PL18187B1 - Sposób zcukrzania materjalów celulozowych i urzadzenie do wykonywania tego sposobu. - Google Patents

Description

Przy obróbce produktów celulozowych, miczna, ograniczajaca te reakcje, co prowa- np. ziarn ryzu, trocin drzewnych i t. d. roz- dzi do wzmozonego tworzenia sie cukru, cienczonemi kwasami, poczawszy od pew- Wynalazek polega zasadniczo na dzia¬ nej temperatury, w miare posuwania sie laniu na mieszanine materjalów celulozo- reakcji, tworza sie produkty pyrogenacji, wych i rozcienczonego kwasu odpowiednie- przyczem pyrógenacja zachodzi równole- mi cialami, np. dwutlenkiem wegla albo gle z tworzeniem sie cukru i kosztem tego tlenkiem wegla, albo wogóle produktami wytwarzania. spalania lub utleniania, które zmieniaja Wynalazek opiera sie na spostrzezeniu, chemiczna równowage, co powoduje lepsze ze dzieki obecnosci pewnych cial mozna wytwarzanie sie cukru, zmieniac w ciagu reakcji równowage che- Inny szczegól tego wynalazku polegana dodawaniu do mieszaniny niewielkiej l ilosci cial redukujacych lub pochlaniaja¬ cych tFfen, cd*wzmaga jeszcze dzialanie pro* duktów spalania albo utleniania do tego stopnia, ze mozna wtedy osiagnac calkowi¬ te zcukrzenie celulozy.Prócz tego wynalazek umozliwia posu¬ niecie zcukrzenia znacznie dalej bez oba¬ wy rozkladu cukru w miare jego obróbki, przyczem mozna obrabiac produkt celulo¬ zowy staly znaczna iloscia zakwaszonej cieczy, a w celu otrzymania zadanego ste¬ zenia cukru w soku mozna kolejno obra¬ biac nowe masy produktu celulozowego je¬ szcze kwasnym sokiem ze zcukrzen po¬ przednich.Sposób wedlug wynalazku nadaje sie do zcukrzania materjalów celulozowych wszelkiego rodzaju.Sposób wedlug wynalazku przeprowa¬ dza sie jak nastepuje.Wypedza sie powietrze, zawarte w ob¬ rabianych materjalach, zastepujac to po¬ wietrze gazem, sprzyjajacym zcukrzaniu, nastepmie wprowadza sie zakwaszona wode w odpowiedniej ilosci, poczem laczy sie a- parat zcukrzajacy ze zbiornikiem sprezo¬ nego produktu spalania lub utleniania i o- grzewa mase do temperatury zcukrzania, przyczem podczas ogrzewania miesza sie mase, wprowadzajac do niej sprezony gaz.Urzadzenie, sluzace do wykonywania tego sposobu, moze byc rózne, a sam prze¬ bieg procesu moze sie równiez zmieniac.Ponizej podano dla przykladu opis u- rzadzenia sluzacego do obróbki trocin drzewnych sposobem wedlug wynalazku.Na zalaczonym rysunku fig. 1 wyobra¬ za schematyczny przekrój urzadzenia, fig 2 przedstawia schematycznie cale urzadze¬ nie, zas fig. 3 przedstawia schematycznie odmiane calkowitego urzadzenia.Urzadzenie zawiera kadz cylindryczna 1 (fig. 1), która mozna zamykac ruchoma pokrywa 2. Dolna czesc kadzi zamyka prze- chylajaca sie plyta 3.Ogrzewanie uskutecznia sie zapomoca plaszcza do pary 4, otaczajacego prawie na calej wysokosci cylindryczna kadz. Za¬ kwaszona woda doplywa do dolnej czesci kadzi przez przewód 5. Kwas weglowy do¬ plywa równiez do dolnej czesci przez prze¬ wód 6 i rozprowadzany jest w kadzi przez wieniec 7. W górnej