Аппарат для обработки растительного сырья — SU 565086 (original) (raw)
Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Дополнительное к авт, с ву 2) Заявлено 22.07,74 (21) 2048330/1)М,Клз 021 С 1 с присое ением заявки Ле Государственный комитет Совета Министров СССР 23) ПриоритетОпубликовано 15,07.77, Бюллетень26 Дата опубликования описания 23.08.7 УДК 676.1.02(71) Заявител РАБО АСТИТЕЛЬНОГО СЫР(54) АППАРАТ Д С целью повышения количественного выхода сахаров с весовои единицы сырья при его гидролизной обработке предлагаемый аппарат имеет фильтр разделения гидролизата и лигнина растительного сырья, установленный на валу ворошителя и соединенный патрубками для отвода лигнина с нижним разгрузочным устройством; трубопроводы для подачи химреагентов выполнены с перфорацией, а трубопровод для подачи промывной жидкости соединен с зоной фильтрации фильтра разделения. Пароуплотнитель выполнен в виде кольцевого коллектора с форсунками. Трубопроводы для подачи химреагентов выполнены в виде верхней и нижней коаксиально установленных несообщающихся между собою труб, причем ввод в корпус нижней трубы выполнен через выгрузочное отверстие корпуса, а верхней - через крышку корпуса.На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез по А - А на фиг. 1 (паровой уплотнитель).Аппарат для обработки растительного сырья представляет собой корпус 1 с верхней крышкой 2 и днищем 3, оборудованный загрузочными устройствами 4, смонтированными на верхней крышке 2, и разгрузочными устройствами 5, расположенными в нижней части корпуса 1. Внутри корпуса, в верхней его лизной происпользовано астительного Изобретение относится к гидромышленности и может бытьдля проведения гидролиза рсырья с целью получения сахаров.Известен аппарат для обработки раститель ного сырья, включающий вертикальный корпус колонного типа с крышкой и верхним загрузочным устройством и с выгрузочным отверстием и нижним разгрузочным устройством, коаксиально установленные по оси корпуса 10 трубопроводы для подачи химреагентов и трубопровод подачи промывной жидкости, пароуплотнитель, фильтры, установленные по высоте корпуса в зонах обработки сырья, и ворошитель. 15Данный аппарат не обеспечивает полного извлечения сахаров с весовой единицы сырья в процессах гидролиза вследствие неравномерного обновления химреагентов по высоте и объему сырьевого столба и неравномерного и недостаточного прогрева паром потока загружаемого в аппарат сырья вследствие неполного отбора гидролизата, особенно на этапе выгрузки лигнина из аппарата. Кроме того, наличие боковых вводов для трубопроводов подачи химреагентов ухудшает технологичность конструкции, а расположение промывочной зоны в аппарате уменьшает полезный объем аппарата. 2) Авторыизобретения А. А, Погодина, ЮВ. И, Бойко, И, 11 М 5086части, в зоне загрузки установлен паровой уплотнитель, выполненный в виде кольцевого коллектора 6 со штуцером 7 для подвода пара и с рядом форсунок 8, расположенных с равным шагом по окружности и установленных под углом к вертикали. Через верхнюю крышку 2 корпуса пропущены и закреплены в ней перфорированные трубы для подачи химреагентов, выполненные коаксиально.Внешняя труба 9 доведена до уровня пентозной зоны и конец ее заглушен в конце этой зоны, а внутренняя труба проходит через гексозную зону и разделена в ней заглушкой 10 на два звена (верхнее 11 и нижнее 12) и пропущена сквозь выгрузочное отверстие корпуса 1, а также сквозь фильтр 13 разделения гидролизата и лигнина и закреплена в его корпусе.Подвод химреагентов к внешней трубе 9так же, как и к верхнему звену 11 внутренней трубы осуществляется через самостоятельные штуцеры, расположенные над верхней крышкой 2 корпуса 1, а к нижнему звену 12 внутренней трубы - через штуцер, расположенный под днищем 3 корпуса 1.В аппарате на трех уровнях отбора гидролизата в зонах пентозного и гексозного гидро- лиза установлены закрепленные на стенке корпуса фильтрующие устройства, выполненные в виде разборных съемных тонкостенных цилиндрических перфорированных обечаек 14, подкрепленных кольцами жесткости и состыкованных между собой. Каждое из фильтрующих устройств снабжено камерами 15 со штуцерами отбора гидролизата и подачи пара на продувку, В нижней части зоны гексозного гидролиза, где в гидролизате повышена концентрация лигнина, с равномерным шагом по окружности установлено несколько механических самоочищающихся фильтров 16 с электроприводом. Эти фильтры могут быть установлены на любом из указанных уровней отбора гидролизата, при этом перфорированные обечайки 14 и камеры 15 демонтируются.