SU123890A1 - The method of hydrolysis of plant materials - Google Patents

Description

Известный и широко примен емый в промышленности способ гидролиза растительных материалов разбавленной серной кислотой имеет р д серьезных недостатков: большой расход пара, относительно низкий выход Сахаров и небольша  концентраци  их в гидролизате, потребность в значительном количестве громоздкого оборудовани  и другие.The well-known and widely used in the industry method of hydrolysis of plant materials with dilute sulfuric acid has several serious drawbacks: high steam consumption, relatively low yield of sugars and low concentration of them in the hydrolyzate, the need for a significant amount of bulky equipment and others.

Перечисленные недостатки могут быть устранены в значительной степени путем гидролиза полисахаридсодержащих MaTepnHvTOB малыми количествами концентрированной серной кислоты.These disadvantages can be largely eliminated by hydrolysis of polysaccharide-containing MaTepnHvTOB with small amounts of concentrated sulfuric acid.

Однако при этом возникает необходимость в весьма энергоемкой операции смешивани  гидролизуемого материала с концентрированной кислотой, требующей дезагрегации (измельчени  и истирани ) гидролизуемой смеси.However, this necessitates a very energy-intensive operation of mixing the hydrolyzable material with a concentrated acid, which requires disaggregation (grinding and rubbing) of the hydrolyzable mixture.

Указанный недостаток можно устранить заменой концентрированной серной кислоты газообразным серным ангидридом. Однако этот способ не получил практического применени , так как при гидролизе влажных растительных материалов серным а гидридом имеет место обугливаи-ие полисахаридов, в первую очередь легкогидролизуемых.This disadvantage can be eliminated by replacing concentrated sulfuric acid with gaseous sulfuric anhydride. However, this method has not received practical application, since the hydrolysis of moist plant materials with sulfur and hydride leads to the burning of polysaccharides, primarily hydrolyzable ones.

С целью устранени  указанного недостатка известного способа гидролиза влажных растительных материалов «ли их целлолигнина серным ангидридом, т. е., с целью повышени  выхода Сахаров, предлагаетс  обрабатывать влажное растительное сырье смесью серного ангидрида и воздуха. При этом рекомендуетс  примен ть ангидрид и воздух в соотношени х , не превышаюших 1 : 10 по объему; что же касаетс  гидролизуемого материала, то влажность его должна быть в пределах 5-20Vo.In order to eliminate this drawback of the known method of hydrolysis of wet plant materials whether their cellulignin with sulfuric anhydride, i.e., in order to increase the yield of sugars, it is proposed to treat wet plant raw materials with a mixture of sulfuric anhydride and air. It is recommended to use anhydride and air in ratios not exceeding 1: 10 by volume; As for the hydrolyzable material, its moisture content should be in the range of 5-20Vo.

Прм работе ло предлагаемому способу с применением газовоздушной смеси, содержащей не более 10% серного ангидрида, последний медленно диффундирует в клеточйЫе стенки растительных тканей, где он реагирует с водой с образованием концентрированной серной кислоты.Using the proposed method using an air-gas mixture containing not more than 10% sulfuric anhydride, the latter slowly diffuses into the cell walls of plant tissues, where it reacts with water to form concentrated sulfuric acid.

М 123МОM 123MO

При этом образование и концентрирование последней происходит постепенно , благодар  чему создаютс  услови  дл  равномерного распределени  концентрированной -кислоты по всей внутренней поверхности растительного сырь  и равномерного же гидролиза полисахаридов, что обеспечивает хороший выход Сахаров.At the same time, the formation and concentration of the latter occurs gradually, due to which conditions are created for the uniform distribution of the concentrated α-acid over the entire inner surface of the vegetable raw materials and the uniform hydrolysis of the polysaccharides, which ensures a good yield of sugars.

Выдел юш,еес  при осуществлении предлагаемого способа тепло экзотермической реакции образовани  серной кислоты отводитс  относительно большим количеством воздуха, что исключает возможность повышени  температуры и св занного с этим обугливани  материала. Вместе с этим представл етс  возможным легко регулировать температурный режим процесса путем изменени  содержани  серного ангидрида в газовоздушной смеси.Separately, during the implementation of the proposed method, the heat of the exothermic reaction of the formation of sulfuric acid is removed by a relatively large amount of air, which excludes the possibility of an increase in temperature and the associated charring of the material. At the same time, it is possible to easily control the temperature conditions of the process by changing the content of sulfuric anhydride in the gas-air mixture.

Во избежание местного перегрева гидролизуемого материала рекомендуетс  проводить обработку его серным ангидридом в аппаратах, обеспечивающих тщательный взаимный контакт, например в аппаратах дл  Проведени  реакций во взвешенном состо нии или в «кип щем с,аое, или во вращаюш ихс  аппаратах любого типа.In order to avoid local overheating of the hydrolyzable material, it is recommended to treat it with sulfuric anhydride in devices that ensure careful mutual contact, for example, in apparatus for performing reactions in a suspended state or in boiling water, or in rotating machines of any type.

Предмет изобретени Subject invention

Способ гидролиза растительных материалов, например, растительных отходов сельского хоз йства и дикорастущих трав, или их целлолигнина , с помошью серного ангидрида, отличающийс  тем, что, с целью повышени  выхода caxaipOB, влажное сырье обрабатывают смесью серного ангидрида и воздуха.The method of hydrolysis of plant materials, for example, plant waste from agriculture and wild herbs, or their cellulose, with sulfuric anhydride, characterized in that, in order to increase the yield of caxaipOB, the wet raw material is treated with a mixture of sulfuric anhydride and air.