SE452327B - Kemisk reaktor for framstellning av modifierad sterkelse och sterkelsederivat i homogen flytande form - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 452 327 en helt enkelt pumpas genom en lång värmeslinga vari hydroly- sen äger rum. Sådana system kräver anlâggningsutrymme liksom energi och har också begränsningar vad gäller graden av reak- tion som kan uppnås. Vid hydrolys av stärkelse är det maxima- la D.E.-värde (dvs dextrosekvivalentvärde) som kan uppnås på ett tillfredsställande sätt i ett system av ovan angiven typ av storleksordningen ca 50. Då sockerlösningar med högt D.E.- värde erfordras, t.ex. med ett D.E.-värde av minst 70, har ett enzymomvandlingsförfarande erfordrats.

Ett betydelsefullt framsteg inom stärkelsereaktionstekniken beskrives i US PS 4 137 094, där en stärkelseuppslamning pum- pas igenom en primär värmeslinga varvid den passerar igenom gelningsstadiet och övergår till en varm, fritt rinnande väts- ka. Denna vätska tvingas därefter under högt tryck igenom en begränsande öppning in i en sluten, rörformig reaktionszon och detta medför att reaktiviteten av stärkelseuppslamningen ökas avsevärt. vw Den i referensen beskrivna apparaten användes med ett oljebad och då detta hade en måttlig temperatur av ca l70°C kunde tillfredsställande sockerlösningar framställas upp till ca 70 D.E.. En snabb omvandling kunde emellertid endast uppnås_vid mycket höga tryck vanligen högre än ca 8,2 MPa och bland de mest sofistikerade industriella pumpar som finns tillgängliga har inga pumpar påträffats som inte snabbt bryter samman under försöken att mata en sur stärkelseuppslamning vid sådana ext- rema tryck.

Det visade sig att flödeshastigheten ökade avsevärt och tryck- et föll genom en ökning av temperaturen av oljebadet, men detta medförde en sänkning av kvaliteten av de framställda sockerlösningarna. Vid en oljetemperatur av l90°C kunde exem- pelvis sockerlösningar av tillfredsställande kvalitet ej er- hållas över ca 60 D.E.. Vanliga, i handeln förekommande socker- lösningar har D.E.-värden upp till 73 och för att en kommer- siell maskin skall vara helt användbar måste den kontinuerligt 10 15 20 25 30 35 452 327 kunna framställa en sockerlösning av hög kvalitet i området 73 D.E.

Syftet med föreliggande uppfinning är att komma förbi de svå- righeter som är förenade med det i referensen angivna förfa- randet.

Föreliggande uppfinning avser ett kontinuerligt förfarande och en apparat för framställning av ett modifierat kolhydrat- material i homogen, flytande form varvid en uppslamning av kol- hydratmaterial kontinuerligt förflyttas genom en sluten, rör- formig förvärmningszon och värme snabbt överföres till uppslam- ningen i den rörformiga zonen varigenom den passerar igenom ett gelningsstadium och överföres till en varm, fritt rinnande vätska med en temperatur av minst l25°C. Värmen tillföres från ett ångbad som innehåller övertrycksânga och ångans tem- peratur och tvärsektionsytan av varje rörformig förvärmnings- zon väljes så att man får en hastig uppvärmning av uppslamning- en så att storleken av zonen med gel av hög viskositet under WÉ gelningsstadiet minskas. Den så bildade varma vätskan forceras därefter omedelbart igenom en strypning och in i en sluten, rörformig reaktionszon vilket âtföljes av en plötslig minskning i tryck varigenom kolhydratmaterialet göres höggradigt reak- tivt. Detta höggradigt reaktiva material förflyttas kontinuer- ligt, tillsammans med ett reaktivt hjälpmedel, genom den rör- formiga reaktionszonen för framställning av ett modifierat kolhydratmaterial i flytande form.