czesci urzadzenia znajduje sie otwór wylotowy 8 do dwutlen¬ ku wegla, pary albo produktów ubocznych.Przed otworem wylotowym umieszczony jest filtr 9, zatrzymujacy czastki materjalu.Urzadzenie zaopatrzone jest oprócz te¬ go we wszelkie przyrzady pomiarowe, a wiec w termometr 10, manometr 11 i zawór bezpieczenstwa 12.Obróbke przeprowadza sie w nastepuja¬ cy sposób.Po umieszczeniu materjalu, przeznaczo¬ nego do obróbki, np. trocin drzewnych w kadzii po zamknieciu pokrywy wypedza sie powietrze, zawarte w materjale, zastepu¬ jac je kwasem weglowym, który dzieki róz¬ nicy gestosci wypycha to powietrze naze-' wnatrz, nastepnie wprowadza sie zakwa¬ szona wode, przeznaczona do dzialania na trociny. Ilosc tej wody zalezy od rodzaju obrabianego materjalu. Nastepnie w kadzi wytwarza sie cisnienie przez wprowadze¬ nie don sprezonego dwutlenku wegla i o- grzewa sie mase do temperatury, dostatecz¬ nej do zcukrzania obrabianego produk¬ tu.Sposób ogrzewania moze byc dowolny, np. mozna zastosowac ogrzewanie zewnetrz¬ ne zapomoca plaszcza 4, ogrzewanie masy zapomoca umieszczonej wewnatrz niej we- zownicy albo rury plywakowej, ogrzewanie przez wpuszczanie pary wraz z dwutlen¬ kiem wegla, albo przez doprowadzanie dwutlenku wegla, ogrzanego uprzednio do odpowiedniej temperatury, i t. d. Jedno¬ czesnie z ogrzewaniem mase porusza sie zapomoca stalego doprowadzania sprezo¬ nego dwutlenku wegla do wienca 7, przy¬ czem gaz ten czesciowo uchodzi przez ru-re 8, a reszta jego rozpuszcza sie albo wcho¬ dzi w reakcje, przyspieszajac w obecnosci wody zcukrzanie.W opisanym przykladzie zastosowano urzadzenie zcukrzajace, odpowiednie do wprowadzania soków kolejno, przyczem u- rzadzenie to po obróbce kazdej ilosci tro¬ cin umozliwia usuwanie jedynie pewnej ilo¬ sci stezonego soku i wprowadzenie zpowro- tem reszty do procesu obróbki nastepnej porcjitrocin. < Fig. 2 wyobraza schematycznie dla przykladu calkowite urzadzenie, umozli¬ wiajace prace w kolejnych zabiegach.W urzadzeniu tern znajduje sie kadz do zcukrzania wedlug fig. 1 wraz ze wszyst- kiemi potrzebnemi narzadami, oznaczonemi na obu figurach temi samemi liczbami.Sposób przeprowadza sie w tern urza¬ dzeniu jak nastepuje.Najpierw usuwa sie pokrywe 2 i wpro¬ wadza trociny uprzednio do kosza 13, w którym spuszcza sie je do kadzi, nastepnie zamyka sie pokrywe 2; dwutlenek wegla przez doplywajacy otwór 6 wypedza po¬ wietrze zawarte w trocinach i w kadzi; po¬ wietrze to uchodzi przez kurek 14, umie¬ szczony na pokrywie, a cieple zakwaszone ciecze, to jest goraca zakwaszona woda, do¬ plywajaca przez otwór 15 i goracy sok po¬ zostaly z poprzedniego zabiegu wprowa¬ dza sie do dolnej czesci kadzi w miejscu 16 i zapomoca zraszania w górnej czesci kadzi przez narzad 17, nastepnie mase do¬ prowadza sie do odpowiedniej temperatu¬ ry (wskazywanej na termometrze 10) za¬ pomoca ogrzewania plaszcza 4 para; regu¬ lujac doplyw dwutlenku wegla w miejscu 6a, mozna utrzymywac zadane cisnienie.Po pewnym czasie ogrzewania