FI58789B - Anordning foer mekanisk och kemisk nedbrytning av polysakkarider av yngre naogot foermultnad torv - Google Patents

Description

ΓΒΐ ««kuulutuijulraisu cftTftQ

lBJ (11) UTLÄGGNINGSSKAIFT 50^ÖV

C ..p. Patentti .Työnnetty 10 04 1981 • eiOl# i45i ' ' Patent meddelat ^ 'r~^ (51) Kv.ik?/int,ci.3 C 10 F 7/02 // C 05 F 11/06 SUOMI —FINLAND (21) P»«*nttlh*lwmu· — PumtamUnlng 771885 (22) H«k*ml«p<lvt — AiMttknlnf«4«( 15-06.77 ' ** (23) Alktipllvi—GHt|gh«tad«f 15.06.77 (41) Tulkit (ulktMktl — Bllvlt offuntlig l6.12.78

Patentti· ja rekisterihallitus .... .j.. , . __ . ,, , _ ^ ^ (44) Nlhttv»k*lp*rx>n ja kuuL|ulk*l*un pvm. —

Patent· och reglsteratyrelsen AmMcm uttagd och uti..krtfun pubiicerad 31.12.80 (32)(33)(31) Pyydetty Muoikw· —BugSrd prlerltet (71)(72) Vladimir Pavlovich Korenev, ulitsa Akademilta Kurchatova, 13, kv. 59,

Irkutsk, Jury Sergeevich Ippolitov, ulitsa Lapina, 9, kv. 10, Irkutsk, Boris Prokopievich Belyaev, ulitsa Lapina, 9> kv. 6, Irkutsk,

Arvid Yanovich Kalninsh, ulitsa Sverdlova, 8, kv. 3, Riga,

Nikolai Alexandrovich Vedernikov, ulitsa Aptiekas, 8, kv. 66, Riga, Valter Petrovich Krastinsh, ulitsa Sabiles, 11, kv. 12, Riga,

Guntis Karlovich Abolinsh, ulitsa Miera, 16/7, poselok Salaspils, Rizhsky raion, Karl Martsevich Abele, ulitsaMichurina'22, kv. 12, Riga, Felix Alexandrovich Ekis, ulitsa Suvorova 131, kv. h, Riga, USSR(SU) (7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Laite nuorehkon hieman kompostoituneen turpeen polysakkaridien mekaaniseksi ja kemialliseksi hajottamiseksi - Anordning för mekanisk och kerni sk nedbrytning av polysakkarider av yngre n&got förmultnad torv

Esillä olevan keksinnön kohteena on laitteisto turpeen hydrolyysiä varten ja tarkennin sanottuna laite nuorehkon hlenan kompostoituneen turpeen polysakkaridien nekaaniseksi ja kemialliseksi hajottaniseksi.

Keksintöä voidaan edullisesti käyttää mikrobiologisessa teollisuudessa kasvualustan aikaansaamiseksi rehuhiivan viljelyä varten tai puu-tal naanviljelysjätteiden hydrolyysin avulla saadulla kasvualustalla kasvatetun rehuhiivan kasvun kiihdytysaineen valuistaniseksi*

Maatalouden yhä nopeanpi kehitys luo entistä suurenpaa arvokkaiden vitaniini-valkuaisrehutuotteiden, kuten karjankasvatuksessa käytettävän rehuhiivan tarvetta* Tällä hetkellä rehuhiivaa valmistetaan puun ja naanviljelyjättei-den, kuten naissin jätteiden, riisin kuorien, puuvillansienenen kuorien, olkien yns. hydrolyysin avulla ja jalostamalla petrokemiani sen teolli- s 58789 suuden tuotteita* Yllä mainitut lähtöaineet eivät pysty tyydyttämään kansantalouden vitamiini-valkuaisrehutuotteiden tarvetta. Ongelmana onkin löytää uusia non-food-lähtöaineita, jotka soveltuvat jalostettaviksi vaikusis-rehuksi, kuten rehuhiivaksi*

Kun tähän ongelmaan on yritetty löytää ratkaisua, on keksitty, millaisia mahdollisuuksia ja lupaavia tuloksia uuden lähtöaineen, nuorehkon hieman kompostoituneen turpeen, jalostus rehuhiivaksi tarjoaa, sillä tätä uutta lähtöainetta on runsaasti saatavissa eikä sitä tähän mennessä ole juuri lainkaan käytetty.

