Przedmiotem wynalazku jest sposób hydrolizy surowców roslinnych w procesie produkcji furfuralu.Znane sposoby hydrolizy surowców roslinnych polegaja na ich impregnacji a nastepnie traktowaniu para wodna pod cisnieniem, najczesciej 1,2 do 1,4 MPa, przy czym swieza pare wodna wprowadza sie od dolu hydrolizera a góra od¬ prowadza lotne produkty hydrolizy. Skondensowane opary z hydrolizera stanowia hydrolizat, z którego wydziela sie furfural i lotne produkty uboczne przez rektyfikacje a po¬ zostaly wodny roztwór kwasów organicznych, w tym glównie kwasu octowego, odbierany z dolu kolumny rektyfikacyjnej stanowi uciazliwy odpad zwany „wodami kwasnymi".Znane sa sposoby utylizacji wód kwasnych powstajacych w procesie hydrolizy surowców roslinnych, polegajace na wydzielaniu z tych wód glównego skladnika, kwasu octo¬ wego, na drodze ekstrakcyjno-destylacyjnej. Sposoby te wymagaja zlozonej i kosztownej aparatury ekstrakcyjno- -destylacyjnej, duzej ilosci energii, atakze koncowego oczysz¬ czania wód sciekowych metodami biologicznymi.Z polskiego opisu patentowego nr 77376 znany jest proces hydrolizy, w którym surowiec roslinny impregnuje sie do za¬ danej wilgotnosci, najczesciej 45—50% wagowych, wodami kwasnymi i traktuje sie para wodna pod cisnieniem 1,2 MPa.Wedlug tego sposobu mozna zagospodarowac zaledwie do 25% ogólnej ilosci powstajacych wód kwasnych w procesie otrzymywania furfuralu.Znany jest sposób hydrolizy, polegajacy na impregnacji surowca roslinnego kondensatem otrzymanym w procesie suszenia lignocelulozy pohydrolitycznej i traktowaniu go para wodna pod cisnieniem 1,1 do 1,7 MPa. W procesie tym 15 20 25 30 utylizacja wód kwasnych polega na ich odparowaniu i skierowaniu pary wodnej, zawierajacej pary kwasu octo¬ wego i innych lotnych z nia zanieczyszczen organicznych do procesu aktywacji wegla drzewnego, w którym to procesie skladniki organiczne ulegaja destrukcji.Sposobem tym mozna zagospodarowac okolo 50% ogólnej ilosci wód kwasnych przy kompleksowym przerobie surowców roslinnych do furfuralu i wegla drzewnego aktyw¬ nego. Sposób wedlug wynalazku rozwiazuje calkowicie problem utylizacji wód kwasnych w procesie hydrolizy surowców roslinnych zwlaszcza w procesie otrzymywania furfuralu.Istota wynalazku polega na tym, ze wodne roztwory kwasu octowego wraz z towarzyszacymi zanieczyszczeniami pozostale po wydzieleniu z hydrolizatu furfuralu i lotnych produktów ubocznych, kieruje sie do wyparki i poddaje odparowaniu pod cisnieniem równym lub wyzszym od cis¬ nienia pod którym prowadzi sie proces hydrolizy.Wytworzona pare wodna, zawierajaca pary kwasu octowe¬ go i niewielka ilosc towarzyszacych zanieczyszczen, kieruje sie do hydrolizy surowca roslinnego, zas ciecz bedaca po¬ zostaloscia po odparowaniu wykorzystuje sie do impre¬ gnacji surowca przed wprowadzeniem go do hydrolizera.Nieoczekiwanie bowiem stwierdzono, ze pare wodna zawie¬ rajaca pary kwasu octowego i niewielka ilosc towarzysza¬ cych zanieczyszczen, powstala z odparowywania w wyparce odpadowych wód kwasnych, pod cisnieniem równym lub wyzszym od cisnienia, pod którym prowadzi sie proces hydrolizy, moznaskierowac do procesu hydrolizyzamiast par pary wodnej pobieranej na przyklad z kotlowni Pary kwasu 137 210137 210 3 octowego zawarte w parze wodnej wplywaja korzystnie na wydajnosc furfuralu i dzialaja hamujaco na powstawanie na nowo kwasu octowego w procesie hydrolizy.Stwierdzono takze, ze lignoceluloza pohydrolityczna za¬ wiera wiecej niz normalnie kwasu octowego, który mozna calkowicie usunac w znany sposób, w procesie przerobu lignocelulozy do wegla drzewnego.Przyklad I. Rozdrobnione drewno debowe o wilgot¬ nosci 30% wagowych poddano impregnacji przed hydroliza wodami kwasnymi z procesu destylacji odpadowej furfuralu do wilgotnosci drewna 50% wagowych. Nastepnie tak przygotowane rozdrobnione drewno debowe zaladowano do hydrolizera. Przez hydrolizer, pod zloze surowca przepusz¬ czano pod cisnieniem 1,2 MPa pare wodna, zawierajaca pary kwasu octowego. Pare wodna zawierajaca pary kwasu octo¬ wego otrzymywano z wyparki z odparowywania wód kwas¬ nych z procesu hydrolizy, po uprzednim wydzieleniu z nich furfuralu i zanieczyszczen lotnych (metanol, aceton i inne).Wody kwasne poddawane odparowywaniu zawieraly 2% wa¬ gowych