Аппарат для гидролиза растительного сырья


 


Владельцы патента RU 2269576:

Селиванов Александр Степанович (RU)

Изобретение относится к гидролизной и микробиологической промышленности и промышленной переработке сельскохозяйственного сырья. Аппарат содержит цилиндрический корпус, снабженный теплообменником, бункером загрузки сырья, патрубками для ввода гидролизующего агента, вывода гидролизата и отвода прогидролизованного сырья. В корпусе расположена коаксиально цилиндрическая перфорированная перегородка, образующая внутреннюю и наружные сообщающиеся камеры, в которых размещены шнеки для транспортировки гидролизуемого сырья. Один из шнеков, расположенный во внутренней камере, снабжен средством подачи теплоносителя. Витки одного из шнеков расположены в противофазе относительно витков другого шнека по длине камер. Витки шнеков укреплены с различным шагом. Привод шнеков снабжен редуктором, регулирующим скорость их вращения. Изобретение обеспечивает высокую производительность аппарата, а также степень гидролиза растительного сырья. 1 ил.

 

Изобретение относится к гидролизной и микробиологической промышленности и промышленной переработке сельскохозяйственного сырья.

Известен аппарат для гидролиза растительного сырья, содержащий цилиндрический корпус, снабженный теплообменником, бункером загрузки сырья, патрубками, для ввода гидролизуюшего агента, вывода гидролизата и удаления растительного остатка, цилиндрическую перфорированную перегородку, коаксиально установленную внутри корпуса с образованием двух камер - наружной и внутренней, при этом в каждой камере установлен шнек для транспортирования сырья.

Аппарат содержит патрубки для подачи и вывода теплоносителя в теплообменники наружной камеры и в полый вал внутреннего шнека, привод шнеков. (SU 1541263, 07.02.1990).

Недостаток его заключается в том, что при движении сырья в аппарате в наружной и внутренней камерах контакт раствора реакционного агента и гидролизуемого сырья осуществляется лишь на границе раздела перфорированной перегородкой соответствующих зон гидролиза и адсорбции, что не обеспечивает эффективное использование реакционного гидролизующего агента.

Ближайшим аналогом предложенного аппарата является аппарат для гидролиза растительного сырья, содержащий цилиндрический корпус, снабженный теплообменником, бункером загрузки сырья, патрубками для ввода гидролизующего агента, вывода гидролизата и отвода прогидролизованного сырья, расположенную коаксиально в корпусе цилиндрическую перфорированную перегородку, образующую внутреннюю и наружную сообщающиеся камеры, размещенные в них шнеки для транспортировки гидролизуемого сырья, один из которых расположенный во внутренней камере снабжен средством подачи теплоносителя, и привод шнеков (SU 1620487 А1, 15.01.1991).

Недостаток этого аппарата заключается в недостаточно высокой производительности и степени гидролиза растительного сырья вследствие контакта реакционного агента и сырья лишь на границе раздела перфорированной перегородкой зон гидролиза и адсорбции агента на поступающих порциях исходного сырья.

Технический результат изобретения заключается в повышении производительности аппарата, а также степени гидролиза растительного сырья.

Этот результат достигается тем, что в предложенном аппарате для гидролиза растительного сырья, содержащем цилиндрический корпус, снабженный теплообменником, бункером загрузки сырья, патрубками для ввода гидролизующего агента, вывода гидролизата и отвода прогидролизованного сырья, расположенную коаксиально в корпусе перфорированную перегородку, образующую внутреннюю и наружную сообщающиеся камеры, размещенные в них шнеки для транспортировки гидролизуемого сырья, один из которых расположенный во внутренней камере снабжен средством подачи теплоносителя, и привод шнеков, витки последних, расположенные в противофазе по длине камер, укреплены с различным шагом. Привод шнеков снабжен редуктором, регулирующим скорость вращения шнеков.

Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично изображен предложенный аппарат в продольном разрезе.

Аппарат содержит горизонтально установленный цилиндрический корпус 1, снабженный теплообменником 2, бункером 3 для загрузки исходного сырья, патрубком 4 для ввода реакционного агента, в частности ферментного раствора, патрубками 5 (верхним и нижним) для отвода воздуха гидролизата из корпуса и патрубком 6 для удаления прогидролизованного сырья, и цилиндрическую перфорированную перегородку 7, коаксиально установленную внутри корпуса с образованием двух сообщающихся камер: наружной 8 и внутренней 9. В каждой камере установлены соответственно шнеки 10 и 11.

Шнек 10 содержит полый вал 12 с витками 13, имеющий прорези 14, расположенный в наружной камере 8 коаксиально перфорированной перегородки 7.

Шнек 11 установлен во внутренней камере 9 и его витки 15 укреплены на полом валу 16, который снабжен средством для подачи в него теплоносителя, имеющим подводящий патрубок 17. Полый вал 16 снабжен также патрубком 18 для отвода теплоносителя. Теплообменник, расположенный снаружи на корпусе аппарата, имеет патрубки 19 и 20 для подвода и отвода теплоносителя.

