Древесное сырье

Известен способ использования последней «хвостовой» фракции гидролизата для смачивания сырья при его загрузке в гидролизаппарат. Он заключается в возврате указанной фракции через промежуточную емкость в количестве примерно равном двум гидролитическим модулям (ГМ). Применение такого метода позволяет на 10-15% уменьшить жидкостный поток без снижения выхода сахара при соответствующем увеличении концентрации его в гидролизате, а также экономить тепло, воду и серную кислоту.

Важным резервом дальнейшего совершенствования технологии перколяционного гидролиза является внедрение режимов двухстадийного гидролиза с возвратом гидролизата на загрузку и первую половину перколяции [11]. Принципиальная схема процесса.

Режим сохраняет дифференцированные условия гидролиза легко и трудногидролизуемых полисахаридов, при которых гидролиз гемицеллюлоз осуществляется при температуре 140-150°С с использованием вместо воды части гексозного гидролизата.

Испытания такого режима гидролиза на Архангельском заводе показали, что можно рассчитывать на уменьшение количества гидролизата, передаваемого на биохимическую переработку, на 30-40% при сохранении выхода РВ с варки и продолжительности оборота гидролизаппарата. Концентрация РВ в гидролизате повышается при этом до 4,5-4,8%.

Этот режим помимо сокращения расхода пара на гидролиз на 15-20% открывает возможность: для гидролизно-спиртовых заводов за счет повышения концентрации РВ в гидролизате увеличить концентрацию спирта в бражке в 1,5-1,7 раза и благодаря этому соответственно снизить расход пара на брагоперегонку; для гидролизных заводов дрожжевого профиля для получения и переработки гидролизатов с концентрацией

Tags: 150, гексозного, гемицеллюлоз, двухстадийного, счет
Posted in Научная публикация | No Comments »

Влажность лигнина, поступающего в котельную завода, не превышала 65-67%. Съем РВ с 1 м3 полезной емкости гидролизаппарата составил 14,4 кг/ч, а коэффициент использования гидролизаппарата 0,94, т. е. близок к проектному.

Двухстадийный гидролиз древесного сырья. Полисахариды древесины резко различаются по скорости гидролиза разбавленной серной кислотой. При одинаковых условиях скорость гидролиза гемицеллюлозных полисахаридов (легкогидролизуемых — ЛГП) в 400-3000 раз больше скорости гидролиза ч целлюлозы (трудногидролизуемых — ТГП) [1]. Такое различие учитывается в действующих на заводах режимах одностадийного перколяционного гидролиза путем создания более мягких условий в начальной стадии процесса.

Как показывает практика, температура гидролизуемой массы в гидролизаппарате к концу прогрева не превышает 140- 145°С и не совпадает с температурой (169,6-174,5°С), которая соответствует давлению насыщенного пара воды при 0,7-0,8 МПа (7-8 кгс/см2), до которого ведется прогрев. Это объясняется тем, что над слоем сырья в гидролизаппарате в период прогрева содержатся не только пары воды, но и другие компоненты: летучие органические кислоты, терпеновые соединения, фурфурол, воздух и другие вещества, сумма парциальных (долевых) давлений которых и образует указанную величину.

Время прогрева гидролизуемого сырья до температуры 140-145°С продолжается около 30-40 мин. Количество жидкости, содержащейся во внутренних порах сырья, превышает в 2 раза его абсолютно сухую массу, а находящуюся в наружных порах в 1,0-1,5 раза.

Tags: влажность, гемицеллюлоз, коэффициент, легкогидролизуемых, над, содержать
Posted in Научная публикация | No Comments »

Гидролизные отделения должны иметь следующее оборудование : гидролизаппараты , работающие под давлением, при повышенной температуре и не подвергающиеся коррозии при воздействии 0,5- 1%-го раствора серной кислоты с примесями уксусной и муравьиной кислот (образующихся при гидролизе гемицеллюлоз); оборудование для подачи в гидролизаппараты серной кислоты и ее разбавления; оборудование для удаления под давлением из гидролизаппарата лигнина, оставшегося после окончания процесса гидролиза полисахаридов; узел регенерации вторичного тепла самоиспарения гидролизата , состоящего из испарителей и теплообменников (решоферов); аппараты для подачи и нагрева воды на варку; оборудование для приема лигнина. Все оборудование связано .между собой кислотостойкими трубопроводами, заиорно-регулирующей арматурой и оснащеноконтрольно-измерительными приборами (КИП).

