Способ переработки отходов гидролизного производства этанола

Скачать ZIP файл.

Текст

Смотреть

. РЕСПУБЛИК ш В 09 В 3/00 РЕ ТВУ СКОМУ Сви Я УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТКОЙПИСАНИЕ ИЗ(71) Институт биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР(56) . А,Ва 11 у, Н.И.Втоо 1 св. "Л. ш СЬев. Зос"1946, ч 68р. 445.2. Корытцева В.Ф.,Водзинский Ю.В. Вольтамперное окисление лигнинов на графитовом электроде. Вольтамперный анализ остаточноге лигнина в целлюлозе н лигнина в древесине, "Химия древесины", 1980, В 4, с, 85-87.3. Стромский С,В Чупка Э.Н. Особенности электрохимического окисления лигнина; Химия и технология целлюлозы", 1979, В 6, с. 84-86.4. Смирнов В.А. и другие. Электро- химическая переработка отходов гид- . ролизного производства. Известия . СКНЦ ВШ. Серия технических наук, 1975, В 4, с. 89"92.5. Демин В,А. и другие. Структурные изменения сульфатного лигнина в процессе электрохимнческого окисления, "Химия древесины", 1980, В 4, с. 82-84.(54)(57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВГИДРОЛИЗНОГО ПРОИЗВОДСТВА ЭТАНОЛАпутем электролиза, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью полнойутилизации отходов гидролизного производства этанола путем полученияиз них полисахаридов и алифатическихсоединений, электролиз осуществляютв нейтральной среде при анодной плотности тока 0,06-0,03 А/смф при перемешивании в течение 25-72 ч.Изобретение относится к гидролизной промышленности, а именно к способам получения целлюлозы, других полисахаридов и алифатических соединений из отходов гидролизного произ водства этанола,Большая часть отходов гидролизного производства этанола не используется для производства товарной продукции и вывозится в отвалы, Затраты по пе О ревозке отходов ежегодно составляют около 4 мли.руб.Соотношение основных компонентов отходов гидролизной промышленности колеблется в широких пределах в за висимости от вида сырья и применяемых технологических режимов его об-. работки. Отходы гидролизной промышленности состоят из лигнина (50-707.),; трудногидролизуемых полисахаридов (13-38 Ж), смолистых веществ (7-197) зольных элементов (1-107).По предварительным расчетам полная утилизация отходов может привести к увеличению производительности 25 гидролизно-дрожжевых заводов на 18-20 Ж без дополнительных затрат древесины.Известны способы электролитического разложения чистого лигнина. Для электролитического разложения чистого лигнина проводят щелочную экст" ракцию лигнина при высоких температурах и давлении из различных источников растительного сырья или из от 35 ходов гидролизной промышленности и полученный экстракт подвергают окислительному электролизу до низкомолекулярных ароматических и .алифатических соединений 11-4 ).40Известен способ электролитического разложения лигнина, получаемого экстракцией диоксаном иэ сульфатной целлюлозы с последующим электролизом в бездиафрагменнои системе45 электродов в среде с МаС 1 и добавлением бихромата калия и беэ него 5,Однако этот способ не позволяет полностью переработать отходы гидО ролизного производства, так как в основном для переработки используется только экстракт, причем последний получают в агрессивных средах и при высокой температуре.Цель изобретения - полная утилизация отходов гидролизного производства этанола путем получения из них полисахаридов и алифатическихсоединений,Указанная цель достигается тем,что согласно способу переработкиотходов гидролизного производстваэтанола путем электролиза,электролизосуществляют в нейтральной средепри анодной плотности тока 0,060,03 А/см при перемешивании в течение 25-72 ч.Известные способы электролитического разложения чистых растворовлигнинов не позволяют сделать однозначный вывод о возможности электролитического разложения лигнинового компонента и смолистых веществв отходах гидролизного производства этанола, так как эти отходы являются гетерогенной системой. Для полного разложения лигнина и смолистых веществ в отходах гидролизного производства, представляющего собой гетерогенную систему, используют интенсивное перемешивание гетерогенной системы продолжительность проЭцесса электролиза 25-72 ч при анодной плотности тока 0,06-0,03 А/см что позволяет разложить лигнин и смолистые вещества без существенных изменений других компонентов отходов гидролизного производства. Электролиз ведут до полного разложения лигнинового компонента и смолистых веществ отходов (об окончании процесса судят по изменению окраски электролизата от черного до светло-зеленого или бесцветного ). После окончания процесса электролиза смесь остаточной целлюлозы и труднорастворимых полисахаридов отделяют от растворимых алифатических соединений с помощью фильтрования. Алифатические соединения (спирты, кислоты, альдегиды, кетоны) можно использовать в качестве источника углерода и энергии для культивирования гетеротрофных микроорганизмов, либо в качестве растворителя новой порции отходов для проведения процесса электролиза. Смесь остаточной целлюлозы и труднорастворимых полисахаридов так же, как алифатические соединения, можно использовать в различных областях народного хозяйства, в частности, в качестве источника углерода и энергии для куль. тивирования целлюлозоразрушающих микроорганизмов.