SU1214760A1 - Способ подготовки растительного сырь к гидролизу - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к гидро- лизной промьпиленности, а именно к способам подготовки растительного сырь , к гидролизу дл  получени  Сахаров с последующей их переработкой на кристаллический ксилит, фурфурол, кормовые дрожжи и другие продукты.

Цель изобретени  - ускорение процесса, увеличение выхода Сахаров при игдротшзе и снижение расхода кислоты о

,

Способ осуществл ют- следующим образом,

Целлолигнин рисовой или подсолнечной лузги получают известным . способом, провод т первую стадию гидролиза по двухстадийному режиму гидролиза, после чего гидролиз прекращают, целлолигнин удал ют из гидролизаппарата и непосредственно после зтого направл ют на сырьевую площадку. дл  смешени  его с другими видами сырь  Проведение только первой стадии гидролиза подсолнечной или рисовой лузги сокращает оборот гидролизаппарата п сравнению с известными режимами на 40-45%,

Перед гидролизом основной вид сырь , например измельченную солому смешивают с 30-70% (от веса смеси) цел.полигнина рисовой лузги, полученного непосредственного перед этим на предыдущей варке„ В св зи с тем, что деллолигнин после выстрела имеет достаточно высокую температуру (до 95°С) и содержит в своем составе до 3% от массы абсолютно сухого вещества (а.с,в,) моногидрата серной кислоты, при его контакте с основным видом сырь  происходит нейтрализаци  зольных элементов и частичный гидролиз ге- мицеплкшоз соломы, что обуславливает значительное повышение реакционной способности полисахаридов и позвол ет снизить продолжительност ь их п-щролиза. I

Кроме того, целлолигнин рисовой или подсолнечной лузги имеет значительную насыпную массу (до 850 кг на м) и подпрессовывает основной вид сырь  в гидролизаппарате, увеличива  тем самым плотность загрузки , напримерJ измельченной соломы в два раза В то же врем  целлолигнин рисовой или подсолнечной лузги.

2147602

как и лигнин, незначительно сжимаетс  при проведении гидролиза, поэтому гидролизатмасса обладает хорошей фильтрующей способностью,

5 позвол ющей сохранить требуемую скорость перкол ции. Применение, целлолигнина рисовой или подсолнечной лузги в качестве уплотнител  и фильтрующей добавки yivieHbrnaeT

10 величину внутреннего гидромодул , например, соломы зерновых культур, что способствует увеличению выхода Сахаров из основного вида сьгрь .

Последующий гидролиз подготовлен13 ный таким образом смеси основного вида сырь  и целлолигнина ведут известным способом,

П р и м е р 1„ В гидролизаппарат полезной емкостью 34 м загружают

20 одновременно 6 т хлопковой шелухи и 3 т (33%) целлолигнина рисовой .

лузги, полученного непосредственно после гидролиза (температура 75 С, содержание монопадрата серной

кислоты 3% от а.с, целлолигнина). Смесь выдерживают в течение 15 мин, а затем обрабатьшают водой при температуре 40 - 60 С (облагораживают в течение 1 ч), Далее провод т

пентозный гидролиз в течение 0,7-1 ч при температуре 100-120 С. При зтом выход пентозных сахароз составл ет 24-25% от массы хлопковой шелухи по сравнению с прототипом (увеличиваетс  на 4-9%). После зтого осуществл ют гексанозньм гидролиз при температуре 180-185 С в течение 2 ч. Выход гексанозных Сахаров составл ет 21% от массы хлопковой шелухи. Продолжительность варки составл ет 5 ч (сокращаетс  по сравнению с прототипом на 17-20%). Производителькость гидролизаппарата по лентоэыьм сахарам составл ет 300 кг/ч (увеличиваетс  по сравнению с, прототипом на 29-60%), пс гексанозньм сахарам (без учета Сахаров получаемых из добавки целлолигнина) состаЕ)л ет 252 кг/ч (увеличиваетс  по сравнению с прототипом на 26-48%),

Пример2.В гидролизаппарат полезной емкостью 34 м загружают одновременно 6 т хлопковой шелухи и 3 т (33%) целлолигнина подсолнечной лузги, полученного непосредственно после гидролиза (температура 95 С, содержание моногидрата

3

серной кислоты 2,5% от а.с, целлолиг нина). Смесь выдерживают в течение 30 мин, прогревают острым паром в течение также 30 мин до температуры и в течение 1,5 ч провод т сгонку фурфурола. Выход фурфу рола от массы а.с. клопковой шелухи составл ет 9,5% (увеличиваетс  по сравнению с прототипом на 4%). Зате провод т гексозный гидролиз по услови м примера 1. Продолжительность варки составл ет 4,5 ч (сокращаетс  на 25-36%). Производительность гид- ролизаппарата по фурфуролу составл ет 300 кг/ч (увеличиваетс  на 50-76%), по гексозным сахарам - 267-280 кг/ч (увеличиваетс  на 40-57%).

