Способ переработки гидролизатарастительного сырья

 

О. П И C А Н И Е 834128

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К, АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск ив

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(53)M. Кл.

С 13 К 1/04 (22)Заявлено19.03.79 (21)2740094/28-13

1 с присоединением заявки ИГосударственный кемктет

СССР ка делам иэабретвннй и открктнй (23) Приоритет(53) УДК 66.093. .8(088.8) Опубликовано 30.05.81. Бюллетень М 20

Дата опубликования описания 30. 05. 81

".Ъ, Е.Д. Гельфанд, В.В.Коротков и Б.И. Токарев( (72) Авторы изобретения

Архангельский ордена Трудового Красного Знамени.: лесотехнический институт им. В. В. Куйбышева (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ГИДРОЛИЗАТА РАСТИТЕЛЬНОГО

СЫРЬЯ

Изобретение относится к способам переработки гидролизатов растительного .сырья на спирт, дрожжи, кормовой сахар и может быть использовано в гидролизной промышленности.

Известен способ переработки гидролизата растительного сырья, предусматривающий многоступенчатое охлаждение гидролизата, упаривание и последующую его биохимическую обработку.

Особенностью данного способа являетто ся то, что испарительное охлаждение гидролизата осуществляют многоступенчато, а именно две-три ступени на испарителях далее одна ступень совг

15. мещается с инверсией, а другая — с нейтрализацией гидролизата, при этом тепло, выделяющееся с парами в испарителях, используют для нагрева воды, идущей на гидролиз gl).

Недостатками известного способа являются низкий коэффициент использования тепла, выделяющегося при испаоительном охлаждении гидролизата, на производственные нужды вследствие1 того, что процессом охлаждения и регенерации тепла. невозможно управлять, значительное количество совершенно не используемых тепловыделений, которые поступают в атмосферу в виде паров и создают тепловое загрязнение ее, за грязнение атмосферы разнообразными токсичными веществами, такими как метиловый спирт, фурфурол и др. которые содержатся в парогазах самоиспарения гидролизата, значительные потери фурфурола, который вырабатывается на гидролизных заводах в качестве товарного продукта, напряженные условия работы теплорегенерационных аппаратов на первых двух-стрех ступенях охлаждения гидролизата, так как пары самоиспарения гидролизата с этих ступеней характеризуются повышенной загрязненностью органическими веществами, откладывающимися на теплообменных поверхностях, а неуправляемость процесса приводит к перебросам гид3 83412 рониза в теплорегенерационные аппараты и еще более ухудшает теплообмен„

В то же время при наличии больших количеств неиспользуемого на стадии охлаждения гидролизата тепла при по5 следующем уларивании его затрачивается свежий пар.

Цель изобретения — снижение теплоэнергозатрат при переработке гидролизата и ликвидация загрязнения ат- 1О мосферы парогазовыми выбросами, образующимися при испарительном охлаждении гидролизата.

Поставленная цель достигается тем, что в способе переработки гидролиэата растительного сырья, предусматривающем многоступенчатое охлаждение гидролизата, упаривание и последую— щую его биохимическую обработку, охлаждение гицролизата осуществляют в две. стадии, на первой из которых охлаждение ведут при атмосферном давлении, а на второй — при давлении

0,005-0,06 ИПа.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. . Гидроли йт, поступающий из варочного отделения, направляют в испаритель первой ступени, работающий при атмосферном давлении, а образующиеся пары самоиспарения направляют на стадию упаривания гидролизата (или последрожжевой бражки) в качестве греющего пара, после этого гидролизат, име о ющий 100 С, направляют в испаритель З5 второй ступени, работающий при давлении 0,005-0,06 ИПа, а образующиеся пары самоиспарепия - в теплорегенерационный аппарат для нагрева воды, идущей на гидррлиз. Далее гидролизат пос-4р тупает на упаривание и биохимическую переработку.

Инверсию гидролизата можно соверf шать с первой ступенью охлаждения или 4> осуществлять после нее, а нейтрализацию гидролизата можно осуществлять либо до стадии управления, либо после нее. Наиболее целесообразно охлаждение гидролизата на первой стуйени совмещать с инверсией, так как в этом случае большое количество паров самоиспарения, образующихся в инверторе, способствует интенсивному перемешиванию жидкости и устраняет выпадение осадка в аппарате.