Apparaten enligt uppfinningen är en reaktor som omfattar en långsträckt rörförvärmare med ett flertal genomströmningsrör som passerar igenom en värmeväxlarkammare, varvid denna värme- växlarkammare är avpassad att ta emot övertrycksånga, ett matar- inlopp till denna förvärmare omfattar en rördel som via ett grenrör är ansluten till inlopp i detta flertal genomström- ningsrör, ett utlopp från denna förvärmare omfattar en utloppe- rördel som via ett samlingsrör är ansluten till utloppen från detta flertal av genomströmningsrör, varvid storleken av matar- 10 l5 20 25 30 35 452 327 inloppsröret, utloppsröret och genomströmningsrören är sådan att hastigheten genom rören blir väsentligen lika stor, varvid en första, flödesbegränsande strypning är ansluten till det enda utloppsröret, ett långsträckt reaktionsrör har inloppet flödesanslutet till det första strypningsutloppet och en posi- tiv deplacementspump är ansluten till matarinloppsröret.

Kolhydratmaterialet kan utgöras av ett icke modifierat kolhyd- ratmaterial, ett kemiskt modifierat kolhydratmaterial, ett de- rivat av ett kolhydratmaterial eller blandningar därav. De vanligaste bland dessa material är stärkelse, t.ex. majs, po- tatis, tapioka, sago, ris, vete, vaxig majs, sorghumkorn och vaxig sorghwn.Dekan användas i renad form eller som naturliga komponenter i sädeskorn. Det är också möjligt att använda ma- terial som innehåller hemicellulosa, t.ex. de skalfibrer som isoleras inom våtmalningsindustrin.

Hjälpmedlet kan utgöras av syror, alkali, salter eller bland- ningar därav liksom av enzymer för framställningznrett modifi- erat kolhydrat. Hjälpmedlet kan alternativt utgöras av ett kolhydratderivatbildande medel såsom natriumtripolyfosfat, propylenoxid, 2,3-epoxipropyltrimetylammoniumklorid, natrium- kloroacetat, epoxiklorohydrin, ättiksyraanhydrid, maleinsyra- anhydrid, 2-kloroetyldietylaminväteklorid, 2,3-epoxipropylsul- fonat, trietylamin, svaveltrioxid eller karbamid.

En del av molekylerna i naturlig stärkelse är extremt långa och det kan vara nödvändigt att bryta ned dessa till en hanter- bar grad i förvärmningszonen. Detta kan ske med hjälp av ett spjälkningsmedel, såsom en syra, i kolhydratuppslamningen.

Vid ett förfarande av föreliggande typ måste kolhydratuppslam- ningen passera igenom ett gelningsstadium och därefter uppnå ett jämviktsstadium. Vid jämvikt har uppslamningen passerat igenom en viskositetstopp och åter erhållit en relativt låg viskositet, t.ex. lägre än soo en vid 9o°c omedelbart efter utströmningen utan att någon väsentlig reaktion i kolhydrat- fifi; 10 15 20 25 30 35 452 327 materialet ägt rum.

Ett viktigt särdrag enligt uppfinningen är att storleken av zonen med gel av hög viskositet under gelningsstadiet hålles vid ett minimum, eftersom detta gör det möjligt att snabbt uppnå jämviktstillståndet utan att man behöver använda extrema temperatur- och/eller tryckbetingelser i förvärmningszonen.

