Устройство для перколяционного гидролиза растительного сырья

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРКОЛЯЦИОННОГО ГИДРОЛИЗА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, включакхцее вертикальный корпус, удлиненные фильтры, перфорированную подающую трубу, установленную в центре корпуса и соедгаенную со штуцером , выходной конец которого расположен с наружной стороны корпуса, отличающееся тем, что, С целью упрощения конструкции и сокращения потерь варочной кислотыпри одновременной очистке подающей трубы, штуцер выполнен с отверстием, сообщающимся с рабочим пространством корпуса, и снабжен клапаном, закретг ленным на штоке, установленном с возможностью осевого перемещения, внутри штуцера..

СОЮЗ СОВЕ ГСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А (19) (I!) ((я) -В 01 .D 11/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ юа

Ов

Ъ (21) 3310600/23-26 (22) 02.07.81 (46) 15. 02. 85. Бюл. 6 6. (72) А.П.Кургузов, В.Н,Федоров, Л.Н.Петушннский К.С.Решетннк, Л.Н.Краев и В.И.Каменный (53) 66.061.5(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

В 332839, кл. В 01 D 11/02, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

У 490482, кл. В Ol D ll/02, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 713570, кл. В 01 D 11/02, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРКОЛЯЦИОН-.

НОГО ГИДРОЛИЗА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, включающее вертикальный корпус, удлиненные фильтры, перфорированную подающую трубу, установленную в.

1 центре корпуса и соединенную со шту цером, выходной конец которого расположен с наружной стороны корпуса, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и сокращения потерь варочной кислотыпри одновременной очистке подающей трубы, штуцер выполнен с отверстием, . сообщающимся с рабочим пространством корпуса, и снабжен клапаном, закрепленным иа штоке, установленном с: воэможностью осевого перемещения, внутри штуцера. З

1139458

Изобретение относится к гидролизной промышленности и может быть использовано для усовершенствования технологии гидролиза и конструкции аппарата для гидролиза растительного сырья.

Известно устройство для перколяциоиного гидролиза растительного сырья, содержащее вертикальный корпус, удлиненные фильтры, перфориро- 10 ванную подающую трубу, установленную в центре корпуса, нижняя часть которой соединена с циркуляционным трубопроводом, служащим для предотвращения забивания перфорированной 15 подающей трубы лигнином (r7 .

Недостатком данного устройства является то, что для изготовления циркуляционного контура требуется дополнительное оборудование . запор- 20 ная арматура, циркуляционный насос, трубопровод большой длины с необходимыми опорами. Кроме того, с истечением определенного времени сам циркуляционный контур забивается лигнином, а значит, появляется необходимость его демонтажа и чистки. Перечисленные недостатки ведут к неоправданному удорожанию устройства и увеличению времени его 30 простоя, Известно устройство для перколяционного гидролиза растительного сырья, содержащее вертикальный корпус, удлиненные фильтРы, перфорированную подающую трубу,. установленную в центре корпуса, нижняя часть которой выведена из корпуса наружу и соединена системой трубопроводов со сдувным бачком, Такое конструктивное 40 решение предотвращает забивание перфорированной трубы лигнином и мелкими фракннями сырья (27 .

Недостатком данного устройства является то, что на изготовление. системы промывки требуется дополнительное оборудование: запорная арматУра, трубопровод, сдувной бачок с системой отвода промывной воды. Кроме того, со временем проис 50 ходит зарастание внутренней части сдувного бачка побочными продуктами гидролиза (керамелиэация)и накопление осадка из лигнина и мелких фракций исходного сырья. Указанные недостат- 55 ки ведут к неоправданному значительному удорожанию. устройства и увеличению времени его простоя (за счет необходимости внутренней поверхностИ сдувного .бачка и удаления иэ него осадка), потерям варочной кислоты.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для перколяционного гидролиза растительного сырья, включающее вертикальный корпус, перфорированную подающую трубу, установленную по центру корпуса, удлиненные лучи-фильтры, расположенные по периметру в нижней части корпуса (Э) .

