RU2041219C1 - Process for treating vegetable stock for preparing furfurol in alcohol-yeast production - Google Patents
Process for treating vegetable stock for preparing furfurol in alcohol-yeast production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2041219C1 RU2041219C1 RU92009645A RU92009645A RU2041219C1 RU 2041219 C1 RU2041219 C1 RU 2041219C1 RU 92009645 A RU92009645 A RU 92009645A RU 92009645 A RU92009645 A RU 92009645A RU 2041219 C1 RU2041219 C1 RU 2041219C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alcohol
- furfural
- furfurol
- wood
- hydrolyzate
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидролизной промышленности, а именно к разработке способов получения фурфурола, спирта и кормовых дрожжей с использованием различных видов растительного сырья. The invention relates to the hydrolysis industry, in particular to the development of methods for producing furfural, alcohol and fodder yeast using various types of plant materials.
Фурфурол получают из фурфуролсодержащих конденсатов либо в результате фурфурольных варок пентозансодержащего сырья на специализированных заводах фурфурольного профиля, либо в качестве побочных продуктов при производстве этилового спирта и кормовых дрожжей (Холькин). Furfural is obtained from furfural-containing condensates either as a result of furfural boiling of pentosan-containing raw materials at specialized furfural-profile plants, or as by-products in the production of ethyl alcohol and fodder yeast (Holkin).
В условиях термокаталитического гидролиза растительных материалов разбавленной серной кислотой часть моносахаридов распадается. Пентозы, образующиеся главным образом в период прогрева и обладающие наименьшей устойчивостью по сравнению с гексозами, до выведения из аппарата на 50-60% распадаются с образованием фурфурола и других продуктов. Примерно половина фуpфуpола, содержащегося в гидролизате, отделяется с парами самоиспарения на испарителях и около 35% оставшегося в нейтрализате фурфурола выводится с конденсатом после вакуум-охлаждения. Содержание фурфурола в конденсате паров самоиспарения гидролизата и нейтрализате не превышает 0,15-0,4% Выход фурфурола зависит от ряда факторов, включая качество и гранулометрический состав сырья, условие его подготовки, технологических режимов, направленных на конверсию пентозанов в фурфурол с учетом сохранения целлюлозы (Е.Ф. Морозов. Производство фурфурола. М. Лесная промышленность, с. 3, 1988). Under the conditions of thermocatalytic hydrolysis of plant materials with diluted sulfuric acid, part of the monosaccharides decomposes. Pentoses, which are formed mainly during the heating period and have the least stability compared to hexoses, disintegrate by 50-60% with the formation of furfural and other products before being removed from the apparatus. Approximately half of furfural contained in the hydrolyzate is separated with self-evaporation vapors on evaporators and about 35% of furfural remaining in the neutralizer is removed with condensate after vacuum cooling. The furfural content in the condensate of the self-evaporation vapors of the hydrolyzate and the neutralizer does not exceed 0.15-0.4%. The furfural yield depends on a number of factors, including the quality and particle size distribution of the raw material, the condition of its preparation, technological conditions aimed at the conversion of pentosans to furfural, taking into account the conservation of cellulose (EF Morozov. Production of furfural. M. Timber industry, p. 3, 1988).
Наиболее близким по технической сущности является известный способ получения фурфурола в спирто-дрожжевом производстве, применяемый, например, на Бобруйском гидролизном заводе (Морозов Е.Ф. Производство фурфурола. М. Лесная промышленность, 1988, с. 10). По указанной технологии осуществляют гидролиз лиственных пород деревьев при 170-195оС, давление в гидролизаппарате 8-12 атм.The closest in technical essence is the known method for producing furfural in alcohol-yeast production, used, for example, at the Bobruisk hydrolysis plant (Morozov EF Production of furfural. M. Forest industry, 1988, p. 10). By this technology hydrolyzing hardwood trees at 170-195 ° C, pressure 8-12 atm gidrolizapparate.