Отсутствие этапа экстракции лигнинового компонента из отходов гид"ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 ролиэного производства, применениенейтральных сред и бездиафрагменнойсистемы электродов в предлагаемомспособе, позволяет перерабатыватьотходы гидролизного производства безагрессивных сред, высокой температуры и значительного давления, что дает возможность беэ больших энергетических затрат получить смесь остаточной целлюлозы, труднорастворимыхполисахаридов и растворимых алифа"тических соединений и использовать ихв различных областях народного хозяйства.а П р и. м.е р 1, Для проведенияполного электролитического разложения отходов гидролизного производства этанола 20 г отходов ,помещают в трехгорлую колбу объемом500 мл, вносят также 10 г КС 1 и наливают 200 мл водопроводной водыпроводник второго рода ). В боковыеотводы вставляют платиновые электроды и подключают к источнику постоянного тока. Злектролиз ведут припостоянном перемешивании. Длительность электролиза при анодной плот-ности тока 0,05 А/см 2 составляет46 ч. Об окончании процесса электро"30 .лиза судят по изменению окраски электролизата от черного до светло-зеленого цвета. После окончания электролизата смесь разделяют на две фракции - фильтрат и осадок с помощью фильтрования через стеклянный фильтр 35 В 3.Фильтрат представляет собой смесь алифатических соединений, органических кислот, спиртов, альдегидов и кетонов,(по данным метода протон- фОного магнитного резонанса ). Выход алифатических соединений составляет 227 от исходной навески отходов гидролизного производства этанола. Фильтрат может быть использован как 45 для культивирования микроорганизмов, так и в качестве среды для прове. дения повторных процессов электроли- Ф эа отходов гидролизного производства этанола.Нерастворимый осадок представляет собой смесь целлюлозы и трудно- растворимых полисахаридов. Выход целлюлозы и труднорастворимых полисахаридов нерастворимый осадок) составляет 337. от исходной навески отходов гидролизного производства. Содержание целлюлозы в нерастворимом осадке 133, труднорастворимых полисахаридов 203.Полученная смесь целлюлозы и труднорастворимых полисахаридов может быть использована как источник углерода для культивирования целлюлозоразрушающих бактерий и в качестве сырья для гндролизной и целлюлознобумажной промышленности. Содержание газовой фракции: СО 2 27, СО, СН+следовые количества (определено масс-спектрометрически), С отсутствует.П р и м е р 2. Проводят электролиз аналогично примеру 1, но при анодной плотности тока 0,03 А/см2 Длительность электролиза при данной анодной плотности тока составляет 72 ч. Выход продуктов такой же как в примере 1. П р и м е р 3, Проводят электролиз аналогично примеру 1, но при анодной плотности тока 0,06 А/см Длительность электролиза составляет 30 ч. Выход продуктов такой же как в примере 1.Таким образом, все три приведенных примера осуществления способа дают воэможность практически полностью утилизировать отходы гидролизного производства этанола без применения агрессивных сред и высоких температур и давлений при меньших энергетических и материальных затратах. Кроме того, исключается загрязнение окружающей среды и отъем земельных площадей под отвалы производственных отходов.

Заявка

3622702, 05.05.1983

ИНСТИТУТ БИОХИМИИ И ФИЗИОЛОГИИ МИКРООРГАНИЗМОВ АН СССР

АКИМЕНКО ВАСИЛИЙ КОНСТАНТИНОВИЧ, САХАРОВСКИЙ ВАЛЕНТИН ГРИГОРЬЕВИЧ, СЕНЕЧКИН ВИКТОР НИКОЛАЕВИЧ, ЧУВИЛЬСКАЯ НАТАЛЬЯ АЛЕКСЕЕВНА, ЧЕРМЕНСКИЙ ДМИТРИЙ НИКОЛАЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: B09B 3/00

Метки: производства, отходов, гидролизного, этанола, переработки

Опубликовано: 30.11.1984

Код ссылки

<a href="http://patents.su/3-1126340-sposob-pererabotki-otkhodov-gidroliznogo-proizvodstva-ehtanola.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ переработки отходов гидролизного производства этанола</a>

Похожие патенты