Способ термохимической деструкции растительного сырья и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к кормопроизводству. Цель изобретения - повышение качества целевых продуктов и снижение энергозатрат. Древесное сырье подают в реактор 2, где обрабатывают его кислотой и формируют из него слой в виде двух последовательных потоков, первый из которых формируется на участке 36 навивки лопастей шнека 7 и имеет толщину в 1,5...2 раза меньше толщины второго потока, формируемого на участке 38. Сырье прогревают парогазовой смесью до 180...220°С. Скорость парогазовой смеси, проходящей через прогреваемый поток на участке 36, больше скорости парогазовой смеси, проходящей через продуваемый поток на участке 37 реактора 2. Этим обеспечивается последовательная непрерывная обработка сырья. 2 з.п.ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 А 23 К 1/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 Х

М l

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Чар

Фиг. 3 (21) 4245467/30-15 (22) 18.05.87 (46) 07.11,90. Бюл. ¹ 41 (72) В.Г. Пономаренко, О.Л. Запорожец, М.А. Харченко, Г,Ф. Потебня, А.Я, Ясногородский, И.Ф, Широбоков, А.Г. Звездин, В,В. Рябов, А.А. Щупляк, А.Л. Федоров, И,М, Голубков, Ю.А. Лаптев и В.П. Щебелев (53) 631.363(088,8) (56) Авторское свлдетельство СССР

¹ 1109397, к;;. С 07 0 307/50, 1984, Патен- -T- РГ ¹ 2714995, кл, А 23 К 1/12, 1979.

„„ ) „„1604328 А1 (54) СПОСОБ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ДЕСТРУКЦИИ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к кормопроизводству.

Цель изобретения — повышение качества целевых продуктов и снижение энергозатрат. Древесное сырье подают в реактор

2, где обрабатывают его кислотой и формируют из него слой в виде двух последовательных потоков, первый из которых формируется на участке 36 навивки лопастей шнека 7 и имеет толщину в 1,5-2 раза мен ьше тол щин ы второго потока, формируемого на участке 38. Сырье прогревают парогазовой смесью до 180 — 220 С. Скорость парогазовой смеси, проходящей через прогреваемый поток на участке 36, больше скорости парогазовой смеси, проходящей через продуваемый поток на участке 37 реактора

2. Этим обеспечивается последовательная непрерывная обработка сырья, 2 с, и 2 з.п. ф-лы, 7 ил, Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к кормопроизводству, Цель изобретения — повышение качества целевых продуктов и снижение энергозатрат.

Пример . Щепу из отходов лесозаготовок очищают от примесей и подают в реактор, в котором сырье абрабэтывают кислотой и формируют из него перемещающийся через реактор слой в виде двух последовательнblx потоков, Первый поток походу технологического процесса, формируемый из загружаемого в реактор сырья, имеет толщину в 1,5 — 2 раза меньше толщины второго потока, формируемого в средней части реактора. Сырье, находящееся в первом потоке, нагревают парогазовой смесью до

180 — 220 C. Нагре1ая щепа формируется во второй поток, в котором продувается парогазовой смесью. Последнюю после продувки напрасля от на конденсацию, а обработанный материал выгружают из реактора, Скорость парогазовой смеси, проходящей через нагреваемый поток, больше скорости парогазовой смеси, проходящей через продуваемый поток, в 2 — 6 раз.

На фиг. 1 представлена зависимость со. отношения сахаров и примесей, затраты энергии ат соотношения толщин первого и второго потоков; на фиг. 2 — зависимость коэффициента эффективности обработки, представляющего собой комплексную оценку производительности и энергозатрат от скорости парогазовой смеси; на фиг, 3.— устройство для термохимической деструкции растительного сырья, общий вид; на фиг. 4 — разрез А — А на фиг. 3; на фиг. 5 — узел.i на фиг, 4; на фиг, 6 — вид Б на фиг. 5; на фиг, 7—

=..àâècêMîñTü соотношения сахаров и примесей и энергозатрат ат соотношения шагов навивок лопастей на первом и втором учасТКах шнека.

УСTp»AGTBo cGGYQNT из загp/ao Ho о rtNтателя 1, реактора 2, выгрузного механизма

3, системы циркуляции и конденсации парогазовой смеси, включающей газодувку 4, калорифер 5 и конденсатор 6, Питатель 1 имеет LUHBK 7 с постОянно уменьшающимся шагом витков для создания,цинамическай пробки из транспартируемого материала, Аналогично выполнен выгрузной механизм 3, имеющий шнек 8 и обеспечивающий создание- пробки из прогидролизованной массы. Пробки в питателе

1 и выгрузном механизме 3 обеспечивают. герметизацию реактора 2. Цилиндрический корпус 9 реактора имеет люк 1i0 для загрузматериала 15 из пористой керамики. Фильтрующий слой может быть выполнен в виде щелевого сита 16. Нзружная стенка корпуса

9 образована двумя кожухами 17 и 18, раз-. деля тощими промежуток между стенками на два продольных отсека — нижний 19 и верхний 20. Посгедние разделены поперечными перегородками 21 и 22 на отдельные кольцевые секции 23 и 24 в верхней и нижней частях. Каждая секция имеет форсунки 25 и

26. Форсунки 26 соединены с системой циркуляции и кОнденсации парогазовой смеси с помощью вентилей 27 — 29, а форсунки 25 соединены с системой посредством вентилей 30 33.