Известное устройство не обеспечивает достаточной эффективности работы, так как в процессе гидролиза происходит постепенное забивание центральной подающей трубы, что отрицательно сказываются на интенсивности гидролиза, поскольку варочная кислота неравномерно распределяется по всему объему сырья.

I.

Происходит увеличение гидравлического сопротивления. трубы, которое ведет к непостоянной скорости подачи варочной кислоты, а это отрицательно сказыв ается на р або те всего узла подготовки варочной кислоты, значительно ухудшается качество сме" шения варочной кислоты. Кроме того, чтобы произвести чистку подающей трубы, после ее полного забивания, необходимо полностью демонтировать трубу, извлечь ее из устройства и только после этого приступить к ее чистке. Указанные недостатки усложняют обслуживание устройства и увеличивают сроки простоя оборудования.

Цель изобретения — упрощение конструкции и сокращение потерь ваРочной кислоты при одновременной очистке подающей трубы.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для перколяционного гидролиза растительного сырья, включающем вертикальный корпус, удлиненные фильтры, перфорированную подающую трубу, установленную в центре корпуса и соединенную со штуцером, выходной конец которого расположен с наружной стороны корпуса, штуцер выполнен с отверстием, сообщающимся с рабочим пространством корпуса, и снабжен клапаном, закрепленным на штоке, установленным с возможностью осевого перемещения внутри штуцера, Установка запирающего устройства в нижней части перфорированной по3 11394 дающей трубы позволяет периодически вести ее промывку в процессе работы, аппарата. Это достигается следуницим образом: в центральную подающуютрубу подается промывная жидкость и одновременно открывается клапан запирающего устройства, при этом промывная жидкость проходит через центральную подающую трубу, промывает ее от лигнина и мелких фракций 1р исходного сырья и выходит через выходную часть открытого запирающего устройства в рабочее пространство аппарата, после чего клапан запирающего устройства закрывается и продолжается процесс гидролиза растительного сйрья. При этом повышается интенсивность гидролиза путем предотвращения забивания центральной подающей трубы и отпадает необходимость в демонтаже и очистке центральной подающей трубы.

На фиг.l показан аппарат, в разрезе; на фиг.2 - клапан запирающего устройства (узел I на фиг.1), 25

Устройство для гидролиза расти: тельного сырья содержит вертикаль:ный цилиндрический корпус 1 с верхней и нижней загрузочными гор ловинами. В центре корпуса установлена центральная подающая труба 2, которая вводится в аппарат через штуцер 3 и служит для подачи варочной кислоты. В верхней части аппарата имеется штуцер 4, служащий для 35, подачи варочной кислоты при загрузке сырья. В нижней части аппарата вокруг централЬной трубы 2 установлены фильтрующие лучи 5, предназначенные .для отбора гидролизата,выведенные 4р наружу аппарата и объединенные коллектором 6. К нижней горловине аппарата крепится выгружающее устройство

7, служащее для выгрузки.лигнина из аппарата. На верхней горловине аппа- 45 рата установлена крышка 8. В боко.вой стенке корпуса 1 укреплено за пирающее устройство клапанного типа, которое содержит цилиндрический. штуцер 9, вйутри которого соосно с 5Р

;ним размещен клапан 10 со штоком 11, кинематически связаннным с приводным механизмом 12, расположенным с наруж" ной стороны корпуса 1. Своей входной частью, находящейся внутри корпу.55 са 1, штуцер 9 присоединен к нижнему концу подающей трубы 2. Клапан 10 установлен с возможностью осевого

58 4 перемещения внутри штуцера 9 и имеет два крайних положения А и В: в положении А он перекры. ает подаю- . щую трубу 2, а в положении В открывает ее. В стенке штуцера 9 выполнено отверстие 13, сообщающее трубу 2 с рабочим пространством аппарата при открытом положении клапана !9. В полости штуцера 19 установлена перегородка 14, служащая направляющей опорой для штока 11 и отделяющая клапан !О от приводного механизма

12. В качестве приводного механизма

12 использован мембранный пружинный механизм обратного действия с ручный боковым дублером и с питанием иэ общей системы питания приборов КИП и А.

Устройство работает следующим образом.

