RU1781303C - Способ нейтрализации гидролизата растительного сырь - Google Patents

Abstract

Использование: гидролизна  промышленность . Сущность изобретени : от основного потока гидролизата отдел ют 1/3 часть. Основной поток нейтрализуют известковым молоком с отделением осадка гипса . Затем ввод т в него соли фосфорной кислоты и аммиачную воду и отдел ют осветленный гидролизат от осадка фосфорно- кальциевых солей. Этот осадок добавл ют в отделенную часть гидролизата. Нейтрализуют эту смесь известковым молоком до рН 3,5-4,0. От осадка отдел ют осветленный гидролизат. Осветленные гидролизаты объедин ют . Выход 62%, ,6 мг/л, ,1 мг/л. 2 табл.

Description

сл

с

Изобретение относитс  к способам нейтрализации гидролизатйв растительного сырь  и может быть использовано дл  обработки субстратов гидролизных производств .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому способу  вл етс  способ нейтрализации гидролизатов, в котором предусматриваетс  нейтрализаци  гидролизата известковым молоком, отделение осадка гипса, введение фосфатов в количестве необходимом дл  полного св зывани  ионов кальци  и процесса культивировани  дрожжей, донейтрализаци  гидролизата аммиачной водой, отделение полученного осадка фосфорно-кальциевых солей от осветленного гидролизата с последующим возвратом полученного осадка в исходный гидролизат.

Данный способ позвол ет практически полностью удалить растворенный гипс из осветленного гидролизата путем св зывани  ионов кальци  в виде малорастворимых фосфатов.

Недостатками способа  вл етс  удаление из осветленного гидролизата микроэлементов , необходимых дл  роста дрожжей, в частности цинка и марганца, что вызывает необходимость внесени  их дополнительно на стадии культивировани , и высокое конечное значение рН осветленного гидролизата, равное 7,0-7,5, которое необходимо снижать перед его биохимической переработкой.

Цель изобретени  - улучшение качества целевого продукта (осветленного гидролизата).

Поставленна  цель достигаетс  путем оптимизации минерального состава осветленного гидролизата за счет изменени  режима его подготовки. Дл  осуществлени 

J

00

со

способа, обработку гидролизата провод т двум  потоками с возвратом осадка фос- форнокальциевых солей из основного потока (большего по объему) в меньший - байпасный поток, где происходит регенерации фосфатов и микроэлементов в гидроли- зат за счет растворени  в нем возвращенного осадка. Байпасный поток гидролизата нейтрализуют известковым (меловым) молоком до ,5-4,0 (начина  с рН 3,5 происходит наиболее глубокое выпадение ионов раствора, отдел ют образовавшийс  осадок гипса.

Затем осветленный гидролизат обоих потоков смешивают, усредн   таким обра- йхГсостав и рН и единым потоком подают на биохимическую переработку.

Нейтрализаци  гидролизных сред аммиачной водой до нейтральных или слабощелочных значений рН в присутствии фосфатов приводит к выпадению в осадок солей ортофосфорной кислоты. В св зи с чем в осветленном гидролизате, полученном на способу нейтрализации, в з тому за прототип, содержание цинка и марганца меньше, чем это необходимо дл  нормального развити  дрожжевых клеток.

Подача осадка фосфорно-кальциевых солей, полученного при нейтрализации до нейтральных или слабощелочных значений рН основного потока гидролизата. обработанного сол ми фосфорной кислоты на смешивание с гидролизатом байпасного потока, приводит к растворению в гидролизате осадка фосфатов при кислых значени х рН 1,6-2,0, присущих гидролизату. При этом фосфатосодержащие реагенты, ионы цинка и марганца переход т в раствор и утилизируютс  впоследствии дрожжами, при биохимической переработке полученного осветленного гидролизата.

