Аппарат для перколяционного гидролиза растительного сырья

 

Изобретение относится к гидролизной промышленности, а именно к аппаратам для перколяционного гидролиза растительного сырья. Цель изобретения - повышение производительности аппарата путем предотвращения забивания перфорированных труб, например сырьем и лигнином. Аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с конической нижней частью, снабженный горловинами 2, 3 для загрузки сырья и выгрузки лигнина, патрубками 4, 5 для подачи варочной кислоты и отбора гидролизата. Для орошения сырья кислотой и извлечения гидролизата внутри корпуса вертикально установлены перфорированные трубы 6, 7 с закрытым нижним концом. В корпусе установлены также фильтрующие трубы 8. В каждой вертикальной перфорированной трубе коаксиально, с кольцевым зазором установлена открытая снизу труба 9 со сплошными стенками, причем верхний конец перфорированной трубы заглушен, а верхний конец сплошной трубы соединен с патрубком для подачи варочной кислоты или отбора гидролизата. 2 ил.

СОО3 СОВЕТСКИХ

СОО„ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (1g) (11) (51) 4 С 13 К 1 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕНТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPM fHHT СССР

Н АВТОРСКОМЪГ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ.(21) 4222784/30-13 (22) 07.04.87 (46) 23.07.89. Бвл. Р 27 (72) Н. И. Шабалин, Г. И. Обушенков, В. С. Максименко и Н. С. Решетник (53) 663.53(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 885256, кл. С 13 К 1/02, 1981.

2 (54) АППАРАТ ЦПЯ ПЕРКОЛЯЦИОННОГО ГИДРОЛИЗА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ (57) Изобретение относится к гидролизной промьипленности, а именно к аппаратам дпя перколяционного гидролиза растительного сырья. Цель изобретения — повыщение производительности аппарата путем предотвращения забива-

3 1495387 ния перфорированных труб, например сырьем и лигнином. Аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с конической нижней частью снабжен5 ный горловинами 2, 3 для загрузки сырья и выгрузки лигнина, патрубками

4, 5 для подачи варочйой кислоты и отбора гидролизата. Для орошения .сырья кислотой и извлечения гидролизата внутри корпуса вертикально установлены перфорированные трубы 6, 7 с закрытым нижним концом. В корпусе установлены также Фильтрующие трубы 8.

В каждой вертикальной перфорированной трубе коаксиально, с кольцевым зазором установлена открытая снизу труба 9 со сплошными стенками, причем верхний конец перфорированной трубы заглушен, а верхний конец сплошной трубы соединен с патрубком для подачи варочной кислоты или отбора гидролизата, 2 ил.

Изобретение относится к гидролиэной промышленности, а именно к аппаратам для перколяционного гидролиэа 20 растительного сырья.

Цель изобретения - повышение производительности аппарата путем предотвращения забивания перфорированных труб. 25

На фиг. 1 показан аппарат, разрез; на фиг. 2 — перфорированная труба, разрез °

Аппарат дпя перколяционного гидролиза растительного сырья . содержит 30 вертикальный цилиндрический корпус

1 с конической нижней частью, снабженный горловиной 2 с крышкой для загрузки сырья и горловиной 3 с клапаном для выгрузки лигнина, патрубками 4 и 5 для подачи варочной кислоты и отбора гидролиэата. Для орошения сырья кислотой и извлечения гидролизата в корпусе вертикально установлены перфорированные трубы 6 и 7 с закрытым нижним концом. На внутрен-, ней боковой поверхности нижней части корпуса установлены фильтрующие трубы 8, В каждой перфорированной трубе 6 45 и 7 коаксиально с кольцевым зазором установлена открытая снизу труба 9 со сллошными стенками, верхний конец перфорированной трубы закрыт, а верхний конец трубы со сплошными стенками со- 5 единен с патрубком для подачи варочной кислоты или отбора гидролизата.

Аппарат работает следующим образом.

Аппарат загружают сырьем до верхней горловины, закрывают крышкой, через фильтрующие трубы 8 подают острый пар на прогрев сырья. По окончании прогрева подачу острого пара прекращают и подают варочную кислоту через патрубок 4 с одновременным отбором гидролиэата через патрубок 5, т.е. проводят процесс перколяции.

Дпя обеспечениякмаксимального выхода сахаров,все сырье в аппарате должно находиться под слоем жидкости, причем разница между..уровнем жидкости и сырья должна быть минимальной. Поскольку в процессе гидролиза происхо дит усадка сырья и в конце перколяции его высота составляет половину, а в конце отжима — одну треть от первоначальной, уровень жидкости тоже должен понижаться. Следовательно, перфорация устройства для отбора гидролизата должна быть выполнена таким образом, чтобы она во время всей варки располагалась ниже уровня жидкости. В противном случае через отбирающие гидролиэат трубы будет отбираться не жидкость, а пар.

В данном аппарате высота перфорации на наружной трубе 6 устройства для отбора гидролиэата может быть какой угодно, так как отбор гидролизата ведется снизу вверх через нижний открытый торец внутренней трубы 9.

После окончания процесса перколяции проводят промывку лигнина, при которой через патрубок 4 подают воду.

