Способ выделения фурфуролсодержащего конденсата из гидролизата растительного сырья

Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик ОЛ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(51)М. Кл. С 07 0 307/50 Ъвудвретваквыб кввктет СССР вв дивм вэабрвтвнкй в втврытв 1.ОЛ 088,8) Опубликовано 07. 05,82, Бюллетень 17 Лата олубликования описания 07. 05.82 Л. 8. Зысин, Б. Н. Егоров, Е. А. Дорфман, Б.С.Гутковский,и Е, Д. Гельфандй УНаучно"производственное гидролизное объедицение1нГидролизпром"(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ФУРФУРОЛСОДЕРЖАЩЕГО КОНДЕНСАТА ИЗ ГИДРОЛИЗАТА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯИзобретение относится к усовершенствованному способу выделения Фурфуролсодержащего конденсата из гидролизата растительного сырья.фурфурол находит применение впроизводстве пластмасс и органическом синтезе,Известен способ выделения Фурфурола из гидролизата растительногосырья, который заключается в том, .что перегретый до 150-185 С гидролизат из гидролизаппарата подвергают трехступенчатому испарению в испарителях и охлаждают до 100-105 вС,пары самоиспарения гидролизата, содержащего фурфурол, с каждой ступе 1ни испарения направляют в конденсаторы (решеферы), где происходит передача тепла от конденсирующихся па-,ров самоиспарения к воде, пред"назначенной для приготовления варочной смеси, на стадии гидролиза,приэтом последняя нагревается до 120-140 фС, а образовавшийся в решеферах фурфуролсодержащий конденсат полностью поступает на дальнейшую переработку Ц 1. Недостатками указанного способа являются интенсивное загрязнение теплообменных поверхностей, что приводит к снижению производительности и "пролету" паров самоиспарения через теплообменники без конденсации, а также необратимым потерям тепла при нагреве воды, предназначенной для приготовления варочной смеси, в результате имеют место йотери фурфурола, а температуру воды обычно не удается поднять выше 110-120 ОС; сложность системы, обусловленная большим количеством теплообменников, нуждающихся в чистке; значительные трудности при поддержании сбалансированного режима работы линий испарения и конденсации; повышенная инерционность системы, обусловливающая необходимость жесткого режима варки.П р и м е р. Гидролизат иэ гидролизаппарата при= 170 фС в количестве С = 1000 кг поступает в испаритель 1 ступени, давление в котором Р 1 = 3,5 ата (0,35 МПа) . Значения давления на ступенях испарениялежат обычно в диапазоне от 6 до0,5 ата (0,6-0,05 МПа) в зависимостиот значений параметров и схемы технологического процесса.Температура насыщения при 1, ="-3,5 ата й= 138 С; теплота парообразованил (конденсации) при Р, =.ф 3,5 ата ;Т = 513 ккал/кг, теплосодержание пара и воды по линии насыщенияпри Р = 3,5 ата соответственно=- 652, 1 = 139 ккал/кг,Теплосодержание гидролиэата на выходе из гидролизаппарата при 1=170 С1 = 172 ккал/кг.Степень сухости парожидкостнойсмеси в испарителе 1 ступени172-139х = = -о,оооо1Количество паров самоиспарения,образующихся за счет вскипания гидролизата в испарителе 1 ступени 3 92595Цель изобретения - упрощение технологической схемы и удешевление процесса,Указанная цель достигается тем,что согласно способу получения фур-фуролсодержащего конденсата из гидролизата растительного сырья испарением гидролизата в двух испарителях, соединенных последовательно,конденсацией паров самоиспарения с об 40разованием фурфуролсодержащего конденсата,и передачей тепла конденса-,ции воде, используемой для приготовления варочной смеси на стадии гидролиза; в теплообменнике конденсацию паров самоиспарения гидролизатаосуществляют при давлении О,б-;0,05 ИПа в двух инжекторах фурфуролсодержащим конденсатом, циркулирующим в замкнутом контуре, в котором , воба инжектора расположены последовательно.Способ осуществляется следующим образом.5Гидролизат иэ гидролизаппарата пртемпературе, например, 170 С поступает в испаритель первой ступени ипри давлении 0,6-0, 05 ИПа пары самоиспарения, содержащие фурфурол, конденсируются в первом инжекторе на струеохлажденного фурфуролсодержащего конденсата, который циркулирует в контуре за счет работы насоса. Неисправшийся гидролизат поступает в испарительвторой ступени, где поддерживаетсядавление, близкое к атмосферному;пары самоиспарения второй ступени конденсируются во втором инжекторе, включенном последовательно с первым инжектором в общий контур циркуляции.40Тепло конденсации фурфуролсодержащихпаров отводится из контура в поверхностном водо-водяном теплообменникеза счет конвективной передачи теплаот фурфурою 1 содержащего конденсата кводе, которая догревается таким образом до 130-135 фС и поступает далее по трубопроводу на приготовление варочной смеси. Окончательный догрев варочной смеси до температурыварки