор с присоеднпеннгз1г-1и к нему при помощи фланцев перфорированными трубами 5, расположенншги- параллельно образующей корпуса. Устройство изготавливает VIO медп17ах или других кислот-оупорных тру;5 диаметром J.OO-150 ым. Количество перфорированных труб 6-8 DJT, и их длиь;а .1,,5 м определили, исходя КЗ потребной фильтрующей способносги устройства. В нижней части перфорировг1нные трубы не з.креплены к имеют свободный проход в виде ще-лево1Ч.1 отверстия с размерами, опре деляемлми средними размерами частиц перерабатывг1емого сырья, например при пере заб-отке частиц подсолнечной или рисовой лузги или березовых опи лок размер отверстия составит 3-4 мм Аппарат работает периодически. После Эглгрузки сырья он герметизиру ется, eio содержимое подогревает ся ггерсгретым водяным паром, который поступает в аппарат через устройств 3 снизу и фильтрующее устройство 4 середину, -до определенного давления (0,6-0,8 МПа}. Затем прекращают поДс1чу пара в середину и/ не прекраща поступление его в низ аппарата подают пар также в верх, отбирая фур(руролсодержащие пары в середине аппэ-рата при помощи фильтрующего устройства 4. Наличие щелевого отверст в перфорированных трубах 5 способст вует угдалению частиц сырья или лигнина, попадающих в устройство 4с потоком пара или жидкости. После окончания отгонки фурфурола целло лигнин либ.о подвергают перколяционному гидролизу с получением раствора Сахаров и остатка - лигнина, либо выгружают путем выстрела при помощи известных устройств. Экономический эффект от использования изобретения определяется увеличением выхода фурфурола за счет повышения скорости отбора фурфуролсодержащих паров, а также ростом про- « изводительности аппарата и снижением затрат на его ремонт увеличение срока эксплуатации аппарата до 4-6 месяцев способствует повышению его про-, изводительности на 5,5-6,0%, что позволяет дополнительно выпускать 3035 т фурфурола в год. В предлагаемом аппарате скорость фурфуролсодержащих паров можно.варьировать в более широком интервале, что может способствовать увеличению относительного вг:лхода фурфурола на 5-10%. На один ремонт известного аппарата расходуется в среднем 750 руб., т.е. при периодичности 1 ремонт в 2 месяца затраты на его содержание составят 4,5 тыс.руб. в год. При использовании предлагаемого аппарата, вследствие упрощения конструкции устройства для отбора .фурфуролсодержащих паров, эта сумма снижается, до 1,5-2 тыс.руб. в год. Таким образом себестоимость фурфурола снижается на 40-50 руб. Ориентировочный отраслевой эффект от внедрения предлагаемого аппарата составит 1,6-2,0 млн.руб. в год. Формула изобретения Аппарат для гидролиза растительного сырья, пр еиму1дественно для получения фурфурола, включаю дий корпус, фильтрующее устройство для отбора гидролизата, перфорированный кольцевой коллектор для отбора фурфуролсодержащих паров, расположенный в средней части по периферии корпуса, и штуцеры ввода и вывода фаз, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий обслуживания, увеличения срока эксплуатации и снижения затрат на ремонт, коллектор снабжен нашравленными вниз вертикаль-i ными перфорированными трубами с щелевым отверстием в нижней части. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Морозов Е.Ф. и др. Технология получения фурфурола двухзонной обработки сырья встречньЕли потоками Гидролизная и лесохимичес1978, 7, кая промышленность с. 4-7 (прототип).