Затем осуществляют отжим лигнина, при котором подачу жидкости в аппарат прекращают, патрубок 5 для отбора гидролиэата закрывают и отбор жидкости ведут через нижние фильтрующие трубы 8.

Во время операции "Отжим", когда подача варочной кислоты не производится, а отбор гидролиэата ведется через нижние фильтрующие трубы 8, при загрузке аппарата сырьем, мелкодис5 149 персный лигнин и частицы сырья попадают через отверстия перфорации во внутреннвв полость перфорированной трубы 7 и оседают в ней. Обычно этот лигнин и частицы сырья оседают и скапливаются в нижней части перфорированной трубы 7. Образуется застойная эона, скорость протока варочной кислоты в которой минимальная, и поток варочной кислоты не в состоянии вымыть образующийся там осадок.

Осадок постепенно накапливается, уплотняется и занимает большую часть перфорированной трубы 7, что снижает пропускную способность известных устройств, нарушает равномерность подачи варочной кислоты по высоте гидролизаппарата, что в свов очередь снижает его удельнув производительность.

В предлагаемом устройстве возможность забивания перфорированной трубы

7 лигнином и частицами сырья исключена, поскольку в нижней ее части скорость потока варочной кислоты в зазоре между нижним открытым торцом внутренней трубы 9 и стенкой перфорированной трубы 7 максимальная, т.е. отсутствует "застойная зона", способствующая накоплению и уплотнению осадка.

ЛигHHH и частицы сырья, попавшие во внутреннюв полость перфорированной трубы 7 для подачи варочной кислоты во время отжима и загрузки, полностью вымываются потоком варочной кислоты, имевщим большую скорость, в самом начале варки, т.е. в начале подачи варочной кислоты на перколяцию е

Таким образом, обеспечивается стабильная равномерная подача варочной кислоты по всему аппарату.

Все описанное вьппе о трубе 7 для подачи варочной кислоты, в части предотвращения забивания трубы частицами сырья и лигнина, справедливо и дпя трубы 6 для отбора гидролиэата.

При высоком уровне жидкости над сырьем создается ее больной запас в гидролизаппарате, что приводит к увеличению времени пребывания образующихся в процессе гидролиза сахароВ и их разложению, т.е. происходит снижение выхода сахаров с варки, снижение эффективности гидролизаппарата и его удельной производительности.

В аппарате производится отбор жидкости при лвбом ее уровне, поскольку

5387 6

5

50 отбор гидролизата ведут из нижней зоны перфорированной трубы 6 через нижний открытый торец внутренней трубы 9. Это позволяет вести гидролиэ при минимально необходимом запасе: жидкости в гидролизаппарате, что повышает качество ведения процесса, уменьшает разложение получаемых сахаров, повьппает эффективность и удельнув производительность гидролиэаппарата.

Количество труб для подачи варочной кислоты для отбора гидролизата может быть каким угодно, в зависимости от типоразмера гидролизаппарата, а в конструктивном исполнении они идентичны. Поэтому, при необходимости (в зависимости от вида применяемого сырья, режима варки, технологического процесса), можно использовать одни и те же устройства как для подачи варочной кислоты, так и для отбора гидролиэата путем их подключения соответственно или к линии подачи варочной кислоты или к коллектору отбора гидролизата, т.е. варьировать соотношением количества устройств дпя подачи варочной кислоты и количества устройства для отбора гидролизата в широких пределах без изменения конструкции гидролиэаппарата.

Таким образом, конструкция аппарата позволяет обеспечить высокую стабильнув подачу варочной кислоты по всему гидролизаппарату в течение длительного времени его эксплуатации, равномерную скорость отбора гидролизата в течение длительного времени его эксплуатации, независимость скорости и равномерности отбора гидролизата от его уровня в гидролизаппарате.

Кроме того, поскольку устройства для.подачи варочной кислоты и для отбора гидролиэата в процессе эксплуатации не забиваются лигнином и сырьем, не теряют своей пропускной способности, исключается время простоя гидролизаппарата на их замену и очистку.

Формула изобретения

Аппарат для перколяционного гидролиза растительного сырья, включающий вертикальный цилиндрический корпус с конической нижней частью, снабженный

1495387

Составитель Н. Сальников

Редактор Н. Гунько Техред А,Кравчук Корректор N. Максимишинец

Заказ 4218/26 Тираж 312 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 горловинами для загрузки сырья и выгрузки лигнина, патрубками для подачи варочной кислоты и для отбора гидролизата, установленные на внутренней боковой поверхности нижней части кор5

-пуса фильтруищие трубы и вертикально установленные внутри корпуса перфорированные трубы с закрытым нижним концом для орошения сырья варочной кис- 10 лотой и для извлечения гидролизата из сырья; о т л и ч а в m и и с я тем, что, с цельш повышения производительности аппарата путем предотвращения забивания перфорированных выруб, в . каждой перфорированной трубе коакди- ально с кольцевьм зазором установлена открытая снизу труба со сплошньМи стенками, причем верхний конец перфорированной трубы заглушен, а верхний конец сплошной трубы соединен с патрубком для подачи варочной кислоты или для отбора гидролизата. !