Detta kräver en mycket snabb värmetillförsel till uppslamning- en i förvärmningszonen utan att kolhydratet brännes i någon avsevärd grad och detta har enligt uppfinningen uppnåtts med hjälp av separata rörformiga förvärmningszoner med begränsad tvärsektionsyta som passerar igenom ett värmebad som innehål- ler övertrycksånga. Ångan har i allmänhet ett tryck i området 0,7 - 1,7 MPa, varvid ett tryck i området ca 0,7 - 0,9 MPa speciellt föredrages. Ånga av 0,7 MPa ger en badtemperatur av l66°C, under det att ånga av 0,9 MPa ger en badtemperatur av l85°C. Det är också speciellt önskvärt att använda mättad ånga, eftersom det ger en mer enhetlig upphettning. W Det är också viktigt att låta materialet passera igenom för- värmningszonen så snabbt som möjligt eftersom det har visat sig att en lång exponering för uppvärmning tenderar att gynna icke önskvärda sidoreaktioner. Detta är speciellt viktigt vid hydrolys av stärkelse, eftersom en långsam reaktion tenderar att öka produktionen av sådant material som gentiobios, som ger produkten en bitter smak. Vid förfarandet enligt uppfin- ningen bringas kolhydratuppslamningen normalt att passera ige- nom gelningsstadiet och överföras till jämviktsbetingelser vid reaktionstemperaturen inom ca 100 s, lämpligen inom ca 25 - 45 s vid användning av ett förvärmningsrör med en inre diameter av 13 mm och inom ca 50 - 100 s vid användning av ett förvärmningsrör med en inre diameter av 25 mm. Den uppslam- ningshastighet som uppnås är vanligen ca 15 - 120 cm/s, lämp- ligen 30 - 90 cm/s.

Vid dessa jämviktsbetingelser och önskade reaktionstemperatu- rer forceras kolhydratvätskan genom en strypning och in 1 en 10 15 20 25 30 35 452 327 sluten rörformig reaktionszon vilket åtföljes av en plötslig tryckminskning. Detta medför att reaktiviteten av kolhydratet ökas avsevärt så att det mycket snabbt reagerar med reaktiva hjälpmedel i den rörformiga reaktionszonen. Sådana hjälpmedel kan blandas med kolhydratuppslamningen innan denna passerar igenom förvärmningszonen eller också kan de sprutas in direkt i det höggradigt reaktiva materialet omedelbart efter stryp- ningen.

Den rörformiga förvärmningszonen kan har varje önskad konfigu- ration, under förutsättning att den kan bevara ett kontinuer- ligt materialflöde. Den kan exempelvis utgöras av ett värme- växlarrör varigenom materialet drives med hjälp av en kontinu- erlig deplacementspump. För att uppnå önskad hög grad av värme- växling genom uppslamningen har de separata värmeväxlarrören lämpligen en relativt liten diameter, t.ex. mindre än 5 cm.

Det har visat sig vara speciellt fördelaktigt att använda rör med mycket liten diameter, i området ca 13 mm - 38 mm. Med en diameter av 25 mm eller större kan det vara fördelaktigt att använda statiska blandare för att åstadkomma en tillräcklig blandning i rören.

Vidare kan ytterligare uppvärmning och blandning av stärkelse- uppslamningen åstadkommas genom direkt insprutning av ånga i uppslamningen inuti röret, t.ex. genom insprutning av ånga i området vid förvärmningszoninloppet. Härigenom kan uppslam- ningens temperatur höjas mycket snabbt och en viss spädande effekt på uppslamningen uppnås. Återstoden av uppvärmningen till jämviktsbetingelser sker genom indirekt uppvärmning i ett ångbad.

Strypningen måste ha en tvärsektionsyta som är avsevärt mindre än tvärsektionsytan av de separata förvärmningsrören och var- je öppning har lämpligen en diameter som är mindre än ca 6 mm.

Strypningen mellan förvärmningszonen och reaktionszonen kan ha formen av en enda öppning, eller också kan ett flertal an- gränsande öppningar användas. 10 15 20 25 30 35 452 327 Temperaturen av det material som passerar igenom strypningen är minst l25°C och lämpligen i området 130 - l70°C för sur hydrolys av stärkelse. För andra reaktioner kan temperaturen naturligtvis variera avsevärt från detta värde.