осуществляется в смевивающемподогревателе. По трубопроводу изконтура после второго инжектора осуществляется постоянный отбор на дальнейаую переработку фурфуролсодержащего конденсата в количестве, равном потоку паров самоиспарения наобоих инжекторах,ОХ С = 1000 0,0615 65 кг Температура охлаждающего фурфуролсодержащего конденсата на входе в инжектор 1 ступени ц =100 оС, а на выходе из инжектора 1 ступени=135 ф С Уравнение смешения для инжектора 1 ступени имеет вид,ИОТ 1 +С С, =(Ск О 1) 1 ы, где С - количество охлаждающегофурфуролсодержащего конденсата65 652 + 6100 =(С +65) 135Из этого уравнения видно, что Ск= 980 кг - количество фурфуролсодержащего конденсата, необходимое для конденсации паров самоиспарения гидролиэата в инжекторе 1 ступени.Температура воды используемой для приготовления.варочной,смеси, на входе в водо-водяной теплообменник й-" 5 УС, а на выходе й = 130 С.Количество воды для приготовления варочной смеси 63= 920 кг.Уравнение теплового баланса для водо-водяного теплообненника имеет вид5 92595 .ти фурфуролсодержащего конденсата и воды равны между собой1045(135-) =920 (130-55) .Согласно этому уравнению температура конденсата после теплообменни ка е 1, = 68 С.Далее гидролизат после испарителя 1 ступени при с138. С поступает в испаритель 11 ступени в количестве 0=1000-0=,935 кг. При выбранном дав лении в испарителе 11 ступени Р щ 1,2 ата (0,12 НПа), Температура насыщения 1 ь 104 С. Теплосодержание пара и воды соответственно 1 641 ккал/кг, 1 = 104 ккал/кг. Тепло та парообразования (конденсации) с-=536 ккал/кг.ВСтепень сухости парожидкостной смеси в испарителе 1 ступенид 1139-104,Х20530 066Количество паров самоиспарения, образующихся за счет вскипания гидролизата в исларителе 11 ступени0 щ Х.(6 - 01 ) 0,066 33562 кг 25У;:авнение смешения для инжектораступени имеет видО 1 а + И - От) Вх =(Ск+ 0+ ОВ) х 162641 +(980+65)" 68 (980+65+62)х х 16 ы30. Согласно этому уравнению 1 д = 100 ккал/кг, цто соответствует Ц, =- 100 фС и полностью совпадает со зна-чением температуры Фурфуролсодержа-щего конденсата на входе в инжектор , 1 ступени. филиал ППП "Патент 1, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 В парах самоиспарения гидролиэата процентное содержание Фурфурола состаЬ. ляет 0,2-0,4 следовательно,в процессе 40 самоиспарения гидролизата в испарителях 1 и 11 ступени удается извлечь иэ 1000 кг гидролизата 0,25-0,50 кг фурфурола, который содержится в 127 кг паров самоиспарения гидролиэата, конденсируемых на струе Фурфуролсодержащего конденсата, с точно таким же (0,2-0,4)-процентным содержанием фурфурола. Иэ циркуляционного контура постоянно отводится на последующую50 переработку фурфуролсодержащий конденсат в количестве, равном количеству паров самойспарения гидролизата, конденсируемых в инжекторах 1 иступеней. Оставшееся количество гидроли-". .зата равно 1000-(65+62)1000-127 а ф =873 кгВНИИПИ Заказ 2879/6 Использование предложенного способа получения фурфуролсодержащегоконденсата из гидролизата обеспечивает по сравнению с известным спосо"бом следующие преимущества: исключается поверхностные конденсаторы;сокращается количество испарителей итеплообменных аппаратов, что ведет кснижению капитальных затрат; за счетразделения процессов конденсации паров самоиспарения и нагрева воды сни"жается отложение на теплообменных по"верхностях, в результате возрастаетэксплуатационная надежность системысокращается эксплуатационные расходы за счет снижения расхода пара надогрев варочной смеси и исключаютсяпотери фурфурола; благодаря введению контура циркуляции фурфуролсодержацего конденсата улучшаются маневренные характеристики схемы и упрощается ее эксплуатации; применениеинжекторов для конденсации паров самоиспарения позволяет в широких пределах регулировать давление в испарителях, создавая тем самым дополнительную гибкость технологической схемы, и улучшает динамические качествасистемы.гформула изобретенияСпособ выделения Фурфуролсодержащего конденсата из гидролиэата растительного сырья испарением гидролизата в двух испарителях, соединенныхпоследовательно, конденсацией паров самоиспарения с образованиемфурфуролсодержащего конденсата и пе"редачей тепла конденсации водеиспользуемой для приготовления вароч"ной смеси, на стадии гидролиза втеплообменнике, о т л и ц а ю щ и й-с я тем, цто, с целью упрощения технологической схемы и удешевленияпроцесса, конденсацию паров самоиспа-,рения гидролизата осуцествляют придавлении 0,6-0,05 МПа в двух инжекторах фурфуролсодержацим конденсатом, циркулируещим в замкнутом кон",туре, в котором оба инжектора рас-положены последовательно.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. В. Н. Царков и др. Технологиянгидройоиэных производств. М Лес-ная промышленность", 1973, с, 68-71