Spôsob pre kontinuálnu parciálnu hydrolýzu pentozánových surovín pri atmosferickom tlaku a zariadenie pre prevádzanie tohoto spôsobu

Číslo patentu: 246447

Dátum: 15.12.1987

Autori: Duben Lubomír, Zvioina Karel, Tluehoo Zdenik

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

75 Auto-r vynálezu ZELNÍK ANDRE doc. ing. CSC., MADLO VILIAM doc. ing. CSC.,RENDOŠ FRANTIŠEK prof. ing. CSC., BRATISLAVA54 Spâsob pre küľłtĺľłłšáläll pareiálnu hydrolýzu pentozánových surovín pri atmosferickom tlaku a zariadenie pre prevádzanie tohoto spôsobuRiešenie sa týka spôsobu koniinuálne parciálnej jhvdrolýzy pentozánových surovín pri atmosferickom tlaku za použitia kata~ lyzátorov, výhodne zriedených minerálnych kyselín, alko aj zariadenia na vykonanie spôsobu.Podstatou spôsobu je, že na drtením alebo isekaním uprlavenú lpentozánovú surovinu, predoihriatu na teplotu 90 až 110 °C sa pôsobí danými vodnými roztokmi katalyzátorov, predohriatými na teplotu 95 až 98 °C,po dobu 60 až 180 minút V tepelne stabilizovaných podmienkach v rozmedzí teplôt 80 až 100 °C, pri hydromodule 0,3 1 až 1 3, kde získaný produkt ostáva vo forme partikulárnej láttky.Novosťou lkonštriľkčného prevedenia zariadenia je ohrev jak spracovávanej suroviny, tak aj íkabalyzátora a hydrolyzačné zariadenie -v prevedení tepelne zaizolovaného zásobníka.Vyĺiálezsa týlka spôsobu a zariadenia pre parciálnu hydrolýzu .pentozánových surovín pri aimosferickom tlaku, pri »spracovaní rastlinných surovín, ktoré sa vyznačujú vysoikým obsahom apentozánov a nízkym obsahom lignininako napr. kukuričné oklasky,slnečnicovêíslupky, obilnä slama, sbagasa,piliny listnatých drevín a pod.V súčasnej dobe sa parciálne hydrolýza uskutočňuje v zariadeniach pracujúcich diskontinuálne alebo kontinuálne, pri tlaku prevažne vyššom, ak-o je tlak atmosferický s použitím vhodného katalyzátora a za použitia takmer výlučne vodnej pary ako teuplonosného média, preto je .potrebne dimenzovat hydrolýzne zariadenie na tlak odpovedajúci teplote vodnej pary.Pri kontinuálne pracujúcich tlakových zariadeniach sú ťažkosti s -dávkovaním suroviny .do .reaktora a výprázdňovaním lignocelulózy z neho. Pri zvýšených teplotách podliehajú »cukry ďalším, najmä idelhydratačným reakciám, ktoré -sú nežiaduce obzvlášť pri spracovaní hy-drolyzátorov na výrobu kryštaliclkej D-xylózy a pri spracovaní hydrolyzátov na tkŕmne bielkoviny.Zo súčasného stavu techniky je známy spôsob. .KQUľPJGłŠIIĚ-ÍIQ .§Pľâ§ 0 Vš 1 I 1 ĺ-ä.1 §ľ 1 ĺnných surovín, kde celý proces prebieha v tekutom stave, aj získaný produkt je tekutý.Pokial hydrolýza .prebieha pri teplote do 100 °C,- sú potrebné podstatne dlhšie reakčné doby v špeciálnych, pre tento účel konštruova.ných zariadeniach. Pri vyšších teplotách sa reakčná doba síce skráti, ale zase vyžaduje zariadenie pracujúce pri vyšších a vysokých tlakoch a kedže proces prebieha V tekutom stave, vyžadujú sa aj väčšie objemy hydrolýznych aparáiov.Uvedené nedostanky odstraňuje spôsob a zariadenie pre kontinuálnu parciálnu hydrolýzu pentozánových surovín pri atmosferiokom tlaku podľa vynálezu, ktoreho podstatou je, že na drtením alebo sekaním u.pravenú .pentozánovú surovinu, predohriatu na teplotu 90 °C až 110 °C sa pôsobí vodnými roztokmi lçatalyzatorov, predohíriatýml na teplotu 95 až 98 °C, rplo dolbu 60 až 