Содержание РВ в гидролизате составляло 2,36% кислотность 0,45/0,32. Содержание фурфурола в гидролизате 0,038% Выход фурфурола с варки 22,9 кг. Выход кормовых дрожжей от общих РВ-63,4% Задачей изобретения является разработка способа получения фурфурола в спиртово-дрожжевом производстве, позволяющего повысить выход фурфурола, не снижая РВ гидролизата и соответственно не снижая выход спирта и кормовых дрожжей. The content of PB in the hydrolyzate was 2.36% acidity 0.45 / 0.32. The furfural content in the hydrolyzate is 0.038%. Furfural yield from cooking is 22.9 kg. The yield of fodder yeast from the total PB-63.4%. The objective of the invention is to develop a method for producing furfural in alcohol-yeast production, which allows to increase the yield of furfural without reducing the hydrolyzate PB and, accordingly, without reducing the yield of alcohol and fodder yeast.
Разработанная технология позволит расширить сырьевую базу, используя отходы переработки древесины, снизить объем и загрязненность сточных вод. The developed technology will allow expanding the raw material base using wood processing waste, and reducing the volume and pollution of wastewater.
Поставленная задача решается следующим образом. В качестве гидролизуемого древесного сырья берут древесину хвойных пород деревьев, мас. Щепа крупная до 30 мм 1,9-11,7
Щепа кондиционная до 10 мм 16,2-20,2 Кора 9,0-12,9
Труха до 5 мм (мелкая фракция древесины) 62,2-65,0
Проводят гидролиз исходного древесного сырья при температуре 170-195оС и давлении 8-12 атм, полученный гидролизат подают на испарение, конденсацию фурфуролсодержащих паров и последующий сбор конденсата. Далее гидролизат направляют на инверсию и отбор фурфуролсодержащего конденсата в процессе инверсии. Затем гидролизат подают на нейтрализацию, осветление, охлаждение и отбор фурфуролсодержащего конденсата.The problem is solved as follows. As hydrolyzable wood raw materials, take coniferous wood, wt. Large chips up to 30 mm 1.9-11.7
Wood chips up to 10 mm 16.2-20.2 Bark 9.0-12.9
Dust up to 5 mm (small fraction of wood) 62.2-65.0
Hydrolysis of the starting raw wood at a temperature of 170-195 C and pressure of 8-12 atm, the resulting hydrolyzate is fed to the evaporation, condensing furfurolsoderzhaschih vapor condensation and subsequent collection. Next, the hydrolyzate is directed to the inversion and selection of furfural-containing condensate in the inversion process. Then the hydrolyzate is fed to neutralization, clarification, cooling and selection of furfural-containing condensate.
Все указанные фурфуролсодержащие конденсаты собирают и направляют на ректификацию для получения целевого продукта фурфурола-сырца. All of these furfural-containing condensates are collected and sent for rectification to obtain the target product of raw furfural.
После осветления, подачи питательных солей подготовленное сусло направляют в бродильное отделение и далее бражку на ректификацию для получения этилового спирта. After clarification, the supply of nutritious salts, the prepared wort is sent to the fermentation department and then the brew for distillation to obtain ethyl alcohol.
Послеспиртовую барду в количестве 5-25% от общего потока направляют на смачивание исходного сырья в смеси с варочной кислотой из расчета получения 1% раствора Н2SO4 в количестве 2,5 ГМ. Остальную часть послеспиртовой барды используют для получения кормовых дрожжей.After alcohol distillation vinasse in the amount of 5-25% of the total flow is directed to wetting the feedstock in a mixture with cooking acid, in order to obtain a 1% solution of H 2 SO 4 in an amount of 2.5 GM. The rest of the post-alcohol distillery stillage is used to produce fodder yeast.