Trycket på inloppssidan av strypningen är vanligen minst 2,1 MPa, lämpligen minst 3,4 - 6,9 MPa. Den övre gränsen be- stämmes till stor del av den använda pumpens förmåga att pumpa uppslamningen genom systemet. Det sker ett mycket markerat tryckfall över strypningen och detta är lämpligen av storleks- ordningen 2,1 - 4,1 MPa.

Den slutna, rörformiga reaktionszonen kan också ha varje öns- kad konfiguration, under förutsättning att den kan upprätthålla ett kontinuerligt materialflöde. Den utgöres lämpligen av ett värmeväxlarrör som kan passera igenom antingen förvärmnings- ångbadet eller ett separat värmeväxlarbad med samma temperatur som eller en annan temperatur än förvärmningsângbadet. Reaktions- H röret kan vara av samma storlek som förvärmningsrören eller *Q ha en större eller mindre diameter än förvärmningsrören bero- ende på de material som upparbetas. I allmänhet är storleken av reaktionsröret mindre avgörande än storleken av förvärm- ningsröret eftersom det material som införes i reaktionsröret redan är en fritt rinnande vätska vid reaktionstemperaturen.

Uppehållstiden i den rörformiga reaktionszonen med en diameter av 13 mm är vanligen mindre än 2 min för framställning av en stärkelsesockerlösning med ett D.E. av upp till 73 och en socker- lösning av hög kvalitet på 73 D.E. har framställts enligt upp- finningen med en total uppehållstid 1 en förvärmnings- och reaktionszon med en diameter av 13 mm på mindre än 2 l/2 min.

Det är önskvärt att trycket i reaktorn regleras helt med hjälp av matarpumpen i stället för genom någon form av tryckbildande återcyklingsslinga. Detta kan uppnås med hjälp av en positiv deplacementspump med variabel hastighet, såsom en Moyno-pump, varvid trycket i reaktorn regleras av pumphastigheten. Pâ detta 10 15 20 25 30 35 452 327 sätt passerar det material som skall upparbetas genom reaktorn som en kontinuerligt framâtdriven massa.

En bättre kontroll av systemet uppnås om trycket i den rörfor- miga reaktionszonen regleras vilket lämpligen kan ske med hjälp av ytterligare en strypning vid utloppsänden av reaktions- aonen. Trycket i reaktionszonen hålles lämpligen vid en nivå som är tillräcklig för att hålla materialet i reaktionszonen i flytande tillstånd, t.ex. omkring 1,4 MPa.

Några föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinning visas på bifogade ritning, där Fig. 1 är ett schematiskt flödesschema som visar en apparat för utförande av uppfinningen; Pig. 2 är en schematisk vy av en föredragen utföringsform av apparaten; Fig. 3 är en detalj av ett samlingsrör; Fig. 3a är en vy i sektion av en föredragen samlingsanordning; Fig. 4 visar en kurva där D.E.-värden avsatts mot uppehålls- tiden i reaktorn; Fig. 5 visar en kurva där glukosvärden avsatts mot uppehålls- tiden i reaktorn; Fig. 6 visar en kurva av temperaturförloppet i äng- och plje- värmda reaktorer; och Fig. 7 visar en kurva över tryckfallet mot flödeshastigheten i en ångreaktor.

Som framgår av fig. l finns en uppsamlingstank 10 för en stär- kelseuppslamning. Denna tank har en utloppsledning 11 som myn- nar i en Moyno-pump 12. Uppslamningen pumpas ut ur pumpen 12 in i en ledning 13 under ett högt tryck och in i en värmeslinga 14. Trycket i slingan 14 regleras genom variering av hastig- heten av pumpen 12.

Huvudreaktorn i denna apparat är en sluten och isolerad kamma- re 15 som huvudsakligen är en ångkammare som förses med ånga genom en inloppsledning 16 och med en utloppsledning för ånga 10 15 20 25 30 35 452 327 17. I ånginloppsledningen finns en ângregleringsventil 30.

