SU1011688A1 - Способ перкол ционного гидролиза растительного сырь - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПЕРКОЛЯЦИОННОГО ГИДРОЛИЗА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, предусматривающий загрузку сырь  в гидролизаппарат, его прогрев, перг кол цию, сдувку пара до 2-3 ати.и удаление негидролизуемого-остатка из гидролизаппарата, отлич аю,щ и и с   тем, что, с целью снижени  загр зненности атмосферы за счет уменьшени  выбросов в нее вредных веществ, перед сдувкой провод т отжим негидролизуемого остатка до влажности 78-85%, a удаление его . осуществл ют при 85-100 С путем не посредственного введени  в гидропиз:аппарат охлаждающей жидкости. , (О G

Description

3 СХ).

эо Изобретение относитс  к гидролиз ной промышленности, а именно к.способу перкол ционного 1 идролиза растительного сырь . Известен способ перкол ционного гидролиза растительного сырь , сущность которого состоит в том, что в гидролизаппарат | загружают растительное сырье, смачивают его разбав ленной серной кислотой, затем aiinaрат герме ичёски закрывают, содержимое его прогревают паром до 14016О С и после этого провод т перкол цию , т.е. в аппарат в течение определенного периода непрерывно подают варочную кислоту при 180 и одновременно из него непрерывно отбирают гидролизат (раствор Сахаров) . После окончани  стс1дии пе кол ции негидролизуекий остаток (лигнин) в аппарате проливают от ос тавшихс  в нем Сахаров перегретой водой при 180-192с (давление в аппарате при этом составл ет около 10-13 ати), затем с целью максималь ного обезвоживани  лигни а перед ег выгрузкой провод т ОТЖИМ влаги (до влажности л/70%) за счет избыточного давлени  в аппарате и, когда это давление снижаетс  до 8 ати, провод выгрузку лигнина из .аппарата путем выстрела. Сущность этой операции состоит в том,, что резко открывают нижнюю горловину .аппарата, соединенную посредством специальной выдувной трубы с открытым циклоном (сцежёи) дл  лигнина при этом вследствие разности давлени  лигнин выдуваетс  из аппарата в сце жу, но, Tai|C как температура и давле ние влаги, содержащейс  в лигнине, довольно высоки (соответственно и 8 ати) и в короткий промежуток времени снижаютс  соответстве но до 100ос и О ати, то образуетс  значительное количество пара и процесс приобретает взрывной характер (отсюда и название - выстрел) flj. Недостатками известного способа гидролиза  вл ютс : операци  отжима технологически недостаточно надежна (это выражаетс  в том, что не всегда удаетс  в установленное регламентом врем  провести отжим, иногда скорость отжима резко снижаетс , стадию отжима приходитс  значительно удлин ть во времени кроме того, операци  отжима не позвол ет четко достигать влажности лигнина ) ; операци  выстрела при 8 ати сопровождаетс  ударной волной, создающей значительную динамическую нагрузку на оборудование, коммуникации и здание, -что, в свою очередь создает повышенную опасность дл  обслуживающего персонала при выстреле лигнина из аппарата вследствие резкого вскипани  влаги в атмосферу нар ду с вод ным паром и летучими продуктами гидролиза выбрасываютс  также и нелетучие продукты гидролиза; т.е. образующийс  выброс в ат- : мосферу характеризуетс  значительным количеством вредных веществ (фурфурол , муравьина  и уксусна  кислоты, формальдехид. метиловый спирт, лигнин , серна  кислота и др.) и значительным теплосодержанием;часто наблиодаютс  случаи, когда имеет место. неполное удаление лигнина из аппарата, так как при отжиме до 70%-ной влажности происходит спрессовывание лигнина; вследствие этого в аппарате обрадуютс  остатки, массакоторых от варки к варке посто нно увеличиваетс , что yivteHbmaeT рабочий объем аппарата и затрудн .ет ведение технологического хрроцесса. Наиболее близким по технической . сущности и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  способ перкол циоиного гидролиза растительного сирь  путем загрузки сырь  в гидролизаппарат , прогрева, перкол ции в течение 0,5-1,5 ч на первой стадии ведени  гидролиза, а на второй стационарно , сдувки пара до давлени  2-3 ати в аппарате и вывода содержимого в специс1льный аппарат дл  отделени  гидролизата от лигнина и его водой при 30-100 С 2. Однако количество парогазовых выбросов в атмосферу при выстреле очень значительны даже по сравнению с описанным аналогом в 1,3-1,7 раза вследствие того, что количество перегретой жидкости, наход щейс  в гидролизаппарате к моменту выстрела , в данном способе значительно больше. Цель изобретени  - снижение загр зненности атмосферы за счет уменьшени  выбросов в атмосферу вредных, веществ. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе перкол ционного гида а иза растительного сырь , предусматривающем загрузку сырь  в гидролизаппарат , его прогрев, перкол цию , сдувку пара до 2-3 ати и удаление негидролизуемого остатка из гидролизаппарата, перед сдувкой провод т отжим негидролизуемого остатка до влажности 78-85%, а удаление его осуществл ют при 85-100 С путем непосредственного введени  в гидролизаппаратах охлаждающей жидкости. Дл  того, чтобы количество выбросов уменьшить по предлагаемому спо- собу осуществл ют ввод и в негидроЛизуемуй остаток охлаждающей жидкости , в качестве которой можег быть использована холодна   ода при естественной температуре, охлажденный гидролизат, последрожжева  бражка и т.п. Охлаждающую жидкость можно вводить в негидролизуемый остаток непосредственно в гидролизаппарате перед сдувкой, однако в этом слуЧае затруднительно снизить температуру остатка до SS-IOO C, не посадив при этом давление в аппарате ниже того, которое необходимо дл  удалени  негидролизуемого остатка , поэтому, в том случае, если нужно добитьс - максимального снижени  выброса парогазов в атмосферу, то при удалении остатка в него во врем  движени  его по выдувной трубе ввод т дополнительно охлаждающунэ жидкость (путем впрыскивани ) с. таким рассчетом, чтобы темпера ура массы . перед сцежей бьша в пределах 85 верхний предел соответствует жидкости с нулевой, степенью перегрева и исключает вскипание ее при поступлении в сцежу, а нижний предел обусловлен тем, что после разделени  .смеси на лигнин и гидролизат , последний необходимо перёд биохимической переработкой подвергнуть нейтрализации, которую по существующей технолргии провод т при

.