Ottaen huomioon turpeen erityiset fyysiset ja kemialliset ominaisuudet, siitä ei taloudellisesti kannata valmistaa hydrolysaattia, joka muodostuu sokerien seoksen muodostamasta liuoksesta ja joka muodostaa hiivan viljelyn kasvualustan, käyttämällä tavanomaisia hydrolyysimenetelmiä auto-klaaveissa/hydrolysoimislaitteissa.

Yritykset saada nuorehkon turpeen käyttö taloudellisesti kannattavaksi ovat antaneet tulokseksi laitteiston, jossa saadaan vesiliukoisten sokerien seosta sisältävä hydrolysaattimasaa käsittelemällä mekaanisesti ja kemiallisesti hieman kompostoitunutta turvetta väkevän rikkihapon pienten määrien läsnäollessa.

Turpeen mekaaninen ja kemiallinen käsittely suoritetaan laitteessa tietyn ajan kuluessa ja rajoitetussa tilassa, jossa käsiteltävään aineeseen kohdistetaan mekaaninen vaikutus, joka kehittää suuria hiertovoimia turvehiukkasten sisällä, jolloin näiden voimien hankausvaikutus rikkoo molekyyllketjujen kemialliset sidokset, ts. tapahtuu turpeen polysakkaridien hajoaminen, samalla kun muodostuu monosokereja sisältävä, homogeeninen hydrolysaattlmassa. Kun liukenemattomien sokerien seosta sisältävää hydrolysaattia sen jälkeen käsitellään, saadaan tulokseksi hydrolysaatti, ts. sokerien seos, jota käytetään rehuhiivan viljelyn kasvualustana tai puu- tai maanviljelysjätteiden hydrolyysin avulla saadulla kasvualustalla kasvatetun rehuhiivan kasvun kiihdytyeaineena.

Alalla tunnetaan laite nesteellä kyllästettyjen kiinteiden aineiden, kuten turpeen hienontamiseksi ja sekoittamiseksi.

Laite käsittää lieriömäisen vaipan, jossa on pystysyöttöputki ja vaakapoistoputki, joka sivuaa vaippaa. Eienonnusroottori on sijoitettu vaipan sisään sen poistopuolelle, ja se muodostuu kaltevasta kiekosta, jossa on kehähampaat. Hampaat toimivat yhdessä vaipan sisäseinämään muodostettujen urien kanssa. Ruuvisyötin on asennettu vaippaan sama-akseli-seeti roottorin kanssa, jolloin ruuvisyöttimen poistopäätä päin oleva pää , 58789 on sovitettu välimatkan päähän kiekkoroottorista* niin että muodostuu työs-tötila. Roottoria ja ruuvisyötintä pyöritetään toisistaan riippumatta erillisten käyttölaitteiden avulla*

Laite toimii seuraavasti.

Turvapaakkuja tai muuta ainetta syötetään syöttöputken kautta vaippaan* jossa ruuvisyötin tarttuu aineeseen ja siirtää sitä* niin että se kohtaa nopeasti pyörivän hienontavan kiekkoroottorin.

Aine kasaantuu tuuvisyöttlmen ja roottorin väliseen työstötilaan* jolloin muodostuu tulppa* jota ruuvisyötin työntää eteenpäin ja jonka kiekkoroottori hienontaa kiekon kehällä olevien hampaiden ja vaipan urien avulla samoin kuin kiekon kaltevan asennon vaikutuksesta. Keskipakoisvoima heittää hienonnetun aineen polstoputken kautta ulos.

Tätä laitetta ei kuitenkaan voida käyttää turpeen polysakkaridien mekaaniseen ja kemialliseen hajottamiseen* koska laitteen rakenne ei tarjoa tähän tarkoitukseen tarvittavia olosuhteita.

Ruuvisyöttimen ja kiekkoroottorin välisessä työstötilassa oleva aine täyttää sylinterin koko poikkileikkauksen ja muodostaa tulpan* joka pää-typinnasta leikataan irti kerroksiksi* niin että aine saadaan hienonnetuksi.

Ainetta leikattaessa syntyy leikkausvoimla, mutta tällaiset voimat eivät pysty saamaan aikaan hankausvaikutueta ainehiukkasten välillä* koska työkalun kosketus aineen kanssa tapahtuu viivaa tai pintaa pitkin eikä kolmiulotteisessa tilassa.