Примерз. В гидролизаппарат полезной емкостью 34 м загружают 4 т рисовой лузги и осуществл ют первую стадию гидролиза. Затем варку прекращают, а целлолигнин удал ют из гидролизаппарата. При этом оборот гидролизаппарата составл ет 2,5 ч, выход Сахаров из рисовой лузги равн етс  21% или 840 кг с варки. В следующий гидролизаппарат загружают одновременно 4 т подсолнечной лузги и 3 т (43%) целлолигнина рисовой лузги, полу- ченного непосредственно перед этим в предыдущей варке (температура 40 С, содержание моногидрата серной кислоты 2%). Затем гидролизаппарат заполн ют варочньм раствором и :Осуществл юТ подогрев его содержи - мого до заданной температуры. При этом расход серной кислоты, подаваемой на загрузку, сокращаетс  на 20-30%. После прогрева провод т перкол ционный гидролиз в течение 1 ч. Оборот гидролизаппарата составл ет 3 ч (сокращаетс  на 16-20% по сравнению с достигнутым в промыш ленности). О.бщий оборот двух гидро- лизаппаратов составл ет 5,5 ч. Выход гексозных Сахаров из целлолигнина рисовой шелухи составл ет 26% от а.с. целлолигнина или 780 с варки. Выход пентозньгх и гексозных Сахаров из подсолнечной лузги составл ет 43% от а.с.с. или 1720 кг с варки (увеличиваетс  на 15%). Обща  выработка Сахаров с двух варок составит 3,34 т. Производительность гидролизаппаратов составит 607,3 кг/ч (увеличитс  на 50-75%).

14760

Пример4. В гидролизаппарат полезной емкостью 37 м загружают смесь из 2 т измельченной соломы пшеницы и 4 т (67%) целлолигнина

5 рисовой лузги, полученного непосредственно перед этим, не содержащего кислоту и имеющего температуру окружающей среды. Выход Сахаров из пшеничной соломь составл ет 36% от

10 сырь  или 720 кг с варки, выход

Сахаров из целлолигнина рисовой лузги составл ет 26% от целлолигнина или 1040 кг с варки. Всего с варки получено 1760 кг сахароз. Съем cats харов с 1 м полезной емкости

гидролизаппарата составит 47,6 кг/м в то врем , как при переработке измельченной соломы без добавки целлолигнина съем Сахаров с 1 м

20 полезной емкости гидролизаппарата равен 19,5 кг/м.

Пример5. В гидролизаппарат полезной емкостью 34 м загружают смесь из 6,3 т хлопковой шелухи

25 и 2,7 т или 30% от массы смеси сырь  целлолигнина рисовой лузги полученного непосредственно после гидролиза (температура 75 С, содержание моногидрата серной кислоты

30 3% от а.с. целлолигнина). Смесь выдерживают в течение 15 мин, а затем обрабатывают водой при температуре 40-60 с (облагораживают в течение 1 ч). Далее провод т пентозный гидролиз в течение 0,7-1 ч при температуре 100-120 С. При этом выход пентозных Сахаров составл ет 24-25% от массы хлопковой шелухи (увеличиваетс  на 4-9%). После этого осуществл ют гексозный гидролиз при температуре 180-185 С в течение 2 ч. Выход гексозных Сахаров составл ет 21% от массы хлопковой шелухи. Продолжительность варки составл ет 5 ч- (сокращаетс  на 17-20%). Производительность гидролизаппарата по пентозным сахарам (без учета са- харов, получаемых из добавки целло- лигнина) увеличиваетс  на 26-48%. I

5° Примерб.В гидролизапларат полезной емкостью 34 м загружают смесь из 7 т хлопковой шелухи и 2 т или 22,2% от массы смеси сырь  целлолигнина рисовой лузги, полученного