В процессе растворени  осадка фос- форно-кальциевых солей в байпасном потоке гидролизата, происходит св зывание части свободной серной кислоты, содержащейс  в гидролизате. Оставшуюс  свободную серную кислоту донейтрализовывают известковым (меловым) молоком. После чего происходит отделение осадка гипса и лиг- ногуминовых веществ, затем осветленный гидролизат байпасного потока, с содержащимис  в нем растворенными фосфатами и ионами цинка и марганца, объедин ют с осветленным гидролизатом основного потока. Содержание микроэлементов в объединенном осветленном гидролизате остаетс  неизменным и равн етс  начальному содержанию их в исходном гидролизате .

Примеры осуществлени  способа: Берем гидролизат объемом 9 л с рН 1,7. Делим на два потока. Основной поток - 6 л, байпасный поток - 3 л. Основной поток гидролизата с рН 1,7 нейтрализуем известковым (меловым) молоком, приготовленным с содержанием по СаО 120 г/л. На нейтрализацию 6 л гидролизата до рН 3,8-4,0 идет 255 мл известкового молока. Затем гидролизат основного потока выдерживаетс  1 час при непрерывном перемешивании и Т 80- 85°С. Образовавшийс  осадок гипса отдел ем отстоем. Затем в кальциевый нейтрализат вносим фосфатсодержащую

соль, это может быть монокальцийфосфат, дикальций фосфат, диаммонийфосфат, либо примен ема  на гидролизных заводах в качестве питательной добавки суперфосфатна  выт жка.

Суперфосфатна  выт жка готовитс  путем добавлени  к суперфосфату воды при перемешивании. Содержание фосфора в ней в пересчете на P20s - 8-15%.

В качестве фосфатсодержащей соли в

этом примере использовали монокальций- фосфат. К б л кальциевого нейтрализата прибавл ли б г монокальцийфосфата, рН после введени  монокальцийфосфата стал равным 3,6. Затем кальциевый нейтрализат, обогащенный фосфатами основного потока, до- нейтрализовывали аммиачной водой до рН 7,0. На нейтрализацию б л кальциевого нейтрализата пошло 48 мл аммиачной воды. Уравнение реакции, происход щей в

результате аммиачной донейтрализации выгл дит следующим образом: Ca(H2P04)2+CaS04-i-2NH40H - 2СаНРОл+ KNH4)2S04+2H20

Образовавшийс  осадок фосфорнокальциевых солей отдел ют отстоем. Содер- жание микроэлементов в нейтрализате после отделени  осадка составило: по Мп - 0,2 мг/л, по Zn - 0,2 мг/л, рН нейтрализата - 7,0.

Отделенный осадок из основного потока внесли в 3 л гидролизата с рН 1,7 байпасного потока. В кислой среде (,7) произошло растворейие осадка, фосфаты и микроэлементы перешли в раствор,

Уравнение реакции, характеризующее процесс растворени  осадка в гидролизате, выгл дит следующим образом:

MeHP04+H2S04 - Ме504+НзР04, где Me - любой микроэлемент, Са.

Загр знени , поступившие вместе с осадком фосфорно-кальциевых солей, также переход т в байпасный поток гидролизата . Затем байпасный поток нейтрализуем аналогично кальциевой нейтрализации основного потока до рН 3,8-4,0, Образовавшийс  осадок гипса отдел ем отстоем, Вместе с осадком из байпасного потока выдел ютс  наход щиес  в нем загр знени .

Затем два потока нейтрализата - основной с рН 7,0 в количестве 6 литров и байпас- ный с рН 3,8-4,0 в количестве 3 литров объедин ютс . В результате предложенного способа нейтрализации гидролизата получаетс  нейтрализат с рН, равным 4,8-5,0, в количестве 9 литров, с содержанием мг/л, ,1 мг/л, мг/л. Содержание цинка и марганца равно начальному содержанию их в гидролизате.

В производстве полученный осветленный гидролизат охлаждают и подают на биохимическую переработку. После этого процесс повтор етс  снова.