On huomattava, että huomattavien hiertovoimien avulla tapahtuvan turpeen polysakkaridien mekaanisen ja kemiallisen hajottamisen päävaati-mukeena on sekä ajassa että tilassa esiintyvän hankausvaikutuksen aikaansaaminen, jota tarvitaan molekyyllketjujen kemiallisten sidosten rikkomiseen.

Alalla tunnetaan toinen laite nuorehkon* hieman kompostoituneen turpeen polysakkaridien mekaaniseksi Ja kemialliseksi hajottamiseksi.

Tämä laite käsittää vaipan* joka sisältää ruuvisyöttimen ja työstö-pään, jotka on asennettu siihen sen akselin suuntaisesti ja Joita pyörittävät erilliset käyttölaitteet. Vaippaan on asennettu sama-akselisestl pään kanssa suutin* joka ympäröi päätä ja muodostaa pään kanesa rengasmaisen tilan, joka toimii työstötilana* jossa turpeen polysakkaridien mekaaninen ja kemiallinen hajottaminen suoritetaan. Jousikuormitteinen rajoitin on asennettu samalle akselille kuin pääkin hydrolysaattimassan poistoaukon puolsi- 1* 58789 le, jolloin rajoitin voi siirtyä aksiaalisesta käytön aikana vastapaineen aikaansaamiseksi.

Käytön aikana aksiaalisesti siirtyvä rajoitin saa yhdessä ruuvisyöttimen kanssa aikaan hydrolysaattimassan sykäyssyötön työskentelytilan läpi.

Turpeen kosteuspitoisuuden muutokset, sen koostumus jne. aiheuttavat jousi-kuormitteisen rajoittimen sykäyksittäisiä edestakaisliikkeitä ja vastapaineen muutoksia työstövyöhykkeessä, jolloin hydrolysaattimassa syötetään ulos sykäyksittäin.

Sykähtelystä johtuen käsiteltävän turve- ja happoseoksen oloaika työskentely-vyöhykkeessä vaihtelee, jolloin polysakkaridit hajoavat epätasaisesti, ts. jotkut molekyyliketjut hajoavat ja jotkut eivät hajoa, niin että näin saadun hydrolysaattimassan pelkistävien aineiden, nimittäin monosokerien pitoisuus on melko alhainen eikä lähtöainetta ole täysin käytetty hyväksi sen sisältämien sokerien suhteen, joten laitteella saadaan alhainen lopullisen tuotteen saanto.

Koska tässä laitteessa käytetään kahta erillistä käyttölaitetta polysakkaridien hajottamiseen, energian kulutus on suuri.

Kun tunnettua laitetta käytetään suuressa teollisessa mittakaavassa, on alhaisesta lopullisen tuotteen saannosta johtuen käsiteltävä suuria määriä lähtöainetta. Se osa lähtöaineesta, joka ei hajoa, poistetaan ennen rehuhiivan valmistusta varten suoritettavaa lisäkäsittelyä.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan lopullista tuotetta erittäin hyvin tuottava laite, jossa pää ja suuttimen keskikanava on suunniteltu ja sovitettu keskenään siten, että vältytään poistuvan hydrolysaattimassan sykähtelyiltä ja tehostetaan käsiteltävään lähtöaineeseen kohdistuvaa mekaanista vaikutusta.

Tämä tarkoitus on saavutettu keksinnön mukaisella laitteella nuorehkon hieman kompostoituneen turpeen polysakkaridien mekaaniseksi ja kemialliseksi hajottamiseksi, joka laite käsittää lieriömäisen vaipan, jossa on lähtöaineen syöttö-putki, vaipan sisään sijoitetun ruuvisyöttimen, jossa on työstöpää, ja suuttimen, jossa on keskikanava hydrolysaattimassan poistamiseksi ja joka on yhdistetty vaippaan ja sovitettu sama-akselisesti työstöpään kanssa säteittäisen välimatkan päähän siitä sen ympärille. Keksinnön mukainen laite on tunnettu siitä, että työstöpää käsittää kaksi katkaistua kartiota, jotka on yhdistetty toisiinsa leveämmistä pohjistaan, ja se on kiinnitetty jäykästi ruuvisyöttimen kauimpana raaka-aineen syöttö-kohdasta olevaan päähän, jolloin työstöpään ensimmäisellä kartiolla on raaka-aineen liikerataa pitkin asteittain raaka-aineen liikkeen suunnassa suureneva kartiomaisuus ja se rajoittaa yhdessä vaipan lieriömäisen sisäpinnan kanssa työstötilan, jonka poikkileikkauspinta asteittain pienenee ja jossa käsiteltävää ainetta asteittain puristetaan kokoon, sekoitetaan ja lämmitetään, jolloin työstöpään toisella kartiolla on lyhyempi aksiaalinen pituus kuin ensimmäisellä kartiolla ja se on viistetty työstöpään akselia kohti, jolloin suutin ympäröi työstöpään toista kartiota ja suuttimen sisäpinta, joka rajoittaa keskikanavan, oleellisesti myötäilee toisen 5 58789 kartion pintaa ja muodostaa sen kanssa työstövälin, jonka poikkileikkauspinta on suhteellisen yhtenäinen ja jossa aineen hajoaminen tapahtuu ja muodostuu homogeeninen hydrolysaattimassa.