Röret l4 är tillverkat av rostfritt stål och är lämpligen an- ordnat som en spiral. Detta utgör förvärmaren för reaktionen och uppslamningen som passerar igenom röret 14 går igenom ett gelningsstadium och övergår till en varm, fritt rinnande vätska. Utloppet av förvärmningsröret 14 mynnar i en första strypning 18 med en mycket mindre diameter än diametern av röret 14. Utloppet av strypningen 18 är anslutet till ytter- ligare ett rör l9 av rostfritt stål som bildar den rörformiga reaktionszonen enligt uppfinningen. Detta rör i form av en spiral går tillbaka genom ångkammaren 15 och reaktionen äger rum under det att den varma vätskan passerar igenom slingan 19.

För att reglera trycket i slingan 19 finns en andra strypning 20 vid utloppet. Reaktionsprodukten uppsamlas därefter via en utloppsledning 21. EQ Fig. 2 visar schematiskt en anordning för en apparat med hög kapacitet. Eftersom ett av de betydelsefulla särdragen enligt uppfinningen är den mycket korta uppvärmningstiden av reaktions- materialen är det av stor betydelse att få stärkelseuppslam- ningen igenom gelningsstadiet och upp till reaktionstemperatu- ren så snabbt som möjligt. Detta uppnås i fig. 2 genom att matarinloppet l3 anslutes till ett grenrör bestående av tvâ grenledningar 22 och 23. Var och en av dessa grenledningar delas vidare i ytterligare tre grenledningar 24, 25 och 26 inuti värmeväxlarkammaren. Det finns således sex förvärmnings- slingor som passerar igenom kammaren 15. Detta ger en mycket hastig värmeöverföring mellan ångan och den uppslamning som passerar igenom slingorna.

Varje grupp av tre slingor mynnar i ett enda utloppsrör 27 och 28 och dessa i sin tur mynnar i en enda utloppsledning 29 som mynnar 1 den första strypningen 18. Resten av reaktionen sker på samma sätt som beskrivits ovan i samband med fig. l. 10 15 20 25 30 35 452 327 10 Eftersom viskositeten av det material som upparbetas varierar avsevärt då det passerar igenom förvärmningszonen, är det av stor betydelse att storleken av rören väljes så att vid varje punkt av förfarandet en konstant hastighet genom samtliga rör uppnås. Av fig. 3 framgår att storleken av rören 24, 25 och 26 å ena sidan och av röret 27 å andra sidan måste vara sådan att hastigheten i samtliga fyra rör är konstant. Samma sak gäller för de tre förvärmningsrören som mynnar i ledningen 28 och flödet i ledningarna 27 och 28 måste också ha samma hastighet så att de material som kommer från de olika rören samtliga föreligger i samma bearbetningsstadium då de inledes i ledning- en 29 och den första strypningen 18.

Huvudgrenledningarna 22 och 23 kan omfatta ventiler så att antingen den ena eller båda ledningarna kan användas. Vidare kan dessa ledningar 22 och 23, tillsammans med ledningarna 27 och 28, omfatta kopplingar så att separata rörknippen 24, 25, 26 kan avlägsnas för underhåll. Då ett knippe avlägsnats kan återstoden av reaktorn fortsätta att arbeta.

En föredragen form av kollektor för ett flertal förvärmarreak- tionsrör visas i fig. 3a. Ett problem som kan uppstå när en serie rör mynnar i ett enda utloppsrör är att om betingelserna i de olika rören ej är absolut identiska, kan det uppstå en tendens till ett snabbare flöde genom ett av rören än i de övriga vilket då kommer att ledas in i utloppsröret på bekost- nad av de lângsammare rören, vilket resulterar i en produkt som saknar homogenitet.