czesc pierw¬ szego soku, wytworzonego w ten sposób, odciaga sie przez rure 16 i przeprowadza do warników soku 18 (z których wyobrazo¬ no tylko jeden) dzieki cisnieniu dwutlenku wegla, istniejacemu w kadzi. Z soku tego w warnikach oddestylowuja sie szybko produkty lotne, które uchodza do skrapla¬ cza 19, nastepnie sok przeprowadza sie pod dzialaniem cisnienia dwutlenku wegla, wy¬ tworzonego w zbiorniku 20, przez otwarte krany 21 i 22 i przez ogrzewacz 23 do na¬ rzadu zraszajacego 17 w kadzi. W ten spo¬ sób ustala sie ciagly przeplyw soku, prze- plókujacy trociny podczas zcukrzania, przyczem usuwa sie mala ilosc produktów lotnych, wytworzonych podczas tego pro¬ cesu.Wprowadzanie trocin do kadzi moze sie odbywac w ponizszy sposób, usuwajacy równiez powietrze, zawarte w trocinach- Wode zakwaszona, wlana do kadzi, dopro¬ wadza sie do wrzenia, podczas gdy pokry¬ wa 2 jest otwarta; nastepnie powoli spu¬ szcza sie trociny do kadzi, utrzymujac sta¬ le temperature wrzenia; po wprowadzeniu trocin proces prowadzi sie dalej w sposób opisany powyzej.Przy uzyciu jednej kadzi po skonczo- nem zcukrzaniu usuwa sie przez rure 16a czesc soku, aby go skierowac do ostatecz¬ nej obróbki. Reszta soku, która mozna o- trzymac zapomoca prostego opróznienia kadzi, sluzy do nastepnej obróbki nowej porcji swiezych trocin; ubogie soki z za¬ biegów poprzednich przechodza przez o- grzewacz i luguja trociny; soki tak otrzy¬ mane sluza równiez do zabiegu nastepnego.Po skonczeniu tego lugowania podnosi sie pokrywe 2, wyciaga kosz z obrobionemi tro¬ cinami i zastepuje go koszem z trocinami swiezemi; obrobione trociny suszy sie, a ciecz tak otrzymana stanowi sok ubogi, za¬ pomoca którego przemywa sie nowe trociny pod koniec ich zcukrzania. W ten sposób zaoszczedza sie znaczna ilosc kwasu i o- trzymuje sie ostatecznie sok znacznie bar¬ dziej stezony.Urzadzenie, wyobrazone na fig. 3, po¬ zwala na wyzyskanie rozmaitych korzysci, wynikajacych z wynalazku.Poszczególne kadzie do zcukrzania A, B, C... w dowolnej ilosci polaczone sa w — 3 —baterje. Kazda kadz jest pionowa, zamknie¬ ta od góry i od dolu drzwiczkami 24.Materjal celulozowy wprowadza sie od góry i przy koncu procesu odprowadza u dolu; w dolnej czesci kadzi znajduje sie si¬ to 25, które pozawala na usuwanie cieczy bez czastek stalych. Plaszcz 26 umozliwia utrzymywanie wprowadzonej masy w za¬ danej temperaturze.Na fig. 3 wyobrazono baterje, zlozona tylko z 3 kadzi.Do kadzi A wprowadza sie swiezy ma¬ terjal celulozowy; w kadzi B materjal pod¬ lega obróbce w temperaturze / przez czas e, a w kadzi C materjal podlega obróbce w temperaturze T, wyzszej od / i przez czas 0.W zamknietym zbiorniku 27 znajduje sie pod cisnieniem zakwaszona woda, ogrzewa¬ na para bezposrednia i posiadajaca tempe¬ rature T1, wyzsza od temperatury T.Kazda kadz zaopatrzona jest u góry i u dolu w przewody 28, 29 dla doprowadzania sprezonego dwutlenku wegla, czystego lub zmieszanego z innemi gazami i zapobiega¬ jacego rozkladowi