Tämän turpeen hydrolyysiin tarkoitetun laitteen tuotantokyky on entistä parempi hydrolysaattimassan poistoaukossa tapahtuvien sykähtelyjen eliminoimisesta ja jalostettavaan lähtöaineeseen kohdistuvasta lisääntyneestä mekaanisesta vaikutuksesta johtuen.

Pää ja suutin rajoittavat välilleen muuttumattoman säteittäisen tilan, mikä varmistaa polysakkaridien hajottamiseen tarvittavan muuttumattoman vastapaineen. Näin varmistetaan käsiteltävän seoksen muuttumaton oloaika työstöalueella - työstö-pään, vaipan ja suuttimen välisessä tilassa - jolloin polysakkaridit hajoavat tasaisesti, ts. molekyyliketjut rikotaan tasaisesti. Tämä antaa tulokseksi pelkistävien aineiden entistä paremman saannon, ts. sokerien paremman saannon käsiteltävän lähtöaineen painoyksikköä kohti. Tämän ansiosta lähtöaine tulee entistä täydellisemmin hyväksikäytetyksi mitä valmiiseen tuotteeseen tulee, koska lähtöainetta kuluu pienempi määrä valmiin tuotteen painoyksikköä kohti, tai päinvastoin valmista tuotetta eli sokeria saadaan enemmän lähtöaineen painoyksikköä kohti.

Kaksi katkaistua kartiota käsittävä pää lisää käsiteltävään aineeseen kohdistuvaa mekaanista vaikutusta, koska polysakkaridien hajotusprosessi pään työstövyöhykkeellä tapahtuu tässä tapauksessa kahdessa vaiheessa. Lähtöainetta eli turpeen ja väkevän hapon seosta syötetään ruuvisyöttimen avulla työstövyöhyk-keeseen. Koska pään ja suuttimen rajoittama muuttumaton säteittäinen tila tuottaa muuttumattoman vastapaineen, pään lähtöaineen virtausradalla olevan ensimmäisen kartion ja vaipan muodostamaan vyöhykkeeseen syötetty seos puristetaan kokoon, kuumennetaan kitkan vaikutuksesta ja jauhetaan osittain. Tällä tavoin tapahtuu polysakkaridien osittainen hajoaminen. Turpeen polysakkaridien lopullinen hajoaminen tapahtuu pään lähtöaineen virtausradalla olevan toisen katkaistun kartion ja suuttimen välisessä säteittäisessä työstötilassa, jossa turvehiukkasiin syntyy suuria hiertovoimia, joiden hankausvaikutus saa aikaan molekyyliketjujen kemiallisten sidosten hajoamisen.

Koska työstöpää on lisäksi yhdistetty jäykästi suoraan ruuvisyöttimeen, on tehon tarve 30 % pienempi ja laitteen rakenne entistä yksinkertaisempi, koska päätä varten ei tarvita erillistä käyttölaitetta.

Suuttimen keskikanavassa on edullisesti halkaisijaltaan erilaisia osia, mikä lisää käsiteltävään aineesen kohdistuvaa mekaanista vaikutusta.

6 58789 Käsiteltävä aine virtaa työstötilan läpi ja täyttää porrastetun aukon kulmaosat. Tämän johdosta käsiteltävän aineen sisäinen kitka on paljon suurempi kuin käsiteltävän aineen ja metallin välinen kitka, niin että hiukkasten sisäinen hankausvaikutus kasvaa ja hajoaminen tapahtuu entistä täydellisemmin, jolloin laitteen valmiin tuotteen tuotantokyky paranee.