При закрытом выгружающем устройст ве 7 и открытой крышке 8 через верхнюю горловину корпуса 1 загружают растительное сырье, например древес ную щепу и опилки. Одновременно через штуцер 4 подают варочную кисло- ту и смачивают сырье. В это же время через штуцер 3 в перфорированную подающую трубу 2 .в течение 2-., 3 MHH IIOpBIOT IIpOMbIBH жидкость при открытом эапиракщем устройстве, т.е. клапан 10 отведен при помощи приводного механизма 12 в.положение-S . .Промывная жидкость, проходя через подающую трубу 2, попадает внутрь штуцера 9 и через его отверстие 13 выходит в рабочее пространство аппарата. При своем перемещений промывная жидкость уносит из полостИ трубы 2 частицы лигнина и мелкие фвакции сырья. Затем подача промыв ной жидкости прекращается, клапан .l0 переводится в положение,3 и перекрывает нижний конец трубы 2 °

После загрузки сырья начинают прогрев массы сырья путем подачи острого пара через фильтрующие лучи 5.

По окончании процесса прогрева

r сырья подача острого пара прекращается н начинается процесс перколя ции, при котором варочная кислота по,.дается по трубе 2 и выходит через ее перфорацию:в окружающую массу сырья, а гидролизат отбирается через фильтрукщие лучи 5 и выводится нэ аппарата через коллектор 6 °

Одновременно с,началом перколяции клапан !О вновь переводят в положе» .

458

$ 1139 ние ф и .в течение 1 2 мин производят промывку варочной кислотой трубы 2.

Затем трубу 2 закрывают клапаном 10 и продолжают процесс перколяции.

После окончания перколяции начинают отмывку гидролиэуемого материала от остаточных сахаров. Для этого трубу 2 вначале отмывают от лигнина, подавая в нее воду и предварительно открыв ее нижний конец путем пере, вода клапана 10 в положение Ь, при этом вода из трубы 2 поступает в аппарат через отверстие 13 запирающего устройства. Затем клапан 10 переводят в положение I и закрывают 15 им трубу 2, продолжая подавать в нее воду, которая наЧинает поступать внутрь аппарата через перфорацию трубы 2. В процессе подачи воды отбор гидролиэата через фильтрующие лу- 20 чи 5 не производят. После окончания процесса отмывки лигнина подачу soды прекращают и начинают отбор г ролиза через фильтрующие лучи 5 до полного освобождения аппарата от 25 жидкости, В результате давление в аппарате снижается. Затем производят выгрузку лигнина путем .открывания выгружающего устройства 7 и повто. ряют процесс работы аппарата в том gg же порядке.

Благодаря обеспечению возможности своевременной и беспрепятственной промывки внутренней полости подающей трубы 2 от продуктов гидролиза ) и мелких фракций сырья на всех стадиях процесса гидролиза через пер» форацию трубы 2 происходит равномерное поступление необходимых технологических сред внутрь аппарата.

Процесс гидролиза при этом протекает более интенсивно и время на проведение одного цикла варки сокращается. Кроме того, существенно улучшается качество извлекаемых сахаров, так как сокращается времМ их пребывания внутри аппарата. Резко сокращае1ся время простоев аппарата, так как производить демонтаж подающей трубы для ее очистки можно значительно реже.

На действующих. аппаратах по мере проведения варок происходит постепенное забивание центральной подающей трубы лигнином и древесным сырьем, в результате чего варочная кислота поступает в аппарат неравномерно и нарушается оптимальный режим гидролиза. Выход сахаров уменьшается на 3-4Х, а время гидролиза увеличивается на 20-30 мин. После проведения 10-15 варок необходимо останавливать аппарат, демонтировать центральйую подающую трубу и производить ее чистку. Эта операция очень трудоемка и длится примерно 3-5 сут.

Предлагаемое устройство исключает названные недостатки, в результате чего выход сахаров .увеличивается на

3-4Х, время гидролиэа (оборот аппарата) остается постоянным для всех варок, а количество проводимых варок увеличивается до 45-50.

11 39458 няупи з аа 659 Подписное од,.ул.Проектная, 4