В днище 3 корпуса 1 на полом валу установлено жестко колесо ворошителя 17 с цевочным зацеплением. С внешней стороны днища крепится фильтр 13 разделения гидролизата и лигнина, фильтрующие элементы которого закреплены на этом же валу. Фильтр 13 снабжен коллектором 18 для подачи в него воды на отмывку лигнина, штуцером 19 для отвода гидролизата, а также патрубками для подсоединения выгрузочных устройств 5,Аппарат работает следующим образом. В верхние горловины загрузочных устройств 4 непрерывно подают сырье, которое затем под влиянием сил тяжести и давления пара, поступающего через штуцер 7 в паровой уплотнитель, перемещается сверху вниз, Верхний уровень сырья и уровень жидкости над сырьем сохраняют постоянными. Паром, поступающим в верхнюю часть аппарата, сырье уплотняют в зоне загрузки, а также предварительно прогревают,Гндролиз в аппарате осуществляют в двестадии; первая стадия - пентозный гидролиз,когда происходит разложение легкогидролизусмой фракции полисахаридов в верхней частиб аппарата (в зоне пентозного гидролиза), ивторая стадия - гексозный гпдролиз - разложение трудногидролизуемой фракции полусахаридов при дальнейшем опускании сырья внижнюю часть аппарата (в зону гексозного10 гидролиза). Раствор химреагентов подают ваппарат одновременно в каждую зону гидролиза: в зону пентозного гидролиза - по внешней трубе 9 через самостоятельный штуцер, ав зону гексозного гидролиза - через самосто 15 ятельные штуцеры каждого из звеньев 11 и 12внутренней трубы,Отбор гидролизата из аппарата происходитодновременно из каждой зоны, Свежезагруженное сырье, соприкасаясь с менее активным20 кислым раствором, подвергается более мягкому гидролизу. Получаемый продукт - пентозный гидролизат - выводят из верхней части зоны реакции через перфорированную цилиндрическую обечайку 14, что позволяет сохранить от разложения мягкогидролизуемуючасть сахаридов. Гексозный гидролизат отбирают на трех уровнях по высоте гексозной зоны, причем наибольшую его часть отбираютв верхней части этой зоны. Отбор гидролизаЗО та из гексозной зоны осуществляют через перфорированные цилиндрические обечайки 14 вверхней и средней частях этой зоны, а в нижней части этой зоны - через несколько самоочищающихся фильтров 16.Для очистки фильтрующих отверстий в цилиндрических обечайках 14, а также дополнительной очистки фильтрующих щелей в самоочпщающихся фильтрах 16 в них периодически подается пар для продувки.4 о Опускаясь в нижнюю часть аппарата, отработанное сырье ворошптелем 17 с механическим приводом перемещается в фильтр 13разделения гидролизата и лигпина, в которыйчерез коллектор 18 поступает чистая вода над отмывку лигнина. При этом процесс диффузиии отмывки сахара от лигнина протекает значительно полнее, Из фильтра 13 гидролизатотбирают через патрубок 19, а влажный лигнин поступает в выгрузочные устройства 5.,",о Предложенный аппарат способствует повышению выхода сахаров с весовой единицысырья. По ориентировочным расчетам аппаратдаст повышение выхода сахаров на 17 - 207 оФильтр разделения гидролизата и лигнинаобеспечивает увеличение выхода сахаров на2 Ч. Так как он установлен на пути выгрузкилигнина - перед выгрузочными устройствами,максимально используется энергия рабочегодавления на операцию разделения в моментвыгрузки, следовательно, влажность лигнинаминимальна, а благодаря подведению промывной жидкости к сго зоне фильтрации концентрация сахаров в отдельном лигнине резко уменьшается, а количество сахаров в отде 65 ленной жидкости соответственно увеличивается, Все это, вместе взятое, и обеспечивает повышение выхода сахаров на 2/О.Благодаря осевому расположению трубопроводов для подачи химреагентов и установке их по всей высоте корпуса, а также благодаря наличию на них перфорации по высоте каждой зоны гидролиза обеспечивается повышение выхода сахаров с весовой единицы сырья на 15"/о. Это достигается тем, что в период перколяции процесс обновления химреагентов происходит на всех уровнях сырьевого столба одновременно и во всем его объеме, вследствие чего обеспечивается максимальная скорость отбора сахаров как пентозных, так и гексозных. фор мул а изобретения1. Аппарат для обработки растительного сырья, включающий вертикальный корпус колонного типа с крышкой и верхним загрузочным устройством и с выгрузочным отверстием и нижним разгрузочным устройством, коаксиально установленные по оси корпуса трубопроводы для подачи химреагентов и трубопровод подачи промывной жидкости, пароуплотнитель, фильтры, установленные по высоте корпуса в зонах обработки сырья, и ворошитель, отличающийся тем, что, с це лшо повышения количественного выхода сахаров с весовой единицы сырья при его гидролизной обработке, аппарат имеет фильтр разделения гидролизата и лигнина растительного сырья, установленный на валу вороши теля и соединенный патрубками для отводалигнина с нижним разгрузочным устройством, трубопроводы для подачи химреагентов выполнены с перфорацией, а трубопровод для подачи промывной жидкости соединен с зоной 15 фильтрации фильтра разделения.2. Аппарат по п. 1, отличающийсятем, что пароуплотнитель выполнен в виде кольцевого коллектора с форсунками.3, Аппарат по пп. 1 и 2, от лича ю щи й ся тем, что трубопроводы для подачи химреагентов выполнены в виде верхней и нижней коаксиально установленных несообщающихся между собой труб, причем ввод в корпус нижней трубы выполнен через выгрузочное отвер стие, а верхней - через крышку корпуса.565086 АА оиа 2 Составитель Л. Даниленко Техред М. Семенов Редактор В. Блохина Корректор Л. Брахнина типография. пп Сапунова, 2 Заказ 2150/2 Изд. Ма 642 Тираж 509 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5