Спиртовая барда характеризуется следующими показателями: общее РВ 0,70-0,90% содержание спирта 0,005% Уменьшение количества подаваемой на гидролиз барды приведет в снижению выхода фурфурола с варки, увеличение количества барды ухудшит качественные показатели гидролизата, что потребует его дополнительного облагораживания. На выход РВ оказывает влияние гранулометрический состав сырья, поэтому качественный и количественный состав гидролизуемого сырья выбран таким образом, чтобы обеспечить максимальный выход РВ 3,2-3,4% Снижение гидромодуля приведет к образованию в аппарате остатка в виде "карамели". Таким образом, новизна изобретения заключается в использовании определенного качественного и количественного состава сырья, применении послеспиртовой барды для осуществления гидролиза, введении дополнительного приема-отбора фурфуролсодержащего конденсата в процессе инверсии гидролизата. Основной задачей при получении фурфурола в спирто-дрожжевом производстве является создание условий, при которых увеличение выхода фурфурола с варки не приводит к снижению выхода РВ. Настоящим изобретением реализуется способ переработки древесины хвойных пород деревьев с использованием послеспиртовой барды в процессе гидролиза. Достигается содержание фурфурола в гидролизате 0,06% при этом РВ гидролизата составляет 3,2-3,4%
В присутствии послеспиртовой барды можно полностью гидролизовать полисахариды древесины хвойных пород. Таким образом, изобретение отвечает критерию "изобретательский уровень".Alcohol bard is characterized by the following indicators: total RV 0.70-0.90% alcohol content 0.005% A decrease in the amount of bard fed to the hydrolysis will result in a decrease in the yield of furfural from cooking, an increase in the amount of bard will degrade the quality of the hydrolyzate, which will require additional refinement. The output of the RS is influenced by the particle size distribution of the feedstock; therefore, the qualitative and quantitative composition of the hydrolyzable feedstock is selected in such a way as to provide a maximum yield of the RT of 3.2-3.4%. A decrease in the hydraulic module will result in the formation of a “caramel” residue in the apparatus. Thus, the novelty of the invention lies in the use of a certain qualitative and quantitative composition of raw materials, the use of post-alcohol distillery stillage for hydrolysis, the introduction of additional reception-selection of furfural-containing condensate in the process of inversion of the hydrolyzate. The main task in obtaining furfural in alcohol-yeast production is to create conditions under which an increase in the release of furfural from cooking does not lead to a decrease in the yield of RS. The present invention implements a method of processing coniferous wood using post-alcohol stillage in the process of hydrolysis. The content of furfural in the hydrolyzate is 0.06%, while the RV of the hydrolyzate is 3.2-3.4%
In the presence of post-alcohol bard, polysaccharides of coniferous wood can be completely hydrolyzed. Thus, the invention meets the criterion of "inventive step".
Схема переработки растительного сырья в соответствии с изобретением приведена на чертеже. The processing scheme of plant materials in accordance with the invention is shown in the drawing.
Гидролизат из гидролизаппарата 1 подают на испаритель 2, пары самоиспарения направляют на решофер 3, где образуется фурфуролсодержащий конденсат (ФСК), направляемый в сборник 4. The hydrolyzate from the
Гидролизат направляют в инвертор 5, далее на газоохладительную установку 6, и получаемый ФСК в сборник 4. The hydrolyzate is sent to the
Гидролизат после инвертора 5 насосами 9, на которые подаются нейтрализующие агенты, подается в отстойник 10 на осветление, вакуум-охладительную установку 11, откуда ФСК поступает в сборник 4, после чего далее после ректификационного узла 7 получают товарный продукт фурфурол-сырец. The hydrolyzate after the
После отстойника 10, подачи питательных солей, подготовленное сусло направляют на сбраживание в бродильное отделение 12 и на узел ректификации 13 для получения этилового спирта, а послеспиртовую барду делят на 2 потока, один из которых направляют в гидролизаппарат, а другой в дрожжевое отделение для получения кормовых дрожжей. After settling
П р и м е р 1. В реактор объемом 64 м3 загружалось 9,3 т.абс. сухого сырья следующего состава, Щепа крупная до 30 мм 1,9
Щепа кондиционная до 10 мм 20,2 Кора 12.9 Труха 65,0
(мелкая фракция древе- сины до 5 мм)
В гидролизаппарат 1 на смачивание подают 3,5 м3 послеспиртовой барды, 180 л Н2SO4, 18,5 м3 воды для получения 1% раствора. Гидромодуль смачивания составляет 2,5 ГМ. Прогрев осуществляют острым паром в течение 50 мин до давления 8 атм. Затем ведут перколяционный гидролиз при температуре 175-190оС и подъеме давления до 13 атм путем подачи варочной кислоты 0,5% H2SO4 в гидролизаппарат. Процесс перколяции ведут в течение 90 мин. Полученный гидролизат направляют в испарители, где происходит процесс испарения, а следовательно, охлаждение гидролизата до +110оС. В процессе испарения выделяющиеся фурфуролсодержащие пары (ФСП) направляют для конденсации на решоферы 3, и полученный ФСК конденсат поступает в сборник 4. Из испарителей 2 гидролизат поступает в инвертор 5, где за 6-8 ч происходит процесс разложения олигосахаридов до моносахаров, утилизируемый в дальнейшем дрожжами. Образующиеся при инверсии пары фурфурола направляют на газоохладительную установку 6 и полученный ФСК поступает в сборник 4.PRI me
Wood chips up to 10 mm 20.2 Bark 12.9 Dust 65.0
(fine fraction of wood up to 5 mm)
In the
Охлажденный и инвертируемый гидролизат с помощью насосов 9 поступает на нейтрализацию известковым молоком до рН 2,4-2,6 и аммиачной водой до рН 3,8-4,0. Далее нейтрализат осветляют, в отстойнике 10, добавляют питательные соли и подготовленное сусло подают на сбраживание. The cooled and invertible hydrolyzate with the help of
Полученная бражка характеризуется следующими показателями: концентрация, содержание общих РВ в бражке 1,03% концентрация спирта 1,40. The resulting mash is characterized by the following indicators: concentration, total RH content in the mash is 1.03% alcohol concentration is 1.40.