Ввод охлаждающей жидкости в негидролизуемцй остаток можно осуществл ть и только посредством впрыска в выдувную трубу-во врем  движени  по ней остатка (т.е. без предварительного введени  в аппарат), но в этом случае потребуетс  больша  мощность подающего.насоса. Следует отметить, что в принципе подачу охлаждающей жидкости в выдувную трубу можно осуществить и из специально установленногсГ напорного бака.

Дл  осуществлени  предлагаемого способа поступают следующим образом типовой гидролизаппарат загружают сырьем, прогревают паром и провод т перкол цию по обычному регламенту, затем провод т отжим остатка до влажности в пределах 78-85%, после чего в негидролизуемый остаток, наход щийс  в аппарате, ввод т ч:ерез лучевые фильтры, охлаждающую жидкость, например, последрожжевую

бражку (из расчета 3-5 м на аппа- рат объемом 50 м) , провод т сдувку

до 2-3 ати, а sateM - выстрел, т.е. удаление негидролизуемого остатка, при этом одновременно с началом удалени  провод т впрыск в выдувную трубу охлаждающей   идкости в таком количестве, чтобы теглпературу остатка снизить до 85-100 С. Таким образом, в сцежу поступает пульпа при 85-1000С, что исключает ее вскипание за счет перепада давлений и образовани  паров. (По технологии , разработанной авторс1ми в дополнение к данному способу варки, пульпу из сцежи откачивают насосом и подают на фильтр, где она раздел етс  на гидролизат и лигнин) .

П р и м е р 1. В гидролиэаппарат объемом 50 м загружают 12,8 т растительного сырь  влажностью 50%, затем провод т прогрев и перкол цию по общеприн тому регламенту, после

чего провод т отжим остатка до влажности 78%, далее через лучевыефильтры ввод т в аппарат 3 м последрожжевой бражки при , провод т сдувку до 1,5 ати и удаление с одновремен

ным впрыском в выдувную трубу 4,2.м последрожжевой бражки. Температура массы реред сцежей составл ет около , выброс парогазов в атмосферу практически отсутствует. Шлход РВ

с варки составл ет 2816 кг.

Дл  сопоставлени  с известньви спосрбом, в этом же аппарате в аналогичных услови х провод т варку, в которой после окончани  стадии перкол ции провод т сдувку до 3 ати с последующим удалением остатка в сцежу. Количество парогазов, выброшенных в атмосферу при выстреле , составл ет 1,7 т, атепла-

При проведении аналогичной варки

со сдувкой до 2 ати, количество парогазов составл ет 1,3 т, теплА 0 ,8 Гкал. Выход РВ с варки составл ет 2760 кг.

Параллельно провод т также 2 варки по предлагаемому способу, в ко- . торых либо не подают последрожжевую бражку в выдувную трубу, либо и в выдувную трубу, и в аппаратов

первой из них выброс парогазов при удалении остатка составил 0,42 т; во второй - 0,73 т, т.е. в обоих случа х значительно меньше, чем по 1 известному способу.

Пример 2. В услови х примера 1 провод т варку, в которой все стадии, включа  отжим, аналогичны примеру 1; затем, после отжима в аппарат ввсда т 3 м, предварительно охлажденного до гидролизата, провод т сдувку до 2 ати и удаление негидролизуемого остатка, одновременно с которым в выдувную трубу подают 4,4 м этЪго же гидролизата.

Выброс парогазов практически отсутствует , температура массы на выходе в сцежу составл ет . Выход РВ с варки составл ет 2830 кг.

Пример 3. В услови х примера 1 провод т sagKy, в которой все стадии до отжима аналогичны приме- ру 1; отжим остаткапровод т до влажности 85%, после чего провод т сдувку до 3 ати и затем удаление

остатка, при котором в выдувную

51011688б

трубу подают 7,2 м холодной водыферу (в составе которых содержитс 

{t. 13®С). Выброс парогаэов практичес-р д вредных веществ) в количестве

iки отсутствует, температура массы1,3-1,7 т на каждую варку в расчете

перед сцежей 98 С. Выход РВ с варкина аппарат объемом 50 м по сравсоставл ет 2790 кг.нению с прототипом. С учетом при;: „

Иэ приведенных примеров видно,мых на заводе средней мощности,

что предлагаемый способ позвол етустран етс  выброс 23-30 тыс. т

устранить выброс парогазов в атмос-парогазов.

5мернр 18 тыс. варок в год, проводи

Claims (1)

1. . СПОСОБ ПЕРКОЛЯЦИОННОГО ГИДРОЛИЗА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, предусматривающий загрузку сырья в гидролизаппарат, его прогрев, перколяцию, сдувку пара до 2-3 ати.и удаление негидролизуемого остатка из гидролизаппарата, отлич а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения загрязненности атмосферы за счет уменьшения выбросов в нее вредных веществ, перед сдувкой проводят отжим негидролизуемого остатка до влажности 78-85%, а удаление его осуществляют при 85-100*С путем' непосредственного введения в °гидролиз:аппарат охлаждающей жидкости. _о ω с