kwasuoctowego i sladoweilosci furfuralu oraz zanie¬ czyszczen lotnych (metanol, aceton i inne). Góra hydrolizera poprzez zawór redukcyjny do chlodnicy odprowadzono pro¬ dukty hydrolizy.Odbiór produktówhydrolizy przerywano pó odebraniu hydrolizatu w ilosci równej 1,3 czesci wagowych na 1 czesc wagowa suchej masy surowca.W hydrolizacie zawartosc kwasu octowego wynosila 2,5 % wagowych, a zawartosc kwasów w lignocelulozie w przelicze¬ niu na kwas octowy, wynosila 3,5% wagowych.Wydajnosc furfuralu, w przeliczeniu na sucha mase roz¬ drobnionego drewna debowego poddanego hydrolizie, wynosila 5,1% wagowych i byla o okolo 25% wyzsza od wydajnosci furfuralu z hydrolizy prowadzonej czysta para wodna (nie zawierajaca par kwasu octowego) pod tym sa¬ mym cisnieniem, wydajnosc kwasu octowego wynosila 3,2% wagowych w przeliczeniu na sucha mase rozdrobnio¬ nego drewna i byla o 33 % nizsza od wydajnosci kwasu octo¬ wego powstajacego przy uzyciu do hydrolizy pary wodnej nie zawierajacej par kwasu octowego.Przyklad II. Rozdrobnione drewno debowe jak w przykladzie I poddano impregnacji kondensatem otrzy¬ manym ze skroplenia pary wodnej powstalej w procesie wydzielania i rozprezania lignocelulozy pohydrolitycznej.Zawartosc kwasu octowego w tym kondensacie wynosila 2,5% wagowych, a sumaryczna zawartosc skladników to¬ warzyszacych jak furfuralu, metanolu, acetonu i innych nie przekraczala 0,1 % wagowych. Przez hydrolizer zawierajacy 530 g zaimpregnowanego rozdrobnionego drewna debowego przepuszczano pare wodna powstala z odparowywania 5,1 % wagowych wodnego roztworu kwasu octowego. Cisnienie w hydrolizerze wynosilo 1,2 MPa, a czas hydrolizy 120 minut. 10 15 20 30 40 50 Hydrolize prowadzono w sposób analogiczny jak w przy¬ kladzie I. Wydajnosc furfuralu, w przeliczeniu na sucha mase rozdrobnionego drewna debowego, wynosila 5,5% wagowych. Stezenie kwasu octowego w cieklych produktach hydrolizy bylo nizsze niz w parze zasilajacej hydrolizer.Bilansowa wydajnosc kwasu octowego, w przeliczeniu na sucha mase rozdrobnionego drewna debowego, byla nizsza o 50% od wydajnosci uzyskanej w analogicznych warunkach przy uzyciu do hydrolizy para wodnej nie zawierajacej kwasu octowego. Zawartosc kwasów w lignocelulozie w przeliczeniu na kwas octowy wzrosla do 3,95 % wagowych.Zawartosc innych produktów ubocznych w produktach hydrolizy byla tego samego rzedu niezaleznie od tego czy proces hydrolizy prowadzono przy uzyciu pary zawierajacej lub niezawierajacej kwas octowy.Przyklad m. Rozdrobnione drewno debowe jak w przykladzie I zaimpregnowano pozostaloscia z odparo¬ wywaniawód kwasnych. Wody kwasnepochodzily z kolumny destylacyjnej, na której wydzielano z hydrolizatu furfural i skladniki lotne glównie metanol i aceton. Zawartosc kwasu octowego w wodach kwasnych wynosila 2,5% wagowych.Pozostalosc po oddestylowaniu wód kwasnych, stanowiaca okolo 10% wagowych ogólnej ilosci wód kwasnych podda¬ wanych odparowywaniu, jest ciecza o barwie ciemnej z widocznymi zawiesinami, zawierajaca 3,1% wagowych kwasu octowego i sladowe ilosci zwiazków towarzyszacych.Proces hydrolizy prowadzono jak w przykladzie I. W przeli¬ czeniu na sucha mase rozdrobnionego drewna debowego uzyskano nastepujace wydajnosci: 7- furfuralu 5,2% wagowych — kwasu octowego 3,1 % wagowych Nie zauwazono wzrostu ilosci produktów ubocznych glównie metanolu i acetonu w produktach hydrolizy.Zastrzezenie patentowe Sposób hydrolizy surowców roslinnych polegajacy na ich impregnacji oraz traktowaniu para wodna, odebraniu lot¬ nych produktów, z których po skropleniu wydziela sie furfu¬ ral i lotne produkty uboczne, w tym glównie metanol i aceton, znamienny tym, ze wodny roztwór kwasu octowego wraz z towarzyszacymi zanieczyszczeniami pozostalymi po wydzieleniu z hydrolizatu furfuralu i lotnych produktów ubocznych, glównie metanolu i acetonu, poddaje sie odparo¬ waniu pod cisnieniem równymlub wyzszym od cisnienia, pod którym prowadzi sie proces hydrolizy, po czym wytworzona pare wodna zawierajaca pary kwasu octowego i niewielka ilosc towarzyszacych zanieczyszczen kieruje sie do hydrolizy surowca roslinnego, zas ciecz bedaca pozostaloscia po odpa¬ rowaniu kieruje sie do impregnacji surowca przed wprowa¬ dzeniem go do hydrolizera.LDD Z-d 2, z. 2W£40wW<», n. M+2Ó e*L Cena ISO zl PL