cukru. Cisnienie tego gazu sluzy pomocniczo do przesuwania cie¬ czy z jednej kadzi do drugiej. Przy wpro¬ wadzaniu nowej porcji materjalu celulo¬ zowego do kadzi A postepuje sie jak naste¬ puje.Przez otwarcie kurka 306 odprowadza sie przez przewód 30 czesc soku, obrobio¬ nego swiezo w kadzi B, w celu jego zuzyt¬ kowania ostatecznego. Reszta soku w kadzi B dzieki róznicy cisnienia przechodzi po o- twarciu kurka 30a do kadzi A. Nastepnie przez przewód 31 i kurki 31c i 31b\ otwar¬ te w danej chwili, krazacy sok o tempera¬ turze T, pochodzacy z drugiego zabiegu w kadzi C, zrasza zgóry materjal, zawarty w kadzi B, który uprzednio doprowadzono do temperatury /. Kurki 30a i 306 pozostaja otwarte az do chwili, gdy dzieki krazeniu z kadzi B do kadzi A od dolu kadz A napel¬ ni sie az do zadanej wysokosci. W tej chwili zamyka sie kurki 30a i 306. Krazenie od dolu kadzi C do góry kadzi B trwa az do wyczerpania cieczy kadzi C. Nastepnie o- twiera sie przewód 32, laczacy sie ze zbior¬ nikiem 27, i przez kurek 32c zrasza sie ma¬ terjal, zawarty w kadzi C, iloscia cieczy dostateczna, aby ciecz ta przeplywajac da¬ lej przez przewód 31 i kurki 31c i 3/6* do¬ prowadzila poziom plynu w naczyniu B do zadanej wysokosci.W tej chwili w obu kadziach A i B be¬ dzie sie odbywal przeplyw cieczy tak jak poprzednio w kadziach B i C, przyczem temperatura kadzi A wynosi t, a tempera¬ tura kadzi B równa sie T; w obu naczy¬ niach panuje nadpreznosc dwutlenku we¬ gla czystego lub w mieszaninie, jak to juz powiedziano. Obróbke konczy sie, usuwajac z kadzi C zapomoca cisnienia reszte cieczy i zapomoca kolejnego przemywania woda z przewodu 33 wyczerpuje sie materjal, aby odzyskac ilosc kwasu i cukru, pozostala w masie. Ubogie wody od przemywania wpro¬ wadza sie zpowrotem do obiegu przez prze¬ wód 34.Po skonczonem lugowaniu materjal u- suwa sie z kadzi C przez dolna czesc kadzi.Zastosowanie urzadzenia i obróbki opi¬ sanej sa mozliwe dzieki temu, ze cukier w tych rozmaitych zabiegach nie podlega zwy¬ klym zjawiskom rozkladu i ze soki cukro¬ we moga podlegac kilku kolejnym obrób¬ kom, dzieki przeplywowi dwutlenku wegla lub innych produktów spalania lub cial re¬ dukujacych, które zapobiegaja pyrogenacji cukru.Zamiast dwóch zabiegów zcukrzania jednego w temperaturze /, drugiego w tem¬ peraturze T urzadzenie pozwala na pola¬ czenie w tym samym procesie trzech lub czterech kadzi do zcukrzania, tak iz soki kraza (przy stosowaniu zraszania) w tem¬ peraturze coraz to nizszej przez masy tro¬ cin, obrabiane przez czas coraz to krótszy.Sok, przeznaczony do ostatecznej obróbki, usuwa sie z kadzi, w której trociny sa naj¬ swiezsze. — 4 —Oprócz produktów utleniania, albo spa¬ lania mozna równiez wprowadzac do masy produkty pochlaniajace tlen, np. jak pyro- gallol lub wegle aktywne, które dzialaja, pochlaniajac tlen w miare jego wytwarza¬ nia sie; mozna równiez wprowadzac pro¬ dukty przeciwtlenowe, np. podsiarczany, krezole i t. d., których dzialanie zapobiega utlenianiu. Ciala te mozna stosowac w jed¬ nym i tym samym zabiegu. PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób zcukrzania materjalów celu¬ lozowych zapomoca dzialania zakwaszona woda, znamienny tern, ze do obrabianej ma¬ sy wprowadza sie produkty spalania albo u- tleniania, jak dwutlenek lub tlenek wegla. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze do produktów spalania albo u- tleniania, wprowadzanych do obrabianej masy, dodaje sie ciala, opierajace sie utle¬ nianiu, ciala redukujace, albo pochlaniaja¬ ce tlen, np. pyrogallol, wegiel aktywny, podsiarczany, krezole i t. d. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze zakwaszona wode, przed doprowa¬ dzeniem do materjalu blonnikowego ogrze¬ wa sie i stosuje w duzej ilosci w stosunku do masy obrabianego materjalu, przyczem woda ta traktuje sie kolejno' w coraz niz¬ szych temperaturach kilka porcyj materja¬ lu, az do chwili, gdy stezenie w niej cukru osiagnie zadany stopien. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tern, ze materjal celulozowy traktu¬ je sie kilkakrotnie sokiem kwasnym, maja¬ cym coraz to wyzsza temperature, otrzy¬ manym przy poprzednich zabiegach i za¬ wierajacym coraz to mniej cukru i wresz¬ cie traktuje sie czysta woda zakwaszona, nie zawierajaca cukru i w temperaturze, wyzszej od temperatury, w jakiej przepro¬ wadzano poprzednie zabiegi. 5. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tern, ze ogrzewanie materjalu usku¬ tecznia sie wylacznie zapomoca wody za¬ kwaszonej, ogrzanej uprzednio, przeplywa¬ jacej w temperaturze coraz nizszej przez materjal coraz to swiezszy. 6. Sposób wedlug zastrz. 1 — 5, zna¬ mienny tem, ze czesc soku, najbardziej slodkiego, otrzymanego przy pierwszem zcukrzaniu materjalu celulozowego zapo¬ moca dzialania kwasnym sokiem, otrzyma¬ nym przy poprzednich zabiegach i zawie¬ rajacym juz cukier, odciaga sie w tempera¬ turze najnizszej, pozostala zas czesc tego soku uzywa sie zpowrotem do obróbki ma¬ terjalu. 7. Urzadzenie do wykonywania sposo¬ bu wedlug zastrz. 1 — 6, znamienne tern, ze sklada sie z zamknietej kadzi do zcu¬ krzania (1) z plaszczem ogrzewajacym (4), z ogrzewacza soku (23), jednego lub kilku warników soku (18), przewodów, dopro¬ wadzajacych sprezony kwas weglowy do kadzi (1) i do warników (18), przewodu, doprowadzajacego zakwaszona wode do ka¬ dzi (1), oraz przewodów laczacych ze soba powyzsze aparaty (1, 23, 18). 8. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz 1, znamienna tern, ze sklada sie, z kilku a- paratów do zcukrzania (A, B, C), z których jeden (A) sluzy do traktowania materjalu swiezego, drugi (B) i trzeci (C) — do trak¬ towania materjalu w temperaturach wyz¬ szych, zbiornika wody zakwaszonej (27), przewodów doprowadzajacych sprezony kwas weglowy do aparatów i przewodów laczacych powyzsze aparaty miedzy soba. Hippolyte Robert Fouaue. Marius Moreau. Societe des Procedes Fouaue. Zastepca: K. Czempinski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Ark.

1. PL