Охлаждение гидролизата на второй ступени наиболее предпочтительно проводить при давлении 0 05-0,06 ИПа, так как при этом создаются оптимальные температурные условия для нейтрализации известковым молоком. Если же нейтрализацию осуществляют аммиачной водой, то давление на второй ступени может быть снижено до минимума, т.е. до 0,005 МПа, а в качестве испарителя в этом случае целесообразно использовать типовые вакуум-охладительные установки, применяемые в гидролизной промышленности для охлаждения сусла, Все конденсаты паров самоиспарения, образующиеся в процессе, предлагается направлять на.извлечение из них фурфурола, Предлагаемый способ позволяет, вопервых, полностью утилизировать на производственные нужды все тепло, выделяющееся на стадии охлаждения гидролизата, и обеспечить для этого наиболее благоприятные условия — пос"гоянство параметров вторичных паров и их чистоту, во-вторых, значительно оздоровить атмосферу заводов за счет ликвидации парогазовых выбросов (около

40 тыс.т в год на один рядовой завод), в-третьих, увеличить выработку фурфурола на гидролизных заводах примерно на 25Х, в -.четвертых значительно сократить парк теплорегенерационных аппаратов (решоферов). Экономический эффект при внедрении предлагаемого способа может составить около

180-200 тыс. руб в год в расчете на . один рядовой завод.

Пример 1. На переработку гидролизата растительного сырья, по предлагаемого способу включающую стадии охлаждения и упаривания, поступает

100 т/ч гидролизата при 170 С. Гидролизат и. пропускают последовательно через две ступени испарителей, работающих соответственна при атмосферном давлении и давлении 0,06 ИПа, и охлаждают до

85ОС, пар, образующийся на первой ступени с температурой 100 С, поступает на стадию упаривания гидролизата в качестве греющего пара, а пар, образующийся на второй ступени с температурой 85 С, поступает в конденсатор на нагрев воды, идущей на гидролиз в количестве 90 т/ч.

Согласно указанным условиям при переработке гидролизата на первой ступени выделяется 6,9 Гкал/ч тепла, за счет чего поток гидролизата после стадии охлаждения упаривается в

1,3 раза, а на второй ступени утили8341

5 зируется 1,22 Гкал/ч тепла. Таким образом, все тепло, выделяющееся при охлаждении гидролизата от 170 до 85 С в количестве 8,12 Гкал/ч, полностью утилизируется при переработке гидролизата, а выбросы паров в атмосферу отсутствуют.

Пример 2 (контроль). Перерабатывают 100 т/ч гидролизата по известному. способу. Температура на первой ступени охлаждения гидролизата

140 С, на второй 110 С. Пары обрао эующиеся по ступеням испарения, на.правляют в соответствующие конденсаты (решоферы), через которые последовательно пропускают 90 т/ч воды, идущей на гидролиз; Гидролизат, прошедший двухступенчатый испарительный узел, имеет температуру 110 С, посо ле чего он проходит еще две ступени щ испарительного охлаждения. в инверторе. (до 100 С) и в нейтралиэаторах (до 85 С). Далее гидролизат упарнвают в 1,3 раза no o& eMyi . В соответствии с этими условиями у получается, что на первой ступени утилизируется 2,98 Гкал/ч тепла, на второй — 2,82 Гкал/ч, т.е. в сумме

5,8 Гкал/ч. 23,2 Гкал/ч тепла, выделяемого на двух последующих ступенях . щ1 охлаждения гидролизата, выбрасывается s атмосферу с парами, количество которых составляет 4,05 т/ч. Вместе

28 6 с тем на упаривание гндролиэата затрачивается 6,9 Гкал/ч тепла.

Иэ сопоставления приведенных примеров переработки гндролиэата по предлагаемому и известному способам вид" но, что в предлагаемом способе степень утилизации тепла возрастает на

40Х, устраняется выброс в атмосферу паров в количестве 4Х от перерабатываемого гидролизата, содержащих вредные вещества.

Формула изобретения

Способ переработки гидролизата растительного сырья, предусматривающий многоступенчатое . охлаждение гидролизата, упаривание и последующую

его биохимическую обработку, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения теплоэнергозатрат, а также уменьшения загрязненности окружающего пространства, охлаждение гндролизата осущетсвляют в две стадии на первой из которых охлаждение ведут при атмосферном давлении, а на второй — при давлении от 0,005 до

0,06 МПа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шарков В. И. и др. Технология

It гидролизных производств. M., Лесная промышленность", 1973, с. 68-71

Составитель М. Лапина

Редактор М.Митровка ТехредА,Бабинец Корректор неШвыдкая

Заказ 4129/47 Тираж 384 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул.,Проектная,4