Samlingsröret enligt fig. 3a har formen av en stympad kon 31 där utloppen från rören 24, 25 och 26 är anslutna till den vida änden av konen 31 i en vinkel mot konens axel. På detta sätt träffar strömmarna från rören 24, 25 och 26 varandra inuti konen 31 varigenom sker en likformig blandning och eventuella tendenser till separata strömmar från något av rören 24, 25 eller 26 direkt in i utloppsröret 27 försvåras. Denna samlings- kon kan användas på varje ställe i systemet där utlopp från 10 15 20 25 30 35 452 327 ll två eller flera rör skall ledas in i ett enda rör.

Ovanstående system visar hur reaktionsröret passerar igenom samma värmeväxlarbad som förvärmningsrören. Det bör dock mär- kas att beroende på den reaktion som utföres reaktionsröret kan vara delvis eller helt utanför värmeväxlarbadet eller kan passera igenom ett separat bad som hâlles vid en temperatur som skiljer sig från temperaturen i förvärmningsbadet.

Följande exempel utgör mer belysande utföringsformer av upp- finningen. Samtliga delar och förhâllanden är beräknade med avseende på vikten om ej annat anges och samtliga tryck är manometertryck.

Exempel l: (a) Förfarandet utfördes med hjälp av en reaktor av den typ, som finns beskriven i fig. l. Slingorna 14 och l9utgjordes av rör av rostfritt stål med en inre diameter av 13 mm varvid slinga 14 hade en längd av 36,6 m och slinga l9 hade en längd av 12,2 m. Den första strypningen hade en diameter av 1,6 mm och den andra strypningen förelåg i form av ett par intill varandra placerade öppningar som var och en hade en diameter av 1,6 mm. _ En stärkelseuppslamning bildades av stärkelse och vatten; den- na uppslamning innehöll 36,l% fast stärkelse. 200 ml saltsyra tillsattes till uppslamningen per 45 kg fast stärkelse och av 4100 mik- rosiemens vid 30°C. Denna uppslamning passerade igenom reak- härigenom erhöll uppslamningen en konduktans torn med en hastighet av 7,5 l/min under följande reaktions- betingelser: l0 15 20 25 30 35 452 327 12 ï f T A B E L L I Betingelser i reaktorn: Temperatur: Tillföra ånga 167°c Ånga efter kontrollventilen l63°C Angbaa (unaerst) 16o°c Angbad (överst) 16o°c Första strypningens inlopp l48°C Första strypningens utlopp l48°C Andra strypningens inlopp l59°C EšXEE= Tillförd ånga 0,7 MPa Ånga efter kontrollventilen 0,56 MPa Utlopp från matarpumpen 6,9 MPa Första strypningens inlopp 5,1 MPa Första strypningens utlopp 3,2 MPa gg Den varma stärkelselösningen hade omedelbart före den första strypningen 18 en viskositet av ca 25 CP vid 80°C. Den erhåll- na produkten hade ett D.E. av ca 14. ' (b) Ovanstående apparat modifierades så att den försågs med en förvärmningsslinga med en längd av 24,4 m och reaktions- slingor av varierande längd. Med denna uppsättning var uppe- hållstiden i förvärmningszonen ca 33 s och den totala uppe- hållstiden i reaktorn varierade mellan 50 och 140 s.

Den satsade stärkelseuppslamningen innehöll 36,4% fast stärkel- se och försök gjordes med l40 och 200 ml saltsyra per 45 kg fast stärkelse i uppslamningen. Angbadtemperaturen var l66°C och trycket vid utloppet av matarpumpen var 6,2 MPa. Detta gav D.E.-värden varierande från ca 15 till ca 73, för en produkt av utmärkt kvalitet. Erhâllna D.E.-värden har avsatts i fig. 4 10 15 20 25 30 35 452 327 I 13 och visar en snabb alstring av D.E.-värden i reaktionsröret.

Fig. 5 visar en separat kurva över glukosfraktioner i produk- ter från ovanstående körningar.