180 minút v tepelne stabilizovanom prostredí v rozmedzí teplôt .80 až 100 °C, pri hydromodule 0,3 i 1 až ĺ 3 a takto zhydrolyzovaná surovina, získaná vo forme sypkého produktu, Ipio neutralizácii použitého katalyzátora sa použije priamo na jkŕimne účely alebo .sa podrobí kvasnému procesu za účelom transformácie .pentóz na bielkoviny.Zariadenie na vykonanie spôsobu pozostáva z odluičo-vaciehlo cyklónu, napojeného na pomocný medzioíperačný zásobník, opatrený vyprázdňovacím mechanizmom a rozrušovawčom kleníeb, Ikdenä daný pomocný medzioperačný zásobník je »pripojený závitovkový dopravník, opatrený dwplikatorom pre prívod vykurovacieho média, ktorý je priamo napojený .na impregnačne zariadenie, .priamo napojené na tepelne zaizolovanýzásobník, opatrený vyprazdňovacím mechanizmom. Daně impregnačně zariadenie je ešte opatrené potrubím pre prívod votlného roztoku katalyzätora, napojeného n.a zásobník s ipredraideným čerpadlem a výmenníkom tepla.Takto získaná zhydrolyzovaná sure-vina-sa môže spracovať aj inýum spôsobom, napr. protiprúdnou extrakciiou vzniklých pentóz horúcou vodou sa získa hydrolyzát .na výrobu Z-furaldehydu, D-xylózy, resp. bielkovín, zatial, kým lignocelulozový zvyšok sa podrobí -delivgnitikácii Pri tejto .alternative spracovania sa získa okrem základných produktov aj vysokohodnotné krmivo s hodnotou stravitelnosti 80 až 92 0/0 a organické tekuté ligninové hnojivo cennáho zloženia.Ďalšou -alternatívou zariadení naväzujúcich na hydrolyzač-ný tepelne zaizolovaný zásobník, napr. vibrofluidného zariadenia,je možno zhydrolyzované pentozány obsahujúcu surovinu, získanú spôsobom podľa vynálezu spracovať aj bez extrakci-e cukrov priamym postupom na Z-furaldehyd, pri teplotách 160 až 220 °C, kde vznikla zmes pár Z-furaldehydu, vodný-ch pár, pár kyseliny octovej a metaniolu sa vedie .priamo na degradovaný suchý lignocelulözový zvyšok sa v tomto prípade použije ako palivo na energetické pokrytie technologického postupu.Novosťou spôsobu parciálnej hydrolýzy rastlinných surovín podľa vynálezu je, že spracovaná surovina aj .po prebcihnutí hyd.rolýzy si zachováva vlastnosti -partikulárnej látky.Ďalšou výhodou je, že hydrolýza prebieha pri iatmosíeirickom tlaku, kovitinuálne priamo v tepelne zaizolovanom zásobníku a získaný produkt možno po neutralizáicii katalyzatora priamo .použit na skrmovanie,prípadne íermentáciou pentóz obohatit krmovinu o bielkoviny.Výhodou zariadenia na vykonanie spôsobu je predovšetkým jeho jednoduchosť,ohrev jak spracovávanej suroviny, talk aj katalyzátora a hydrolýza v tepelne zaizolovanom zásobníku.Na pripojenom výkrese, obr. 1 je schematicíky znázornená napojenie na seba naväzujúcich prvkov zariadenia .podla vynálezu.Zariadenie podľa vynálezu, ako aj znázornene na obr. 1, pozostáva z odlu-čovacieho cyklónu 1, napojeného na pomocný medzioperačný zásobník 2, opatrený vyprázudňovacím mechanizmom 3 .a rozrušovačom .klenieb 4. Na daný medzioperačný zásobník 2 je pripojený závitovkový dopravník 5, opatrený duplikátorom B, pre .prívod vykurovacieho média, ktorý je priamo napojený na irnpregnačné zariadeni-e 7, priamo napojené na tepelne zaizolovaný zásobník 8, opatrený vyprázdňovacím mechanizmom B. Dane impregnačné zariadenie 7 je ešte opatrené npotrubím pre prívod vodného roztoku katalyzátora, napojeným na