SU306170A1 - Способ гидролиза целлюлозосодержащихматериалов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к гидролизной промышленности и может быть использовано дл  получени  глюкозы и других водорастворимых редуцирующих Сахаров.

Продукты гидролиза могут быть нереработаны в чистую глюкозу, дрожжи, снирт и другие соединени .

Известен способ гидролиза целлюлозосодержащих материалов путем обработки растворами минеральных кислот, например угольной. сернистой, при давлении 30 атм и температуре до 230°С.

Продолжительность процесса 1,5 час.

Длительность процесса, трудоемкость и большой расход реагентов  вл ютс  недостагками известных способов гидролиза целлюлозосодержаших материалов.

С целью интенсификации процесса гидролиза дл  получени  глюкозы из целлюлозосодержапдих материалов, исключени  кислот и других реагептов, предлагаетс  проводить гидролиз чистой водой при высокой температуре.

Дл  этого раствор ют целлюлозосодержащие материалы в воде, нагретой до критической температуры {370°С) и ведут процесс при давлепии выше 225 атл1.

Воду, нагретую в автоклаве до 370°С, подают под давлением более 225 атм в резервуар, заполиенпый целлюлозосодержащим материалом . При фильтрации воды через пего происходит растворение и гидролиз целлюлозы с образованием гидролизата, содержащего глюкозу .

Однако при 370°С образовавша с  глюкоза

разлагаетс , поэтому, чтобы предотвратить

разложение глюкозы и других редуцирующих

Сахаров, гидролизат должен быть немедленно

охлажден до температуры 100°С или ниже.

В этом случае гидролизат, образовавшийс  при фильтрации воды через целлюлозосодержащий материал, подают в сборник гидролизата , где давление резко падает до 1 атл, в результате чего происходит быстрое испарение воды, упаривание гидролизата и падение его температуры до 100°С.

Гидролиз происходит в течение 2 сек. Способ гидролиза испытан на чистой целлюлозе , ископаемых угл х, древесине, примененной в виде щепы толщиной в 3 мм. При температуре выход водорастворимых редуцирующих Сахаров 70% в расчете на глюкозу .

Гидролиз проводитс  без применени  кислот и поэтому не требует затрат, св занных с удалением последних после проведени  процесса путем не1 трализации гидролизата щелочными реагентами (сода, известь), как это прин то в промышленности.

лов, св занных с операцией фильтрации дл  отделени  выпадающих осадков, например дл  отделени  сульфата кальци  при нейтрализации серной кислоты известью.

Гидролиз ведут в аппарате, представл ющем собой толстостенный сосуд из нержавеющей стали, рассчитанный на давление 250 атм и температуру 370°С, с помещенной внутри него сеткой, на которой располагаетс  гидролизуемый материал. Через сосуд с гидролизуемым материалом пропускают из автоклава воду, нагретую до 370°С. Затем гидролизат поступает в сборник гидролизата через редукционный вентиль и трубу.

Сборник гидролизата - открытый сосуд любой формы. Во избежание выбрасывани  жидкости из сборника сильной струей гидролизата , поступающего по трубе, в последней имеетс  расщирение и сетка.

Пример. 21,6 2 химически чистой целлюлозы влажностью 8,1% загружают в аппарат, через который пропускают воду, нагретую до 370°С (давление около 250 атм).

Полученный гидролизат содержит 14,9 г глюкозы.

При использовании в качестве исходного сырь  древесины топол  (20 г древесины топол , содерл ащей 52% целлюлозы), получают гидролизат, содержащий 10,2 г редуцирующих Сахаров.

Из ископаемого угл  (10 г ископаемого угл , содержащего 24% целлюлозы) получают гидролизат, содержащий 5,4 г глюкозы.

Гидролизаты целлюлозы, древесины и ископаемого угл  представл ют собой слегка желтоватую , сладкую жидкость с рН около 4-5, которую можно перерабатывать в спирт, твердую глюкозу и другие продукты.

Подготовка к этой иереработке может начинатьс  с процесса упарки, который происходит при выпуске гидролизата. Чем короче труба, соедин юща  аппарат со сборником гидролизата , тем больщее количество воды гидролизата уйдет в виде пара, т. е. в сборнике окажетс  более упаренный раствор глюкозы.

Сбраживание гидролизата на спирт может быть произведено дрожл ;евыми грибками, специально акклиматизированными к гидролизату .

Одним из методов выделени  глюкозы в твердом виде может служить сильна  упарка гидролизата (приблизительно до 60% содержани  сухих веществ) с иоследующей затравкой чистой иорощкообразной глюкозой и продолл ительным выстаивание.м жидкости.

Предмет изобретени 

Снособ гидролиза целлюлозосодержащих материалов путем обработки последних гидролизующим агентом при повыщенных температуре и давлении, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации нроцесса, в качестве гидролизующего агента нримен ют воду, нагретую до температуры 370°С, и процесс ведут при давлении выще 225 атм.