Древесное сырье

Все перечисленные методы перколяции в зависимости от объема гидролизаппаратов и гранулометрического состава сырья могут обеспечить проведение процесса гидролиза за минимально короткое время и обеспечить быстрое выведение гидролизата из аппаратов. Соблюдение этих условий помимо вышеизложенных (физико-химических и диффузионных) зависит также и от далее излагаемых гидродинамических факторов.

Таким образом, перколяционный гидролиз древесины обусловливается следующими взаимосвязанными и параллельно протекающими процессами: пропиткой сырья, гидролизом полисахаридов до моносахаридов, диффузионным выведением образовавшихся продуктов гидролиза из капилляров древесины в окружающую жидкость и удалением гидролизата из гидролизаппарата и зависит от кинетических, диффузионных и гидродинамических факторов.

Основные гидродинамические факторы, влияющие на процесс перколяции. Гидродинамические факторы перколяционного гидролиза обусловливает скорость выдачи гидролизата и процесс вытеснения его из слоя гидролизуемого материала. Скорость выдачи гидролизата (скорость перколяции) и выражается общим уравнением фильтрации

где АР — перепад давления в фильтрующем слое (эта величина должна быть не более 0,15 — 0,2 МПа (1,5 2,0 кгс/см2);

- поверхность фильтрации; Н — длина фильтрационного пути; — удельное гидравлическое сопротивление фильтрующего слоя (зависит от размера частиц, глубины гидролиза, перепада давления); вязкость жидкости.

Tags: гидродинамический, диффузионный, помимо, пропитка, удельный, частица
Posted in Научная публикация | No Comments »

Например, если при гидролизе опилок выход Сахаров составляет 50% от их абсолютно сухой массы, то при тех же условиях гидролиз щепы размерами по длине 20 мм и ширине 5 мм дает выход Сахаров 48%, а при использовании щепы такой же ширины, но длиной 40-50 мм только 45%.

Следует отметить, что пропитка частиц гидролизуемого материала катализатором и удаление из них Сахаров происходят в основном в продольном направлении. В поперечном направлении древесина практически не пропитывается из-за отсутствия капилляров, и поэтому толщина щепы существенного значения не имеет. Приведенные выше данные показывают, что чем больше размер щепы вдоль волокна, тем меньше выход сахара, поэтому на измельчение сырья, подаваемого на гидролиз, следует обращать серьезное внимание.

Для гидролизных производств размер щепы по длине волокна должен быть 5-35 мм, а по толщине не более 5 мм. Размер щепы по ширине не нормируется. При переработке щепы длинной до 35 мм скорость диффузии моносахаридов из капилляров древесины в окружающий ее раствор серной кислоты равна скорости гидролиза полисахаридов или больше нее. Поэтому молекулы моносахаридов без задержки выводятся из гидролизуемого сырья при условии, что все сырье находится в жидкости.

Для этой цели уровень раствора варочной кислоты должен находиться во время процесса гидролиза выше слоя гидролизуемого сырья. На этом принципе основан так называемый ленинградский метод гидролиза, в отличие от применяемого ранее оросительного метода, когда варочная кислота неравномерно протекала через сырье и не соприкасалась со всей поверхностью частиц гидролизуемого материала.

Tags: вдоль, молекула, пропитка, частица, ширина
Posted in Научная публикация | No Comments »

Существенным для проведения процесса гидролиза древесины является наличие в ней воздуха. Так, по данным Краева Л.Н., в. воздушно-сухой сосновой щепе содержится 20-24 см3 воздуха на каждый грамм абсолютно сухого вещества, который находится в капиллярах под большим давлением.

Помере повышения влажности древесины содержание в ней воздуха вследствие его растворения в ее влаге увеличивается. В древесине влажностью 49% содержится уже 35 см3 воздуха на 1 г а.с.д. Вытеснение воздуха из древесины при ее пропитке 0,5%-ным раствором серной кислоты мгновенно не происходит. Этот процесс зависит от температуры. Так, при воздействии 0,5%-ного раствора серной кислоты на древесную щепу при температуре 20°С вытеснение воздуха происходит в течение многих суток, ускоряясь по мере повышения температуры раствора.

Например , полностью воздух из сосновой щепы удаляется в течение 1 ч при температуре 0,5%-ной серной кислоты, равной 144°С. По мере удаления воздуха из капилляров древесины поглощение ею воды или 0,5%-ного раствора серной кислоты увеличивается и достигает 190-200% , т. е. на одну часть абсолютно сухой древесины приходится две части жидкости.

Tags: 200, влажность, воздушный, вследствие, мга, пропитка
Posted in Научная публикация | No Comments »