Suuttimen keskikanava voi olla muodoltaan kapeneva, jolloin valmistus on entistä helpompi ja halvempi. Tässä tapauksessa syntyy aineen virratessa työstötilan läpi kitkaa käsiteltävän aineen ja metallin välille. Tämä kitka on pienempi kuin aineen sisäinen kitka, kuten suuttimen halkaisijaltaan erilaisia osia käsittävän keskikanavan kohdalla selitettiin.

Jotta siis saataisiin sama tulos kuin porrastetulla keskikanavalla varustetussa suuttimesea, olisi pään ja suuttimen välistä säteittäistä tilaa pienennettävä 20-30

Suutin on edullisesti aksiaalisesti siirrettävissä säteittäisen tilan säätämiseksi lähtöaineen kosteuspitoisuuden muuttuessa. Kun lähtöaineen kosteuspitoisuus muuttuu, seoksen rikkihappopitoisuus muuttuu myös, mikä välttämättä vaatii käsiteltävän aineen työstövyöhykkeessä tai työstötilas-sa oloajan muuttamista, jotta turpeen polysakkaridit hajoaisivat täydellisesti. Oloaikaa voidaan muuttaa muuttamalla hydrolysaattimassan poistoau-kossa vallitsevaa vastapainotta säätämällä pään ja suuttimen välistä tilaa. Tämä saadaan aikaan suuttimen aksiaalisen siirron avulla. Suutin on kiinnitetty vaippaan käsittelyn ajaksi.

Pään ensimmäinen lähtöaineen virtausradalla oleva kartio on edullisesti varustettu rivoilla. Tällaisen pään rakenteen ansiosta käsiteltävään aineeseen kohdistuva mekaaninen vaikutus kasvaa, koska hiukkasten sisäiset hiertovoimat kasvavat tehokkaan sekoituksen ansiosta. Kuten edellä mainittiin, tämä parantaa laitteen valmiin tuotteen tuotantokykyä eli antaa tulokseksi suuremman sokerien pitoisuuden saatavassa hydrolysaattimassassa.

Rivat ulottuvat edullisesti 15-20°ten kulmassa katkaistun kartion akseliin, niin että ripojen kaltevuus osuu yhteen ruuvisyöttimen ruuvivli-van suunnan kanssa.

Tämän pään rakenne lisääntyneiden hiertovoimien ja niistä johtuvan laitteen valmiin tuotteen tuotantokyvyn nousun ohella parantaa laitteen tuotantokykyä mitä lähtöaineeseen tulee, koska kaltevat rivat muodostavat ruuvisyöttimen kierrosten jatkeen, jolla on eri nousu, ja entistä tehokkaamman sekoituksen lisäksi ne työntävät ainetta eteenpäin laitteen läpi.

Pää on laakeroitu valmiin tuotteen poistoaukon viereen väliosan avulla vaipan ulkopuolalle asennettuun laakeriin. Tällainen pään sovitelma 1 58789 parantaa rakenteen jäykkyyttä, poistaa värähtelyt ja parantaa siten koko laitteen luotettavuutta.

Keksinnön aukaisen laitteen, jonka ruuvisyöttiaen halkaisija oli 190 aa, ruuviviivan nousu 192 aa ja kiertonopeus 1Θ0 kierr./ain., tuotantoteho oli 1,0 tn hydrolysaattiaassaa/tunti, jolloin aassa sisälsi 70-73 % polysakkarideja lähtöturpeen teoreettisesta pitoisuudesta, kun käsiteltiin seosta, joka sisälsi turvetta, jonka kosteuspitoisuus oli alle 20-25 $ ja hajoaaisaste alle 20 ja 92,5 ^*sta rikkihappoa, jota käytettiin aääränä, joka vastasi 100 76:sen rikkihapon painosuhdetta 0,15 ehdottomaan kuivaan turpeeseen.

