Установка для кислотного гидролиза растительного сырья

 

Изобретение относится к гидролизной промышленности, а именно к установкам для кислотного гидролиза растительного сырья. Цель изобретения - повышение производительности установки и улучшение качества продукта. Установка содержит средства подачи сырья, воды, пара и кислоты, узел приготовления пульпы, узел гидролизации пульпы и узел выдачи гидролизата. Узел гидролизата содержит эжекторное устройство и гидролизаппараты, связанные с эжекторным устройством посредством коллектора. Эжекторное устройство установлено на трубопроводе и представляет собой камеру, полость которой сообщается с полостью трубопровода посредством эжектора. Вход эжектора выполнен коническим и снабжен затвором. Приготовленная в узле пульпа перемешивается в трубопроводе с паром, подаваемым через эжектор. Пульпа при этом частично гидролизуется и выдерживается в коллекторе, через который последовательно загружаются гидролизаппараты. Установка позволяет осуществлять непрерывный гидролиз с использованием гидролизаппаратов периодического действия. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 2 О А1 (51)4 С 13 К 1 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4127559/28-13 (22) 02.10.86 (46) 30.05.89. Бюл. и 20 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт прикладной биохимии (72) В.Е.Матвеев, Г.Е.Скворцов, .

Л.Н.Денисов и М.Н.Казанский (53) 663.53 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 992572, кл. С 13 К 1/02, 1983. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ КИСЛОТНОГО ГИДРОЛИЗА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ (57) Изобретение относится к гидролизной промышленности, а именно к установкам для кислотного гидролиза растительного сырья. Цель изобретения — повьппение производительности . установки и улучшение качества про. дукта Установка содержит средства подачи сырья, воды, пара и кислоты, Изобретение относится к гидролизной промышленности, а именно к установкам для кислотного гидролиза рас.тительного сырья.

Цель изобретения — повьппение производительности установки и улучшение качества продукта.

На фиг.1 показана установка, общий вид; на фиг.2 — зжекторное устройст-. во, разрез; на фиг.3 — разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 — узел гидролизации,. вид сверху.

Установка содержит средства пода-; чи сырья, воды, пара и кислоты (не оказаны), связанные трубопроводами,, узел приготовления пульпы, узел гид-, 2 узел приготовления пульпы, узел гидролизации пульпы и узел выдачи гидролизата. Узел гидролиэата содержит зжекторное устройство и гидролизаппараты, связанные с эжекторным устройством посредством коллектора. Эжекторное устройство установлено на трубопроводе и представляет собой камеру, полость которой сообщается с полостью трубопровода посредством эжектора. Вход эжектора выполнен коническим и снабжен затвором. Приготов ленная в узле пульпа перемешивается . в трубопроводе с паром, подаваемым через эжектор. При этом пульпа частично гидролизуется и выдерживается и в коллекторе, через который последовательно загружаются гидролизаппараты. Установка позволяет осуществлять непрерывный гидролиз с использованием Св гидролиэаппаратов периодического действия. 1 з.п.ф-лы,.4 ил.

Ьавп

@hi ролизации пульпы и узел выдачи кон- 0 центрированного .гидролнзата. Ю

CO

Узел гидролизации включает несколь- О4 ко гидролизаппаратов 1, связанных по- ( средством коллектора 2 с эжекторным устройством 3. Последнее установлено на трубопроводе 4, соединяющем узел приготовления пульпы и узел гидролиэации, и представляет собой камеру

5,.полость которой сообщается с поло- д, стью трубопровода 4 посредством эжектора 6, вход последнего выполнен коническим и снабжен затвором 7. На внутренней поверхности стенок эжектора 6 выполнено несколько каналов 8, 1482950 заканчивающихся на. выходе диффузора тангенциально направленными соплами 9.

Узел приготовления пульпы представляет собой емкость 10 с мешалкой, оснащенную штуцерами для подачи сырья 11, воды 12 и кислоты 13.

Узел выдачи концентрированного гидролизата содержит циклон 14, двух. ступенчатую батарею испарителей 15, 10 решоферы 16, сборник 17 гидролизата и сборник 18 конденсата. Гидролизаппараты 1 снабжены штуцерами 19 и 20 для подачи горячей воды и кислоты для обеспечения процесса перколяции, штуцер 2 1 — для сдувки парогазовой смеси и быстродействующий клапан 22 для удапения лигнина из гидролизаппарата по выдувной трубе в циклон 14.

Кроме того, установка содержит 20 весомеры 33, на которых установлены гидролизаппараты 1, а камера 5 снабжена штуцером 24 для подачи пара и перепускными трубами 25, посредством которых полость камеры 5 сообщается 25 с полостью трубопровода 4 для дополнительного закручивания потока пульпы паром.