zásobník 10, sZariadenie podľa vynálezu pracuje tak, že vytriedeííá drt kukuričných oiĺrlask-ov alebo iných rastlinných surovín sa zo zakryt-ej skládky pneumatický dopraví do odlu-čovacieho cyklónu 1, odkial padá do pomocného medzioperačného zásobníka 2. Z daného me-dzioperačněho zásobníka 2 sa drť odvádza do závitiovkového dopravníka 5, a týmto dopravuje do impregnačného zariadenia 7.V danom závitovkovom dopravníku 5 sa drť predohreje na teplotu 100 C a na takto predohrlatu surovínu sa V impregnačnoín zariadení 7 nastrekuje 1,5 Vo-ná kyselina sírová H 2 SO 4, ohriatá vo výmenníku tepla 12 na teplotu blízku teplote varu, v rozmedzí 95 až 98 °C. Roztok sa čerpá čerpadlem 11 zo zásobníka 10. Naiunpregnovaná drť postupuje do tepelne zaizolovaíieho zásob ňníka 8, ktorý je nadimenzovaný tak, že zdržná doba materiálu v ňom, pri ko-ntinuálnom chode je 120 minút. Zhydrolyzovaný produkt sa pomocou vyprázdñovarciebo mechanizmu 9 odvádza na ďalšie spracovanie.Kukuričííá drť s veľkosťou zrna do 5 mm,v množstve 10 kg, sušine 90 0/0, predobriata na teplotu 105 C sa naimpregnovaia 18 kilogramov 1,5 Vo-nebo roztoku kyseliny sírovej o teplote 98 °C. Takto naimpregnovaná surovina bola podrobená hydrolýze iv zaizolovanoní zásobníku po Úůlbll 120 minút. Laboratornym roztokom sa zistilo, že z takto získanej zhydrolyzovanej drte prešlo vodnou extrakciou pri teplote 8 D °C do roztoku 3,4 kg, t. j. 38 °/o,počítané na absolútne suchú surovinu.1. Spôsob kontinuálnoj lparciálnej hydroiýzy periozávíový-.Clí surovín 1317 i aĺlllłisĺfšľlĺiľkom tlaku, za použitia kalalyzátorov, výhodne zriedenýclí minerálnych kyselín o ikoncentrá~cii 0,1 .až 5,0 0/0, vyznačujüci sa tým,že na drtením alebo sekanímupravenfí pentozânovú surovinu, predohriatu na teplotu 90 až 110 C sa pôsobí danými vodnými roztokmi katalyzátorov, predohriutými na teplotu 95 až 98 °C, po dobu 80 až 180 minút v tepelne stabilizovaných podmienkach v rozmedzí teąplôt 80 až 100 °C, pri hyudroníodulxe 0,31 až 13, kde získaný produkt ostáva vo form-e partikulárnej látky.2. Zariadenie na vykonanie spôsobu podla bodu 1, vyznačujúce sa tým, že .pozostá va z odlučovacielío cyklonu 1, napojeného na pomocný medzioperačný zásobnílk 2, opatrený vyprázdňovaoíní mechanizinom 3 a rozrušovačom klenieb 4, kde na daný medzioperačný zásobník 2 je pripojený závitovkový dopravník 5, ojpatrený dupliikátorom 6, pre prívod vykurovacieho media, ktorý je napojený na iimpregnačné zariadenie 7, priamo napojené na tepelne zaizolovaný zásobník 8, opatrený vyprázdňovacím mechanizmom 9, pričom dané impregnačné zariadenie 7 je ešte opatrené .potrubím pre prívod vodného roztoku katalyzátora, naipojeným na zásobník 10, s predradenýní čerpadlem 11 a výínenníkom tepla (121.

MPK / Značky

MPK: C07H 1/08

Značky: prevádzanie, atmosferickom, hydrolýzu, kontinuálnu, spôsob, parciálnu, surovin, tohoto, spôsobu, zariadenie, pentozánových, tlaku

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-246447-sposob-pre-kontinualnu-parcialnu-hydrolyzu-pentozanovych-surovin-pri-atmosferickom-tlaku-a-zariadenie-pre-prevadzanie-tohoto-sposobu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob pre kontinuálnu parciálnu hydrolýzu pentozánových surovín pri atmosferickom tlaku a zariadenie pre prevádzanie tohoto spôsobu</a>

Podobne patenty