В кораусе устансвлен шнек 34, имеющий вал 35, на катарам размещены два отдельных участка 36 "> 37 навивки лопастей.

Учас ок 36 размещен под загрузочным питателем 1 и имеет шаг навивки,в 1,5 — 3,5 раза превышающий шаг навивки лопастей участка 37, расг ала>кеннога в средней части корпуса 9, Между у частками 36 и 37 выполнен разрыв навивки в виде участка шнека без лопастей. Участок 38 имеет длину, равную 1 — 1,5 шагам навивки лопастей участка

36, Лопасти шнека имеют отверстия 39, Устройства рааа. ает следующим Образом.

Щепу древесины загру>кают в питатель

1, на выходе из которого щепа сжимается, образуя пробку, подается в реактор 2. Одновременно в выходной патрубок 11 питателя

1 подают ги слоту. В реакторе 2 сырье захватывается лопастями участка 36, которые

50 формируют первый поток сырья, Дойдя до ки исходного сырья, соединяемый с выходным патрубком 11 питателя 1, и люк ".2 для

10 выгрузки переработанной массы, соединяемый с входным патрубкам 13 выгрузного механизма 3. Корпус 9 выполнен с двойными стенками, внутрен ние 14 из которых перфорированы и имеют слой фильтрующего

1604328 участка 38 без лопастей; сырье полностью заполняет этот участок реактора, разделяя первый и второй потоки. Затем щепа захватывается лопастями участка 37 и движется к выгрузному механизму 3. Скорость движе- 5 ния щепы на участке 37 меньше скорости движения на участке 36.

Парогазовую смесь, предварительно подогретую в калорифере 5, подают газо- 10 дувкой 4 через вентили 27 в секции 24. В период пуска в реактор подают также пар, регулируя подачу вентилями 28. Из секций

24 парогазовую смесь через отверстия в стенке 14 и фильтрующий материал 15 по- 15 дают во внутрь реактора, где она проходит через слой движущегося и перемешиваемого материала, отдает свое тепло и уходит через фильтрующий слой в верхней части в секции 23. Далее парогазовую смесь через 20 форсунки 25 и вентили 30 направляют в калорифер 5, где ее нагревают и снова газодувкой 4 подают в секции 24. При этом поток парогазовой смеси в секции за участком шнека без винтовой нарезки может 25 быть отключен от газодувки с помощью вентиля 29 и в эти секции может подаваться только пар. Выходящие из секции 23 потоки парогазовой смеси могут собираться в один поток и направляться в калорифер 5 и газо- 30 дувку 4 с частичным отводом парогазовой смеси с помощью вентил 31 на конденсацию в конденсатор 6, или разделяться с помощью вентиля 33 на два потока и направляться к калориферу или соединять- 35 ся в один поток после отвода части парогазавой смеси с помощью вентилей 31 и 32 на конденсацию, Выгружаемая из реактора гидролиэатмасса, содержащая сахара, попадает через 40 люк 12 и патрубок 13 в выгруэной механизм

3, который на выходе создает пробку из массы, Этим обеспечивается поддержание необходимых параметров по давлению и температуре в реакторе 2. 45

Далее гидролизат-масса попадает в выходной патрубок и выводится из системы с резким сбросом давления и отводом паров самоиспарения на конденсацию, 50

Формула изобретения

1. Способ термохимической деструкции растительного сырья, включающий формирование равномерно перемещающегося через реактор слоя сырья, подачу в него кислоты, нагрев и продувку сырья парогазовой смесью и выделение целевых продуктов, отличающийся тем, что, с целью повышения качества целевых продуктов и снижения энергозатрат, слой формируют в виде двух последовательных потоков, первый из которых имеет толщину в 1,5 — 2 раза меньше второго, причем нагреву парогазовой смесью подвергают первый поток, а продувке — второй, при этом скорость парогазовой смеси, проходящей через нагреваемую часть слоя больше скорости парогазовой смеси, проходящей через продуваемую часть, в 2 — 6 раза, 2. Устройство для термохимической деструкции растительного сырья, включающее реактор в виде цилиндрического корпуса с размещенным внутри него шнеком, загрузочный питатель, выгруэной механизм, установленные на корпусе форсунки для подачи в реактор парогазовой смеси и систему циркуляции и конденсации парогазовой смеси, отл и ч а ю ще ес я тем, что корпус выполнен с двойными стенками, внутренние из которых перфорированы и покрыты слоем фильтрующего материала, а пространство между стенками разделено на изолированные кольцевые секции, каждая из которых сообщена с системой циркуляции и конденсации парогазовой смеси, при этом шнек имеет два отдельных участка навивки лопастей, первый иэ которых, размещенный под загрузочным питателем, имеет шаг навивки в 1,5 — 3,5 раза больше шага навивки лопастей второго участка, расположенного в средней части кОрпуса, причем междуучастками выполнен разрыв навивки, длина которого равна 1-1,5 шагам навивки лопастей первого участка, 3, Устройство по и, 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что лопасти шнека выполнены перфорированными.

4. Устройство по и, 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что фильтрующий слой выполнен иэ пористой керамики.

1604328

Гоотнашение м полю

1604328

1604328

ВыРБ

Д О ЮэОп)ндшбни шщй

Фиг 7

Составитель А.Скибневский

Редактор В.Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор М.Самборская

Заказ 3408 Тираж 534 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101