В процессе ректификации (узел 13) получают далее этиловый спирт. Выход спирта со 100 кг сбраживаемых РВ составляет 56,1 л, выход спирта со 100 кг общих РВ 34,3 л. Фурфуролсодержащий конденсат после решоферов 3, из вакуум-охладительной установки 11 и из газоохладительной установки 6 через сборник 4 поступает в ректификационное отделение (основная 7 и очистная 8 колонки) для получения целевого продукта фурфурола сырца. Выход фурфурола с варки составляет 52,9 кг. Содержание фурфурола в гидролизате 0,0495. In the process of rectification (node 13), ethanol is further obtained. The yield of alcohol with 100 kg of fermentable RS is 56.1 liters, the yield of alcohol with 100 kg of total RS is 34.3 liters. Furfural-containing condensate after resofer 3, from the
В процессе ректификации спирта полученную послеспиртовую барду с содержанием спирта 0,005 и РВ 0,79% делят на 2 потока, 5% подают на смачивание сырья, а остальной поток направляют на получение кормовых дрожжей. In the process of alcohol rectification, the resulting post-alcohol distillery distillate with an alcohol content of 0.005 and RV 0.79% is divided into 2 streams, 5% is fed to the wetting of raw materials, and the rest of the stream is sent to receive feed yeast.
Выход дрожжей от общих РВ составляет 63,4% выход РВ с 1 час 34,5% РВ гидролизата 3,20%
П р и м е р 2. Аналогично примеру 1 осуществляют гидролиз хвойных пород древесины следующего состава, Щепа крупная до 30 мм 11,7
Щепа кондиционная до 10 мм 16,2 Кора 9,9 Труха до 5 мм 62,2
На гидролиз подают 25% от стока послеспиртовой барды, содержащей 0,005% спирта и 0,90% РВ, т.е. 17,5 м3 кислоты, 190 л Н2SO4, 4,5 м3 воды. Гидромодуль смачивания 2,5 ГМ. Получают следующие показатели: Содержание общих РВ в бражке 1,03% Выход фурфурола с варки 60 кг Содержание фурфурола в гидролизате 0,0607 Выход спирта со 100 кг сбраживаемых РВ 55,8 л Выход спирта со 100 кг общих РВ 35,9 л Выход дрожжей от общих РВ 61,9% Выход РВ с 1 ч 31,3% РВ гидроли- зата 3,42
Таким образом, в результате разработанной технологии повышается содержание фурфурола в гидролизате в 1,5-2 раза. Концентрация РВ в гидролизате повышается до 3,2-3,4%The yeast yield from the total RV is 63.4%; the RV yield from 1 hour; 34.5% of the hydrolyzate RV
PRI me
Wood chips up to 10 mm 16.2 Bark 9.9 Dust up to 5 mm 62.2
25% of the effluent of the post-alcohol stillage stillage containing 0.005% alcohol and 0.90% PB, i.e. 17.5 m 3 of acid, 190 l of H 2 SO 4 , 4.5 m 3 of water. Hydro-wetting module 2.5 GM. The following indicators are obtained: The content of total RV in the brew 1.03% The yield of furfural from cooking 60 kg The content of furfural in the hydrolyzate 0.0607 The yield of alcohol with 100 kg of fermentable RV 55.8 l The yield of alcohol with 100 kg of total RV 35.9 l Yeast yield from total RV 61.9% RV yield from 1 h 31.3% RV hydrolyzate 3.42
Thus, as a result of the developed technology, the content of furfural in the hydrolyzate increases by 1.5-2 times. The concentration of RS in the hydrolyzate rises to 3.2-3.4%
Claims (1)
Щепа кондиционная до 10 мм 16,2 20,2
Кора 9,9 12,9
Труха 62,2 65,0
и дополнительно осуществляют отбор фурфуролсодержащего конденсата в процессе инверсии, при этом 5 25% после спиртовой барды от полученного потока с концентрацией РВ 0,79 0,90% спирта 0,005 направляют на смачивание исходного сырья совместно с серной кислотой и водой при гидромодуле смачивания 2,5 ГМ.Large chips up to 30 mm 1.9 11.7
Wood chips up to 10 mm 16.2 20.2
Bark 9.9 12.9
Junk 62.2 65.0