Гидролизаппарат — основное оборудование гидролизных отделений, изготавливают , из стальных листов, соединенных между собой электросварочными швами. Он состоит из цилиндрической части, соединенной с верхним и нижним конусами. • Угол у вершины нижнего конуса равен 60°, верхнего — 90°. В цилиндрической части первой серии гидролизаппаратов вместимостью 80 м3 имеется специальный лаз, что облегчает условия его внутреннего осмотра и ремонта футеровки.

Tags: вторичный, гемицеллюлоз, осмотр, угол
Posted in Научная публикация | No Comments »

Концентрация кислоты. Поступающая в гидролизаппарат серная кислота вторично не используется. Поэтому в целях экономии желательно, чтобы она была как можно сильнее разбавлена. Для гидролиза полисахаридов достаточна концентрация серной кислоты 0,3 — 1%, т. е. можно применять раствор, в 100 кг которого содержится от 300 г до 1 кг кислоты.

При увеличении концентрации кислоты вдвое скорость растворения полисахаридов древесины увеличивается примерно в 1,5-2 раза. Например, если концентрацию серной кислоты увеличить с 0,5 до 1%, то при прочих равных условиях время обработки древесины можно уменьшить примерно в 2 раза. Количество растворяющейся древесины останется при этом одинаковым. -

Температура. Наиболее существенное влияние на скорость гидролиза полисахаридов оказывает температура процесса. Примерно можно считать, что при увеличении температуры на 10°С скорость гидролиза увеличивается в 2,0 — 2,5 раза.

Распад моносахаридов. При гидролизе полисахаридов древесины протекают одновременно, но с разной скоростью два процесса: образование из полисахаридов моносахаридов и распад моносахаридов. Скорость первого процесса намного выше, чем второго. При гидролизе целлолигнина распад образующихся моносахаридов проявляется в значительно большей степени, чем при гидролизе гемицеллюлоз. Поэтому выход моносахаридов из легкогидролизуемых полисахаридов близок к теоретически возможному, а из трудногидролизуемых полисахаридов он не превышает 50-60% от возможного.

Tags: 100, вторичный, гемицеллюлоз, применять, распад, считать
Posted in Научная публикация | No Comments »

В настоящее время промышленное значение имеет гидролиз растительного сырья, в частности древесного, разбавленной серной кислотой. При нагревании в закрытых аппаратах до 100-150°С измельченной древесины, пропитанной раствором кислоты, происходит гидролиз гемицеллюлоз, а при температуре 150-190°С гидролиз целлолигнина, причем гемицеллюлозы вначале гидролизуются до молекул меньшей длины, которые растворяются ,в кислоте, образуя целлодекстрины, а затем моносахариды.

Скорость процесса гидролиза древесины разбавленными кислотами и количество образовавшихся и выведенных из аппаратов моносахаридов зависят от следующих основных условий: каталитической активности применяемой кислоты; концентрации кислоты в растворе: температуры, при которой происходит гидролиз; времени нахождения моносахаридов после их образования в капиллярах сырья и в гидролизаппарате, т. е. времени нахождения в зоне реакции.

Наибольшей каталитической активностью обладают растворы соляной кислоты. Так, если принять активность соляной кислоты за 100 условных единиц, то при прочих равных условиях активность серной кислоты будет 53, фосфорной 6,2, уксусной 0,4. Однако соляная кислота оказывает значительно большее коррозионное воздействие на аппаратуру, арматуру и трубопроводы, чем серная, и поэтому на практике не применяется.

Tags: 150, активность, гемицеллюлоз, единица, молекула
Posted in Научная публикация | No Comments »