Exempel 2: (a) En serie ytterligare försök utfördes med samma apparat som beskrivits ovan för framställning av majssockerlösningar med D.E.-värden över 70. Ånyo utfördes ett försök med hjälp av 13 mm rör, varvid använ- des en förvârmningsslinga med en längd av 24,4 m och en reak- torslinga med en längd av 85,3 m. Den första strypningen hade en diameter av 1,6 mm och den andra strypningen bestod av två intill varandra belägna hål som vart och ett hade en diameter av 1,6 mm.

En vattenhaltig stärkelseuppslamning framställdes som innehöll 34,8% fast stärkelse och 190 ml saltsyra tillsattes per 45 kg av 3450 íßií torr stärkelsesubstans. Detta gav en konduktans mikrosiemens.

Denna uppslamning pumpades genom reaktorn med en flödeshastig- het av 6,8 l/min under följande reaktionsbetingelser: T A B E L L I I Betingelser i reaktorn: Temperatur: tillförd ånga 1s5°c Anga efter kontrollventilen l65°C Ångbad (underst) l67°C Ångbad (överst) l65°C Första strypningens inlopp l45,6°C Första strypningens utlopp l45,9°C Andra strypningens inlopp l62°C 10 15 20 25 30 35 452 327 14 251215* Tillförd ånga 0,68 MPa Anga efter kontrollventilen 0,67 MPa Utlopp från matarpumpen 6,2 MPa Andra strypningens inlopp 1,4 MPa Den erhållna produkten var en majssockerlösning med utmärkt smak med ett D.E. av ca 74. Produkten hade en halt fast sub- stans av 44 - 45%. (b) Ovanstående försök upprepades under användning av en för- värmningsslinga med en längd av 24,4 m och en reaktionsslinga med en längd av 73,1 m. För övrigt var apparaten oförändrad.

Den tillförda uppslamningen var en uppslamning av pärlformig majsstärkelse med en torrhalt av 35,9% och 200 ml saltsyra per 45 kg torr stärkelsesubstans. Denna pumpades genom reak- torn í en mängd av 6,6 1/min vid en första strypningsinlopps- temperatur av l46°C.

Den erhållna produkten hade ett D.E. av ca 73 och innehöll 48,4% glukos. (c) Förfarandet upprepades under användning av en förvärm- ningsslinga med en längd av 8,4 m och en reaktionsslinga med en längd av l6,8 m. Återstoden av apparaten var fortfarande oförändrad. Det tillförda uppslamningen innehöll 35,5% pärl- formig majsstärkelse beräknat på torrvikten och därtill hade satts 190 ml saltsyra per 45 kg torr stärkelsesubstans. Denna matades genom reaktorn med en hastighet av 7,1 1/min och vid en temperatur vid första strypningsinloppet av l6l°C.

Den erhållna produkten hade ett D.E. av ca 72 och innehöll 49,88% glukos och l9,37% dimerer. 10 15 20 25 30 452 327 15 Exempel 3: En serie undersökningar utfördes med hjälp av samma apparat som beskrivits i exempel l ovan för att bestämma temperatur- stegringen i stärkelseuppslamningen i förvärmningsslingan och i reaktionsslingan. Uppslamningen innehöll ca 37% stär- kelsetorrsubstans och försök gjordes med uppslamningar som innehöll 140 resp. 200 ml HCl. Flödeshastigheten varca 79cm/s.

Dessa försök utfördes med hjälp av ångbad och ett oljebad för värmeväxling vid en badtemperatur av l60°C och l67°C. Erhåll- na resultat framgår av fig. 6.

Exempel 4: Ett försök utfördes för att åskådliggöra betydelsen av en snabb upphettning i förvärmningszonen. Reaktorn enligt exem- pel l användes med en förvärmningsslinga med en längd av äs 24,4 m.

