Способ получения растворов моносахаридов

Л0 П И С А Н И Е н 11626122ИЗОБРЕТЕН И ЯК АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетских Социалистических Реслубликже и О. М, Ьабинаственное и проектноролизной промышленности ром И. В, Лебедев, В, И. Сар Всесоюзное научно-произво нструкторское объединение ги Гидролизп4) СПОС ОЛУЧЕБИЯ РАСТВОРОВОСАХАРИДОВ 2 Изобретение относится к гидр ол изной промышленности, а именно к способу получения растворов моносахаридов путем гидролиза растительного сырья минеральными кислотами,Известен способ получения растворов моносахаридов путем гидролиза растительного сырья 2 - 9%-ной минеральной кислотой при 100 в 1 С в протнвотоке с последующей отмывкой полученного целлолигнина и его гидролизом в непрерывном прямотоке 11,Недостатком известного способа является необходимость достаточно тонкого измельчения целлолигнина, что приводит к дополнительным энергозатратам, возникающие затруднения по перекачке целлолигниновой пульпы в части подбора перекачивающих средств (насосов), работающих с большим напором, невозможность сокращения жидкостного модуля из-за резкого измельчения реологических свойств пульпы, приводящих к невозможности ес перекачивания, большая степень разрушения образовавшихся сахаров в связи с большой концентрацией катализатора (кислоты) в реакционной массе.Целью изобретения является упрощение процесса получения растворов моносахаридов из растительного сырья и повышение выхода целевого продукта.Поставленная цель достигается тем, чтоотмывку целлолип 1 ина ведут минеральной кислотой с концентрацией 0,5 - 2% в противотоке для полного извлечения сахаров, а гидролнз целлолнгнина осуществляют водой с температурой 200 - 290 С прп давлении 16 - 80 атм.0 Прн переводе цсллолигнина, полученногопри гидролизе растительного сырья минеральной кислотой, на стадию отмывки избыток кислоты стекает с частичек целлолигнпна и возвращается на стадию гидро лиза растительного сырья, а влажньш целлолип;ин загружают в реактор, в который одновременно подают перегретую воду до температуры, несколько превышающей температуру реакции, с целью подогрева влажного цсллолнпшна. Прп подогреве пропитанного кислотой целлолигннна с помощью перегретой воды происходит гндролиз целлюлозы цсллолппшна н диффузия кислоты и сахара нз внутренних пор частнчек целлолигнина в наружную воду с понижением концентрации кпслоты и концу реакционного времени. Снижение концентрации кислоты в среде, в которую диффундирует растворенный сахар, значительно сокращу,У :уР,ф6261223 ф, р ет его разложение и способствудфйовыйению выхода и доброкачественнйф,ги 4 ролизатов.Пример, Гидролиз щепы березовой древесины проводят в гидролизаппарате в про тивотоке твердой и жидкой фаз с верхней подачсй сырья, Соотношение твердой и жидкой фаз 1: 5, т. е. на 1 т абсолютно сухой щепы задают 5 т разбавленной серной кислоты с концентрацией 1,5%. Процесс 10 ведут при температуре 120 С, которую достигают подачей острого пара в реакционное пространство, Время гидролиза составляет 120 мпн. Предгидролизат отбирают в верхней части аппарата количестве 2,5 15 модулей, т, е. на 1 т перерабатываемого сырья отбирают 2,5 т предгидролизата. При этом получают концентрацию сахара в предгидролнзате, равную 10/, при количественном растворении легкогидролизуемых 20 полисахаридов. Полученный остаток древе- сипы - целлолигнин отмывают 0,5%-ной серной кислотой с температурой 70 - 80 С от сахара и избытков кислоты в нижней части гидролизаппарата, так же в противо токе фаз, и перегружают его в реактор для последующего гидролиза, При этой перегрузке избыток промывной кислоты стекает с частичек целлолигнина и, возвращаясь, используется для гидролиза щепы, а цел лолигнин с влажностью 65 - 73/о, без дополнительного измельчения, загружают в реактор для проведения процесса гидролиза, в который одновременно подают перегретую до 280 - 290 С воду. При этом влаж ный целлолигнин быстро нагревается до необходимой температуры реакции 228 - 230 С. При указанной температуре реакции целлолигнин в прямотоке твердой и жидкой фаз, при общем гидромодуле, равном 10, выдерживаетя 200 - 300 с и через систему испарителей, в которых происходит ступенчатое снижение давления до атмосферного и температуры до 100 С, поступает в нейтрализатор, В нейтрализаторе пульпу обрабатывают известковым молоком до рН 4 - 5 и подвергают разделению на винтовой отжимной машине, при этом разделении производят полную отмывку сахара от лигнина и обезвоживание лигнина до остаточной влажности 40 - 45%, что дает возможность сжигать его в котле-утилизаторе. Общий выход сахаров составляет 63 - 65%.Предлагаемый способ дает возможность в широком диапазоне изменять жидкостной модуль для нахождения оптимальной его величины, улучшает условия проведения процесса гидролиза целлюлозы на второй стадии, когда продукты гидролиза из внутренних пор целлолигнипа начинают диффундировать в окружающую воду со снижением концентрации катализатора - кислоты, упрощает подачу компонентов в зону реакции и исключает применение насосов высокого давления для перекачки пульпы,Формула изобретения Способ получения растворов моносахаридов путем гидролиза растительного сырья 2 - 9%-ной минеральной кислотой при 100 - 120 С в противотоке с последующей отмывкой полученного целлолигнина и его гидролизом в непрерывном прямотоке, отличающийсяя тем, что, с целью упрощения процесса и повышения выхода целевого продукта, отмывку целлолигнина ведут минеральной кислотой с концентрацией 0,5 - 2/, в противотоке для полного извлечения сахаров, а гидролиз целлолигнина осуществляют водой с температурой 200 в 2 С при давлении 1 б - 80 атм.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Лвторское свидетельство СССР Ув 407873, кл. С 13 К 1/02, 1971,Составитель М. ЛаринаТехред Н. Рыбкина Корректор Т, Добровольская Редактор М. Дмитриева Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1909/17 Изд.649 Тираж 473 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5