Keksinnön muut tarkoitukset ja edut käyvät ilmi sen seuraavista suoritusmuodoista, joita oheiset piirustukset havainnollistavat, joissa kuvio 1 esittää pituusleikkauksena laitetta nuorehkon hieman kom-poetoituneen turpeen polysakkaridien mekaaniseksi ja kemialliseksi hajottamiseksi, jolloin laitteessa on suutin, jonka keskikanavassa on halkaisijaltaan erilaisia osia, kuvio 2 esittää laitetta nuorehkon hieman kompostoituneen turpeen polysakkaridien mekaaniseksi ja kemialliseksi hajottamiseksi, jolloin laitteen suuttimessa on kapeneva keskikanava ja suutin on aksiaalisesti siirrettävissä säteittäisen tilan säätämiseksi lähtöaineen kosteuspitoisuuden muuttuessa, ja pään lähtöaineen virtausradalla oleva ensimmäinen katkaistu kartio on varustettu rivoilla, kuvio 3 esittää laitetta nuorehkon hieman kompostoituneen turpeen polysakkaridien mekaaniseksi ja kemialliseksi hajottamiseksi, jolloin lait^ teen suuttimessa on kapeneva keskikanava ja se on aksiaalisesti siirrettävissä säteittäisen tilan säätämiseksi lähtöaineen kosteuspitoisuuden muuttuessa, pään lähtöaineen virtausradalla olevan ensimmäisen katkaistun kartion rivat ulottuvat 15-20°ten kulmassa akseliin, niin että niiden kaltevuus osuu yhteen ruuvisyöttimen ruuviviivan suunnan kanssa, Ja jolloin pää on laakeroitu hydrolysaattlmassan poistoaukon viereen väliosan avulla vaipan ulkopuolelle asennettuun laakeriin, ja kuvio 4 esittää leikkauksena päätä kuvion 3 viivaa IV-IV pitkin.

Laite nuorehkon hieman kompostoituneen turpeen polysakkaridien mekaaniseksi ja kemialliseksi hajottamiseksi käsittää lieriömäisen vaipan 1 (kuvio 2), jossa on putki 2 nuorehkon hieman kompostoituneen turpeen ja väkevän rikkihapon seoksen syöttöä varten. Vaipan 1 sisään on sijoitettu ruuvisyötin 5, johon on jäykästi kiinnitetty työstöpää 4. Työstöpää 4 käsittää kaksi katkaistua kartiota 5 jm 6, jotka on yhdistetty toisiinsa β 58789 leveämmistä pohjistaan. Suutin Θ on sovitettu sama-akseli eesti työstöpään 4 kanssa ja rajoittaa sen kanssa säteittä!sen tilan 7, jolloin suutin ympäröi työstöpään 4 toista kartiota 6 lähtöaineen virtausradalla ja on yhdistetty vaippaan 1. Suuttimen 8 keskikanavassa 9 on halkaisijaltaan erilaisia osia, ja kanava kapenee hydrolysaattimassan poistoaukkoa kohti. Pään 4 kartion 5 ja vaipan 1 rajoittama tila muodostaa työstövyöhykkeen 10.

Laite toimii seuraavalla tavalla. Lähtöainetta - nuorehkon hieman kompostoituneen turpeen ja väkevän rikkihapon seosta - syötetään syöttö-putken 2 kautta vaippaan 1. Ruuvisyötin 3 syöttää seosta työstövyöhykkee-aeen 10 ja työstötilaan 7* Koska säteittäinen tila 7 pysyy muuttumattomana, syntyy tarvittava vastapaino poikkileikkauaalan pienetessä hydrolysaattimassan suuttimessa 8 johtavan poistoaukon luona. Tämän vastapaineen ansiosta työstövyöhykkeeseen 10 tuleva massa puristuu kokoon, kuumenee kitkan vaikutuksesta ja jauhautuu osittain. Käsiteltävään aineeseen kohdistuvan lisääntyneen mekaanisen vaikutuksen ansiosta tapahtuu niin ollen turpeen polysakkaridien osittainen hajoaminen. Polysakkaridien lopullinen hajoaminen tapahtuu säteittäisessä työstötilassa 7» jossa turvehiukkasten sisällä kehittyy suuria hiertovoimia, joiden hankausvaikutus saa aikaan molekyyli-ketjujen kemiallisten sidosten hajoamisen.

Kiinteän suuttimen 8 avulla aikaansaadulla vastapaineella määrätään käsiteltävälle aineelle ennalta määrätty oloaika työstövyöhykkeessä 10 ja työstötilassa 7» jolloin turpeen polysakkaridien mekaaninen ja kemiallinen hajoaminen tapahtuu tasaisesti ja tuloksena on homogeeninen hydrolysaatti-massa. Polysakkaridien tasaisen hajoamisen ja käsiteltävään aineeseen kohdistuvan lisääntyneen mekaanisen vaikutuksen ansiosta monosokerien pitoisuus hydrolysaattlmaseassa nousee, lähtöaine käytetään entistä täydellisemmin hyväksi ja laitteen valmiin tuotteen tuotantokyky paranee.

