Смеситель растительного сырья с раствором катализатора при получении фурфурола

 

Ъ

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04 ° 06.80 (21) 2989268/23-26 ($1) М. Кл.З с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

В 01 F 7/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

t$3) УДК 66. 063 (088.8) Опубликовано 30.0782. Бюллетень ¹28

Дата опубликования описания 30.07.82 (72) Авторы изобретения

В.A.Çàâüÿëîâ, А.Я.Кулькевиц, Н.A.Âåäåðíèêîâ и Я ° A.Ïóãóëèñ

Ордена Трудового Красного Знамени. институт химии древесины AH Латвийской ССР (71) Заявитель (54) CMECHTEJIb РАСТИТЕЛЬНОГО СЬ!РЬЧ

С РАСТВОРОМ КАТАЛИЗАТОРА

ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ФУРФУРОЛА

Изобретение относится к гидролизной и лесохимической промышленности и может быть использовано при получении фурфурола иэ измельченного растительного сырья.

Известен аппарат для смачивания растительного сырья раствором катализатора при получении фурфурола, содержащий горизонтальный желоб, .закрытый с торцов, имеющий входное и выходное окна и вал с лопастными устройствами для перемешивания и перемещения сырья. Раствор катализатора при помощи форсунок орошает перемешиваемое сырье сверху jl).

Недостатком этого смесителя является высокий коэффициент неоднородности смачивания, зависящий от диспергирования катализатора и вида гранулометрического состава сырья.

Известно также устройство для смешивания измельченного растительного сырья с раствором катализатора, выполненное в виде двухвального червячно-лопастного смесителя, на валах которого размещены транспортирующие и перемещивающие лопатки.

В начале и в конце смесительной камеры имеются перегородки, обеспечивающие заданную высоту слоя сырья.

Раствор для смачивания сырья подается при помощи форсунок, закрепленных в крышке смесителя (2) .

Качество смешения в укаэанном смесителе лучше, однако значение коэффициента неоднородности распределения кислоты в щепе составляет

10-12Ър обеспечивая увеличение выхода фурфурола только до 55-60% от теоретически возможного.

Цель изобретения — увеличение выхода фурфурола за счет более равномерного распределения катализатора по поверхности сырья.

Поставленная цель достигается смесителем растительного сырья, содержащим горизонтальный корпус с загрузочными и разгрузочными окнами и двумя параллельно вращающимися валами с расголоженными на них по винтовой линии лопатками, установленными с воэ— можностью поворота, в котором валы установлены со сдвигом винтовых лио ний по фазе на 30-60 на расстоянии друг от друга, равном 1,2-1,8 длины лопатки, при этом лопатки одного вала размещены со сдвигом в осевом

946629

Расстояние между валами в длинах лопаток (8 = 154мм) Сдвиг валов по фазе, град.

Коэффициент неоднородности, Ъ

Выход фурфурола, В от абсолютной сухой древесины

6,8

6,4

М ) 45

7,2

1,2

3,8

7,6

1,5

7,3

5,6

1 8

1,9

4,6

12,0

1,5

8,5

6,3

В данном

1,5

1,5

1,5 прймере йаблюдается

4,6

4,3

9,1

7,3

7,4

6, 1 заклинивав:!= валов. направлении по отношению к лопаткам другого вала на величину их ширины.

Сдвиг винтовых линий по фазе и сдвиг лопаток в осевом направлении вызывает вращение частиц материала при перемещении, чем создаются условия для более равномерного орошения частиц материала раствором, а продольное и поперечное их перемещение вызывает трение между собой, способствуя равномерному распределению катализатора по всей их поверхности. В результате этого коэффициент неоднородности распределения катализатора в массе материала снижается до 3-5Ъ.

На фиг.1 изображен смеситель, разрез; на фиг.2 — разрез A-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.1.

Он содержит корпус 1, имеющий форму перевернутой восьмерки, за- 20 грузочное 2 и разгрузочное 3 окна, заслонки 4 и распылители 5. В корпусе смесителя установлен рабочий орган, состоящий из двух вращающихся в противоположные стороны

25 параллельно расположенных горизонтальных валов 6 с последовательно расположенными на них по винтовой линии лопатками 7, закрепленными на валу при помощи резьбового сое- ЗО динения. В зависимости от положения плоскости лопатки относительно продольной оси вала, лопатки транспортируют сырье вперед или назад. Валы установлены со сдвигом на угол

35 (.=-30-60 . По длине одного оборота о винтовой линии расположены четыре лопатки. Валы установлены между собой на расстоянии 1,2-1,8 длины лопатки, причем винтовые линии валов 4Q имеют противоположный подъем витков, а лопатки на винтовых линиях одного вала установлены со сдвигом в осевом направлении на величину их ширины по отношению к другому валу.

Смеситель работает следующим образом.

Измельченное растительное сырье непрерывным потоком поступает через загрузочное окно в смеситель и вращением рабочего органа перемещается в сторону разгрузочного окна. На своем пути растительное сырье опрыскивается раствором катализатора, который в заданном количестве диспергируют через форсунку. Обработанное катализатором измельченное сырье через разгрузочное окно поступает в реактор.

Для проведения испытаний изготовлен смеситель со следующими техническими характеристиками: производительность по щепе лесозаготовок до 11 м /ч, объем щепы в смеситель3 ной камере 0,44 м, диаметр червяч5 ного вала с лопатками 400 мм, шаг между лопатками 150 мм, число оборотов лопастных валов 32-92 об./мин.

Испытания проводятся при положении перемешивающих лопаток с углом поворота 45 назад, угле поворота транспортирующих лопаток 15 вперед и числе оборотов вала 92 об/мин.

Смешивание технологической щепи с раствором катализатора производится при гидромодуле 0,036. Полученные результаты сведены в таблицу °

Полученная смесь щепы с катализатором в реакторе низкотемпературного пиролиза переработана на фурфурол.

Выход фурфурола составляет 7,2-7,6 от абсолютно сухой древесины, что составляет до 75% от теоретически возможного. Как видно иэ полученных результатов, максимальный выход фурфурола получают при смешивании щепы с раствором катализатора с предлагаемыми пределами углов сдвига фаэ и расстояниями между валами.

946629

Формула изобретения

Фиг.

b-5

Фиг. 3

ВНИИПИ Заказ 5396/11 Тираж 622 Подписное

Филиал Itf:tI "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Смеситель растительного сырья с раствором катализатора при получении фурфурола, содержащий горизонтальный корпус с загрузочными и разгрузочным окнами, в котором размещены два параллельных вращающихся вала с расположенными на них по винтовой линии лопатками, установленными с возможностью поворота, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения выхода фурфурола за счет более равномерного распределения катализатора по поверхности сырья, валы установлены со сдвигом винтовых линий по фазе на 30-60" на расстоянии друг от друга, равном 1,2-1,8 длины лопатки, при этом лопатки одного вала размещены со сдвигом в осевом направлении по отношению к лопаткам другого вала на величину их ширины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Морозов Е.Ф. Производство фурфурола. М., 1979, с.31.

2, Калниньш А. Я. и др. Смеситель щепы из отходов лесозаготовок с раствором катализатора. Реф.сб. Гидролизное производство, 1976, 9 3, с. 9.