Den tillförda uppslamningen innehöll 37% torr stärkelsesub- stans och 200 ml HCl per 45 kg stärkelse. Ångbadet hade en temperatur av l65°C. Uppslamningen pumpades genom reaktorn vid olika hastigheter och tryckfallet över systemet noterades; resultaten anges i fig. 7.

Härav framgår att med ökande hastighet sker en kraftig ökning av tryckfallet. Mycket höga tryckfall kräver ett mycket högt inloppstryck med åtföljande kraftig belastning på pumpen och övrig utrustning. Således gäller att ju snabbare värmeöver- föringen sker i förvärmningszonen, desto snabbare passerar uppslamningen igenom gelningsstadiet och desto mindre blir den totala energi som krävs för att driva materialet genom röret.

Claims (8)

452 327 16 \._..\__... ...__.___._.___. P A T E N T K R A V

1. I. Kemisk reaktor för framställning av modifierad stärkelse och stärkelsederivat i en homogen, flytande form omfattande (a) en làngsträckt, rörformig primär reaktor med ett flertal i sidled åtskilda genomströmningsrör (24,25,26) som passerat igenom en värmeväxlarkammare (15), varvid värmeväxlarkammaren är avpassad för att ta emot övertrycksanga, (b) ett matarinlopp (13) till den primära reaktorn som genom ett grenrör (40) är anslutet till inloppen till detta flertal genomströmningsrör (24,25,26), varvid grenröret omfattar en inloppsrördel ansluten l till inloppen av genomströmningsrören med hjälp av en flödes~ fördelare avpassad för att överföra flödet från inloppsröret till flertalet genomströmningsrör i jämna strömmar som lutar utat i strömningsriktningen relativt axeln av inloppsröret, (c) ett utlopp fran den primära reaktorn som omfattar en utloppe- rördel (29) som genom ett grenrör är ansluten till utloppen av flertalet genomströmningsrör, vilket utloppsgrenrör omfattar ett samlingsrör för ett kontinuerligt flöde (31) som är anslu- tet till utloppen av genomströmningsrören i den primära reak- torn, vilket samlingsrör har formen av en stympad kon med en sluten vid ände (41) och en öppen smal ände (42), varvid den öppna smala änden är förenad med en utloppsrördel (27) och genomströmningsrören i den primära reaktorn är förenade via öppningar i den vida änden, varvid genomströmningsrören (24,25,26) i den primära reaktorn är anordnade sa att flödena från genomströmningsrören i den primära reaktorn skär varandra och blandas inuti samlingsröret (31), td) en första flödes- begränsande strypning (18) ansluten till det enda utloppsröret (29), (e) ett làngsträckt sekundärt reaktorrör (19) vars inlopp är flödesanslutet till det första strypningsutloppet och (f) en positiv deplacementpump (12) ansluten till matarinloppsröret. 452 327 17

2. Reaktor enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att värmeväxlarkammaren omfattar ett flertal inloppsrördelar och ett flertal utloppsrördelar, varvid varje par av inlopps~ och utloppsrördelar har ett flertal genomströmningsrör anslutna däremellan.

3. Reaktor enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att detta flertal inloppsrördelar är flödesanslutna till en enda matarpump.

4. Reaktor enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att pumpen är en pump med variabel hastighet, varvid pumpens hastighet användes som anordning för reglering av trycket i reaktorn.

5. Reaktor enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att vart och ett av genomströmningsrören i den primära reaktorn har en inre diameter av högst ca 38 mm.

6. Reaktor enligt krav 2, k a n n e t e c k n a d a v att den omfattar ventilanordningar för separat tillslutning av detta flertal inloppsrördelar.

7. Reaktor enligt krav 1, k ä n n e t e o k n a d a v att det langsträckta sekundära reaktorröret passerar igenom värme- vàxlarkammaren som innehåller den primära reaktorn.

8. Reaktor enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att det làngsträckta sekundära reaktorröret passerar igenom en separat värmeväxlarkammare.