Työstöpään jäykkä liitäntä suoraan ruuvisyöttimeen 3 alentaa tehon kulutusta 30 #»lla ja yksinkertaistaa rakennetta.

Suuttimen porrastettu keskikanava 9» joka kapenee tuotteen poisto-aukkoa kohti, lisää käsiteltävään aineeseen kohdistuvaa mekaanista vaikutusta, jolloin aineen täyttäessä kanavan kulmat aineen sisäinen kitka muodostuu suuremmaksi kuin aineen ja metallin välinen kitka. Lisääntyneen kitkan ansiosta työstötilan 7 vastapaine kasvaa ja antaa tulokseksi entistä täydellisemmän polysakkaridien hajoamisen ja siten laitteen valmiin tuotteen entistä paremman tuotantokyvyn.

Suuttimen 8 keskikanava 11, joka kapenee tuotteen poistoaukkoa kohe ti, voi olla suippeneva, mikä yksinkertaistaa valmistusta.

9 58789 Tässä tapauksessa kitkaa syntyy aineen virratessa työstötilan läpi aineen ja metallin välillä, ja tämä kitka on pienempi kuin aineen sisäinen kitka, kuten oli asianlaita halkaisijaltaan erilaisia osia käsittävällä keskikanavalla ^ varustetussa suuttimessa. Pään ja suuttimen välisen sä-teittäisen tilan 7 on sen tähden oltava 25-50 # pienempi, jotta päästäisiin samaan tulokseen kuin porrastetulla kanavalla 9 varustetussa suuttimessa 8·

Kuvio 2 esittää edellä selitettyä edullisemman laitteen rakennetta* Käsiteltävään aineeseen kohdistuvan mekaanisen vaikutuksen lisäämiseksi pään 4 ensimmäinen katkaistu kartio 5 lähtöaineen virtaustiellä on varustettu rivoilla 12* Ripojen 12 suorittama tehokas massan sekoittaminen työstövyöhykkeessä 10 lisää turvehlukkasten sisäisiä hiertovoimia, mikä puolestaan parantaa laitteen valmiin tuotteen tuotantotehoa.

Suutin 8 on aksiaalisesti siirrettävissä esim. ruuvilaitteiden tai -mekanismien 15 avulla, jotka käsittävät tappeja 14, jotka on kierretty suuttimeen 8 ja kulkevat vapaasti vaipan 1 päätypinnan läpi, ja kaksi mutteria 15 ja 16 säteittälsen tilan 7 säätämiseksi lähtöaineen kosteuspitoisuuden muuttuessa. Lähtöaineen kosteuspitoisuuden muutokset johtavat seoksen happopitoieuuden muutoksiin, joten käsiteltävän lähtöaineen oloaikaa työstövyöhykkeessä 10 ja työstötilassa 7 on muutettava, jotta polysakkaridit hajoaisivat täydellisesti. Tätä aikaa voidaan muuttaa muuttamalla vastapainettu hydrolysaattimasean poistoaukossa muuttamalla säteittälsen työstötilan 7 tilavuutta.

Säteittäietä työstötilaa 7 säädetään seuraavasti. Kun tilaa 7 on lisättävä, muttereita 15, 16 kierretään sisään tappeja 14 pitkin suutinta 8 kohti. Mutterien 15 ja 16 yhteen suuntaan suuttimeen 8 kierrettyjä tappeja 14 pitkin tapahtuva liike saa suuttimen liikkumaan hydrolysaattimasean poistoaukkoa kohti, jolloin säteittäinen tila 7 kasvaa. Tilaa pienennetään siirtämällä muttereita 15 ja 16 tappeja 14 pitkin vastakkaiseen suuntaan. Tämän toimenpiteen aikana suutin 8 on kiinnitetty vaippaan saman ruuvimekanlsmin 15 avulla.