Витки 13 и 15 шнеков 10 и 11, расположенные в противофазе по длине камер, укреплены с различным шагом, т.е. там, где у шнека 10 больший шаг витков, у шнека 11 меньший шаг. Шнеки приводятся во вращение приводом 21, содержащим редуктор 22, регулирующим скорость их вращения. Корпус аппарата снабжен перфорированным конусом 23 для отвода гидролизата и патрубком 24 для подвода острого пара.

Аппарат работает следующим образом.

Для процесса ферментативного гидролиза в бункер 3 загружают сырье (бумагу, картон, опилки, солому и т.д.) и через патрубок 24 подают острый пар для стерилизации сырья и корпуса. При движении сырья вдоль камеры 8 оно подпрессовывается шнеком 10. В теплообменник 2 через патрубок 19 и в полый вал 16 шнека 11 через патрубок 17 подается теплоноситель с различной температурой для создания оптимальной температуры в наружной 8 и внутренней 9 камерах. Через патрубок 4 вводят раствор ферментного препарата, который контактирует с сырьем и продвигается с ним шнеком 10 к входу в камеру 9. Сырье с реакционным агентом при помощи шнека 11 транспортируется в противоположном направлении в зоне выгрузки. За счет различного шага витков на наружном 10 и внутреннем 11 шнеках, их расположения в противофазе гидролизующий раствор принудительно циркулирует через перфорированную перегородку 7 между внутренней 9 и наружной 8 камерами. В камере 9 протекает процесс гидролиза и гидролизат, содержащий растворимые сахара, выводится через нижний патрубок 5. Прогидролизованное сырье выводится через патрубок 6.

Редуктор 22 регулирует скорость вращения шнеков, что позволяет изменять скорость протекающего гидролиза в зависимости от реакционной способности субстратов. По сравнению с известным устройством через перфорированную перегородку осуществляется полный рецикл реакционного агента в аппарате и в то же время постоянный контакт жидкой фазы с сырьем и очистка поверхности перфорации. Таким образом, увеличивается производительность аппарата и повышается степень гидролиза растительного сырья.

Аппарат для гидролиза растительного сырья, содержащий цилиндрический корпус, снабженный теплообменником, бункером загрузки сырья, патрубками для ввода гидролизующего агента, вывода гидролизата и отвода прогидролизованного сырья, расположенную коаксиально в корпусе цилиндрическую перфорированную перегородку, образующую внутреннюю и наружные сообщающиеся камеры, размещенные в них шнеки для транспортировки гидролизуемого сырья, один из которых, расположенный во внутренней камере, снабжен средством подачи теплоносителя, и привод шнеков, отличающийся тем, что витки одного из шнеков расположены в противофазе относительно витков другого шнека по длине камер и витки шнеков укреплены с различным шагом, при этом привод снабжен редуктором, регулирующим скорость вращения шнеков.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к микробиологической, а также пищевой промышленности и может быть использовано при утилизации отходов, содержащих целлюлозу. .

Изобретение относится к гидролизной промышленности и предназначено для отделения сахаров гемицеллюлозы от других компонентов биомассы. .

Изобретение относится к области переработки лигнинуглеводного сырья, а именно древесины лиственницы с получением: - биологически активных соединений - флавоноидов: дигидрокверцетина и дигидрокемпферола, находящих применение и в качестве пищевой добавки; - органических соединений: моносахаридов, используемых для получения этилового спирта, кормовых дрожжей и сахара; - природных смолистых веществ для получения канифоли и фурфуроловых соединений; - технических продуктов: фторированного лигнина, технического углерода, находящих применение в качестве сорбента для очистки почвы, воды, технологических стоков, для сбора нефти, нефтепродуктов, для производства корундов, при выплавке металлов, в качестве пигментных наполнителей и т.д.

Изобретение относится к гидролизу растительного сырья, преимущественно древесного сырья. .

Изобретение относится к гидролизной и микробиологической промышленности, в частности, к получению моносахаридов из крахмалсодержащего сырья. .

Изобретение относится к гидролизной промышленности, к переработке растительного сырья. .
Изобретение относится к химической переработке древесины, а именно к гидролизной промышленности
Изобретение относится к биотехнологии

Изобретение относится к переработке волокнистого материала растительного происхождения

Изобретение относится к способу получения сахарида, в основном глюкозы, путем осахаривания растительных волокнистых материалов

Изобретение относится к области биотехнологии

Изобретение относится к способу предварительной обработки для осахаривания растительного волокнистого материала в процессе осахаривания растительного волокнистого материала, который образует моносахарид за счет гидролиза растительного волокнистого материала, и к способу осахаривания

Изобретение относится к получению сахарных спиртов. Способ предусматривает растворение полисахаридов в расплаве гидрата минеральной соли. Далее проводят реакцию превращения растворенных полисахаридов в моносахариды. После чего превращают моносахариды в базовые химические продукты. Базовые химические продукты включают сорбит, ксилит/арабинит, а также изосорбид и ангидросахара. Затем отделяют базовые химические продукты от расплава гидрата минеральной соли. Изобретение позволяет превращать полисахариды в изосорбид, сахарные спирты и ангидросахара с увеличенной степенью превращения с пониженным образованием побочных продуктов реакции и упростить процесс. 27 з.п. ф-лы, 7 ил., 3 табл., 12 пр.
Наверх