and additionally carry out the selection of furfural-containing condensate in the process of inversion, with 5 25% after alcohol stillage from the resulting stream with a concentration of PB 0.79 0.90% alcohol 0.005 sent to wetting the feedstock together with sulfuric acid and water with a wetting unit of 2.5 Hm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92009645A RU2041219C1 (en) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | Process for treating vegetable stock for preparing furfurol in alcohol-yeast production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92009645A RU2041219C1 (en) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | Process for treating vegetable stock for preparing furfurol in alcohol-yeast production |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2041219C1 true RU2041219C1 (en) | 1995-08-09 |
RU92009645A RU92009645A (en) | 1996-12-20 |
Family
ID=20133012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92009645A RU2041219C1 (en) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | Process for treating vegetable stock for preparing furfurol in alcohol-yeast production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2041219C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2542473C2 (en) * | 2009-05-15 | 2015-02-20 | Ифп Энержи Нувелль | Method of obtaining alcohol including stage of furfural obtaining |
-
1992
- 1992-12-03 RU RU92009645A patent/RU2041219C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Морозов Е.Ф. Производство фурфурола. М.: Лесная промышленность, 1988, с.3, 10. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2542473C2 (en) * | 2009-05-15 | 2015-02-20 | Ифп Энержи Нувелль | Method of obtaining alcohol including stage of furfural obtaining |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4349628A (en) | Fermentation process for the manufacture of an organic compound | |
US4564595A (en) | Alcohol manufacturing process | |
US4425433A (en) | Alcohol manufacturing process | |
US8273559B2 (en) | Method for the production of concentrated alcohol from fermentation broths | |
US5177008A (en) | Process for manufacturing ethanol and for recovering glycerol, succinic acid, lactic acid, betaine, potassium sulfate, and free flowing distiller's dry grain and solubles or a solid fertilizer therefrom | |
CN108103112A (en) | A kind of technique that alcohol fuel is produced as raw material using cornstarch matter | |
CA1336584C (en) | Process and apparatus for manufacturing ethanol, glycerol, succinic acid and distiller's dry grain and solubles | |
CN1964767B (en) | Recovery of inorganic salt during processing of lignocellulosic feedstocks | |
EP2623607A1 (en) | Method and system for production of a target chemical from a cellulosic material | |
SK281607B6 (en) | Method for the production of xylitol from mixtures containing xylose | |
DE3105581A1 (en) | "METHOD FOR PRODUCING AETHANOL BY FERMENTATION OF CARBOHYDRATES" | |
US4350766A (en) | Pentose syrup production from hemicellulose | |
CA1140873B (en) | Production of volatile organic compound by continuous fermentation | |
JP4184021B2 (en) | Method for producing alcohol | |
Harris | Wood saccharification | |
EP2066698A2 (en) | Improved method for producing ethanol, gluten and bran from cereals | |
RU2041219C1 (en) | Process for treating vegetable stock for preparing furfurol in alcohol-yeast production | |
Masahiro et al. | Prehydrolysis of xylan in culm of Sasa kurilensis with dilute sulphuric acid | |
WO1981001154A1 (en) | Alcohol manufacturing process | |
AU540923B2 (en) | Alcohol manufacturing process | |
Brandt | Ethanol production by fermentation | |
y Tiongco | The Manufacture of Alcohol from Sugar Cane Molasses... | |
CA1179282A (en) | Alcohol manufacturing process | |
DE102007033988A1 (en) | Producing purified starch comprises grinding cereals containing starch in an air vortex mill to starch flour, separating bran from the flour and subsequently separating proteins from the flour | |
CZ354590A3 (en) | Method for continuous treatment of molasses produced during fermentation and distillation of biological materials |