Laitteen tuotantotehon parantamiseksi lähtöaineen samoin kuin valmiin tuotteen kannalta rivat 12 (kuviot 5, 4) so viiletään pään 4 ensimmäiseen katkaistuun kartioon 5 lähtöaineen virtausradalla 15-20°:en kulmassa siten, että ripojen kaltevuus osuu yhteen ruuvisyöttimen ruuvlviivan suunnan kanssa. Tämä rakenne parantaa tuotantehoa lähtöaineen kannalta, koska kaltevat rivat muodostavat ruuvisyöttimen jatkeen, jolla on erilainen nousu, ja tehokkaan sekoituksen lisäksi ne työntävät käsiteltävää ainetta eteenpäin laitteen läpi.

10 58789

Kuvio 3 esittää myös syöttöpäätä 4» joka on laakeroitu hydrolysaat-timassan poistoaukon viereen väliosalla 17 vaipan ulkopuolelle kiinnitet-tyyn laakeriin 18.

Laitteen käytön aikana työstövyöhykkeessä 10 ja säteittäisessä tilassa 7 syntyy suuria voimia, jotka eivät vaikuta ainoastaan käsiteltävään aineeseen, vaan myös ruuvisuöttimeen 3 kiinnitettyyn päähän 4· Nämä voimat johtavat pään 4 ja ruuvisyöttimen 3 sivuttaisiin deformaatioihin, jotka aiheuttavat värähtelyä* Pään 4 asennus väliosan 17 avulla laakeriin 16 lisää laitteen jäykkyyttä, poistaa värähtelyt ja parantaa siten koko laitteen luotettavuutta.

Claims (7)

11 58789

1. Laite nuorehkon, hieman kompostoituneen turpeen polysakkaridien mekaaniseksi ja kemialliseksi hajottamiseksi, joka laite käsittää lieriömäisen vaipan (1), jossa on lähtöaineen syöttöputki (2), vaipan sisään sijoitetun ruuvisyöttimen (3)» jossa on työstöpää (h), ja suuttimen (8), jossa on keski-kanava (9, 11) hydrolysaattimassan poistamiseksi ja joka on yhdistetty vaippaan (1) sekä sovitettu sama-akselisesti työstöpään (L) kanssa säteittäisen välimatkan päähän siitä sen ympärille, tunnettu siitä, että työstöpää (k) käsittää kaksi katkaistua kartiota (5 ja 6), jotka on yhdistetty toisiinsa leveämmistä pohjistaan, ja se on kiinnitetty jäykästi ruuvisyöttimen (3) kauimpana raaka-aineen syöttökohdasta olevaan päähän, jolloin työstöpään ensimmäisellä kartiolla (5) on raaka-aineen liikerataa, pitkin asteittain raaka-aineen liikkeen suunnassa suureneva kartiomaisuus ja se rajoittaa yhdessä vaipan (1) lieriömäisen sisäpinnan kanssa työstötilan (10), jonka poikkileikkauspinta asteittain pienenee ja jossa käsiteltävää ainetta asteittain puristetaan kokoon, sekoitetaan ja lämmitetään, jolloin työstöpään toisella kartiolla (6) on lyhyempi aksiaalinen pituus kuin ensimmäisellä kartiolla ja se on viistetty työstöpään akselia kohti, jolloin suutin (8) ympäröi työstöpään toista kartiota (6) ja suuttimen sisäpinta, joka rajoittaa keskikanavan (9» 11), oleellisesti myötäilee toisen kartion pintaa ja muodostaa sen kanssa työstövälin, jonka poikkileikkauspinta on suhteellisen yhtenäinen ja jossa aineen hajoaminen tapahtuu ja muodostuu homogeeninen hydro-lysaattimassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että suuttimen (8) keskikanavassa (9) on halkaisijaltaan erilaisia osia.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että suuttimen (8) keskikanava (9) on suippeneva. L. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että suutin (8) on aksiaalisesti siirrettävissä säteittäisen tilan (13) säätämiseksi lähtöaineen kosteuspitoisuuden muuttuessa.

5· Patenttivaatimusten 1-U mukainen laite, tunnettu siitä, että työstöpään (k) ensimmäinen katkaistu kartio (5) lähtöaineen virtausradalla on varustettu rivoilla (12).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että rivat (12) ulottuvat 15_20°:n kulmassa katkaistun kartion akseliin siten, että ripojen kaltevuus osuu yhteen ruuvisyöttimen ruuviviivan suunnan kanssa.

7. Patenttivaatimusten 1-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että työstöpää (U) on laakeroitu tuotteen poistoaukon viereen väliosan (17) avulla vaipan ulkopuolelle kiinnitettyyn laakeriin (18).