Установка работает следующим образом. 30

Приготовленная в емкости 10 с мешалкой пульпа, перемещаясь по трубопроводу 4 с помощью эжектора 6, обрабатывается равномерно острым паром с температурой 120 С, подсасываемым из устройства 3, и интенсивно закручивается за счет выходящих из тангенциально направленных сопл 9 потоков пара. Закрученный поток пульпы дополнительно подвергается воз- 40 действию острого пара с помощью перепускных трубок 25, и начавшийся процесс гидролиза продолжается в коллекторе 2. При этом пульпа, непрерывно обрабатываемая паром в уст ройстве 3 проходя последовательно через коллектор 2, заполняет периодически работающие гидролиэаппараты

1. Как только заполнится последний гидролиэаппарат из первого осуществляют. выгрузку гндролизата и лигнина, и процесс повторяется. По достижении заданных значений температуры и давления в каждом из гидролизаппаратов 1 начинается процесс перколяции, т.е. подача горячей воды и кислоты через штуцеры 19 и 20 и одновременный отбор гидролизата из нижней части аппарата. Отбор гидролизата осуществляют до достижения определенной массы, определяемой весомером 23.

Гидролизат поступает на двухступенчатую батарею испарителей 15 и последовательно (за счет избыточного давления) протекает через два испарителя, где происходит его самоиспарение. Образующиеся пары поступают на конденсацию в решоферы 16. Из испарителя второй ступени гидролизат самотеком сливается в сборник 17 гидролизата, а конденсат паров самоиспарения из решоферов 16 поступает в сборник 18 конденсата. Для очистки атмосферного воздуха от выбросов вредных веществ на сборниках гидролизата и конденсата установлены обратные холодильники.

Лигнин выгружается из гидролизаппарата 1 с помощью быстродействующего клапана 22 по выдувной трубе в циклон

14. Из последнего лигнин выгружается и вывозится по назначению.

Подобное выполнение установки для кислотного гидролиза сырья дает возможность полностью и равномерно обработать сырье кислотой и острым паром, а начавшийся в эжекторном устройстве и продолжающийся в коллекторе процесс гидролиза завершить в периодически работающих гидролизаппаратах.

Таким образом, эжекторное устройство в данной установке служит.для проведения предварительного (частичного) гидролиза пульпы, а в коллекторе процесс гидролиэа продолжается, т.е. происходит выдерживание пульпы некоторое время перед загрузкой ее в гидролизаппараты.

В установке процесс предгидролиэа проходит непрерывно, а гидролиз — периодически, что дает возможность сохранить преимущества периодического процесса, исключая недостатки непрерывного. Наличие эжектора, осуществляющего перемещение пульпы в установке, позволяет отказаться от насосов, часто выходящих из строя.

Установка позволяет увеличить ripoизводительность по съему сахаров с единицы объема гидролизаппарата вследствие интенсификации процесса гидролиза.при сохранении всех преимуществ установок периодического действия, исключая ввод и вывод продуктов из аппарата, находящегося под давлением.

5 14829

Кроме того, улучшается качество получаемого гидролизата вследствие исключения загрязнения гидролизатов различными примесями, а также равномерная обработка сырья паром.

Формула изобретения

1. Установка для кислотного гидро- 1ð лиза растительного сырья, содержащая средства подачи сырья, воды, пара и кислоты, последовательно установленные и связанные трубопроводами узел .приготовления пульпы, узел гидролизации. пульпы с эжекторным устройст вом для смешивания пульпы с паром и узел выдачи концентрированного гидролизата, отличающаяся тем, что, с целью повышения произво- 20

50 дительности установки и улучшения качества продукта, узел гидролизации дополнительно содержит несколько гидролизаппаратов, связанных посредством коллектора с эжекторным устройством, а последнее установлено на трубопроводе, соединяющем узел приготовления пульпы и узел гидролизации, и представляет собой камеру, полость которой сообщается с полостью трубопровода посредством эжектора, причем вход эжектора выполнен коническим и снабжен затвором..

2. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что на внутренней поверхности стенок эжектора выполнено несколько продольных каналов, saканчивающихся на выходе диффузора тангенциально направленными соплами.

1482950

1482950

Фиг.3

1482950

Составитель Н.Сапьников

Техред M.Äèäûê Корректор С.Шекмар

1Редактор М.Петрова,Заказ 2285/21 Тираж 312 ; Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проиеводственно-издательский комбинат "Патент" г.уигород, ул. Гагарина,101