55 непосредственно после гидролиза (температура 75 С содержание моногидрата серной кислоты 3% от а.с. целлолигнина). Смесь выдерживают

45

в течение 15 мин, а затем обрабатывают при температуре 40-60°С в течение 1 ч раствором кислоты, так как при содержании целлолиг- нина менее 30% от массы смеси сырь  дл  облагораживани  сьфь  требуетс  дополнительный расход кислоты. Далее провод т пентоз- ный гиДролиз в течение 1,5 ч при температуре 100-120 С. При этом выход пентозных Сахаров составл ет 22-23% от массы хлопковой шелухи , т.е. продолжительность пентоз- ного гидролиза и выход Сахаров ос- таютс  на уровне, достигнутом по известному способу. После этого осуществл ют гексозный гидролиз при температуре 180-185°С в течение 3ч. Выход гексозньгх Сахаров состав- л ет 2,% от массы хлопковой шелухи . Обща  продолжительность варки и производительность гидролизаппарат по сахарам не увеличиваетс  по сравнению с достигнутыми по известному способу, так как добавка целлолиг- нина в количестве менее 30% от массы смеси сырь  не обеспечивает достижени  положительного эффекта,

Пример 7. В гидролизаппарат полезной емкостью 34 м загружают 4 т рисовой лузги и осуществл ют первую стадию гидролиза. Затем варку прекращают, а целлолигнин удал ют из гидролизаппарата. При этом оборот гидролизаппарата составл ет 2,5 ч, выход сахароз из рисовой лузги равн етс  21% шш 840,0 кг с варки В следующий гидролизаппарат загружают одновременно 2,1 т подсолнеч- ной лузги и 4,9 т целлолигнина рисовой лузги, полученного непосредственно с предыдущей варки (70% от массы смеси сырь ) с температурой 40 С и содержанием моногидрата серной кислоты 2%. Затем гидролизаппарат заполн ют варочным раствором и осуще

Составитель А. Синицын Редактор Л. Повхан Техред 3.Палий

Ко Под

858/39 Тираж 329

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раущска  наб., д. 4/5

Филиал ПШ1 Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

ствл ют подогрев его содержимого до заданной температуры. При этом расход серной кислоты, подаваемой на загрузку сокращаетс  на 20-30%. После прогрева провод т перкол цион ньш гидролиз в течение 1 ч. Оборот гидролизаппарата составл ет 3 ч (сокращаетс  на 16-20% по сравнению с достигнутым в промьщшенности). Суммарный оборот двух гидролизаппар тов составл ет 5,5 ч Выход гексоз- ных Сахаров из целлолигнина рисовой лузги составл ет 26% от а.с. целлолигнина или 1274 кг с варки. Выход пентозных и гексозных Сахаров из подсолнечной лузги составл ет 43% от а.с.с, или 903 кг с варки (увеличиваетс  на 15%). Обща  выработка сахароз с двух варок составит 2,2 т Производительность гидролизаппарато составит 400 кг/ч по сахарам (уве- личитс  на 50-75%).

Пример 8. В гидролизаппарат полезной емкостью 34 м загружают 1 1,5 т подсолнечной лузги и 5,5 т целолигнина рисовой лузги, полученного непосредственно после гидролиза (78,6% от общей массы смеси сырь ) с температурой 40 С и содержанием моногидрата серной кислоты 2%. Затем провод т гидролиз содержимого аппарата в течение 6 ч. Выход Сахаров из целлолигнина рисовой лузги составл ет 26% от а.с,с. Выход пентозных и гексозных Сахаров из подсолнечной лузги составл ет 38%. т.е. не превышает достигнутого в промьшшенности. Таким образом, добавка целлолигнина в количестве, превышающем 70% от общей массы смеси, не позвол ет добитьс  положительного эффекта из-за Переуплотнени  сырь  и ухудшени  гидродинамических условий варки .

Корректор С. Черни Подписное

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ К ГИДРОЛИЗУ, предусматривающий его обработку кислотным реагентом, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса, увеличения выхода сахаров при гидролизе и снижения расхода кислоты, в качестве кислотного реагента используют целлолигнин, полученный непосредственно после гидролиза серной кислотой подсолнечной или рисовой лузги, содержащий до 3% моногидрата серной кислоты и вводимый в количестве 30 - 70 мас.% смеси.