Дл  определени  биологической доброкачественности полученного осветленного гидролизата на нем производили опыты по выращиванию дрожжей Candida scottli и Hansumila. Результаты показали увеличение выхода целевого продукта по сравнению с аналогом с 54% до 62%.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным приводит к увеличению выхода целевого продукта до 62%.

П р и м е р 2. Подготовка основного потока нейтрализата осуществл етс  аналогично подготовке в примере 1. Осадок фосфорно-кальциевых солей основного потока внос т в байпасный малый поток гидролизата , перемешивают. При растворении осадка, рН байпасного потока возрастает с 1,7 до 2,2. Затем фосфатсодержащий гидролизат дел т в равных пропорци х на 4 части. Каждую часть гидролизата нейтрализуют известковым молоком ( г/л) до рН 3,0; 3,2; 3,5; 3,7 соответственно, при температуре 80°С, с последующим выдерживанием при посто нной температуре в течение часа при перемешивании. После чего осадок гипса и лигногуминовых веществ отдел ют отстоем. В полученных пробах определ ют содержание 502 4-ионов. Результаты определени  приведены в табл. 1.

Из результатов таблицы 1 видно, что начина  с ,5 и далее содержание ионов в нейтрализате остаетс  неизменным и составл ет 1500 мг/л. Затем осветленный нейтрализат байпасного потока с рН 3,5 объедин ют с пропорциональным количеством основного потока нейтрализата с рН 7,0. После объединени  потоков получаетс  конечный нейтрализат с рН 4,5, готовый дл  дальнейшей биохимической переработки.

П р и м е р 3. Подготовка основного потока нейтрализата и растворение осадка фосфорно-кальциевых солей в байпасном потоке гидролизата осуществл ют аналогично примерам 1 и 2.

После растворени  осадка в байпасном потоке гидролизата, полученный фосфато- содержащий гидролизат, содержит микроэлементы (ионы Zn, Mn) в количествах,

равных содержанию их в исходном байпас- ном потоке, пропорционально объему до растворени  в нем осадка и содержанию микроэлементов, перешедших в гидролизат из осадка. Затем его делили на 5 частей и

нейтрализовали известковым молоком (СаО 120 мг/л). Нейтрализацию провод т до рН 3,5; 3,7; 4,0; 4,5; 5,0 соответственно, при температуре 80°С при перемешивании в течение ч. После образовани  осадка гипса

его отдел ли отстоем и определ ли в полученном нейтрализате содержание Zn и Мп, Результаты определени  приведены в табл.2.

Как видно из табл. 2, содержание микроэлементов в нейтрализате снижаетс  с рН4,0.

Таким образом, дл  сохранени  полного количества микроэлементов в нейтрализате нижний предел рН принимают равным

4,0. Затем осветленные нейтрализаты байпасного потока с рН 4.0 и пропорциональное количество основного потока нейтрализата с рН 7,0 объедин ют. Конечный нейтрализат имеет рН 5,5 и содержание

микроэлементов соответствующее исходному гидролизату, готов дл  дальнейшей биохимической переработки.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ нейтрализации гидролизата растительного сырь , включающий обработку основного потока гидролизата известковым молоком с отделением осадка гипса, введение солей фосфорной кислоты и аммиачной воды с последующим отделением осветленного гидролизата от осадка фосфорно-кальциевых солей, отличающий- с   тем, что, с целью улучшени  качества целевого продукта за счет оптимизации минерального состава, перед обработкой от основного потока отдел ют 1 /3 часть гидролизата , ввод т в нее образовавшийс  на стадии нейтрализации основного потока осадок фосфорно-кальциевых солей, в полученную смесь добавл ют известковое молоко до рН 3,5-4,0, отдел ют осадок от осветленного гидролизата и осветленные гидролизаты объедин ют.

   Таблица 1

   Таблица 2