Установка для охлаждения гидролизатов растительного сырья

(19) (.11) 51) 5 ЗК 1 02 ИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(71) Архангельский лесотехнический Институт им. В. В, Куйбышева и. Кооператив "Инженер" при Архангельском лесотехническом институте им, В. В. Куйбышева (72) Е. Д. Гельфанд(56) Мартыненко К. Д, и др. Технологическое оборудование гидролизных производств.М.: Лесная промышленность, 1973, с. 142146, с. 139 - 141, с, 137-141, рис. 42.(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ГИД-РОЛИЗАТОВ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ Изобретение относится к гидролизной промышленности, производящей этиловый спирт, кормовые дрожжи и фурфурол, касается устройств, применяемых для охлаждения гидролизатов растительного сырья, и может быть использовано и в целлюлознобумажной промыщленности при биохимической.переработке сульфитных щелоков на спирт и кормовые дрожжи.Известно применение для охлаждения гидролизатов только двух устройств - это поверхностные теплообменники и вакуум-охладительные установки.Недостаток поверхностных теплообменников заключается в том, что при охлаждении на них гидролизата он не очищается от. вредных летучих примесей, мешающих его дальнейшей переработке (фурфурол и другие).В качестве прототипа принята вакуум-схладительная установка, включающая вакуум-испарители гидролизата, соединенные с ними вакуум-конденсаторы,2(57) Использование; относится к гидролизной промышленности, касается производства спирта и кормовых дрожжей и позволяет снизить загрязненность кондейсатов, образующихся при вакуум-испарительном охлаждении гидролизатов. Сущность изобретения; установка включает вакуум-испарители .с вакуум-конденсаторами, подключенными к паровым эжекторам, сборник конденсатов и вакуум-рестифика ционную колонну, тарелка питания которой соединейа со сборником, а кубовая часть - с паровыми зжекторами со стороны выхода из них отработанного пара и/или с паровым пространством одного из вакуум-испарителей, 1 э и. ф лы, 1 ил. подклоченные к пароэжекторным вакуум- насосам, сборник конденсатов паров само- испарения и конденсатор отработанного пара с пароэжекторов.Гидролизат последовательно проходит через вакуум-испарители, разрежение в которых нарастает от первого к последнему и, вскипая в каждом из Них, охлаждается; одновременно при вскипании гидролизата в паровую фазу вместе с водой переходят и вредные летучие примеси, содержащиеся в гидролизате, Пары вскипания из каждого испарителя отводятся в соответствующий конденсатор, подключенный к соответствующему паровому эжектору; образующиеся конденсаты отводятся в сборник, а из него - на очистку (т.е. извлечение фурфурола и других примесей путем ректификации), Отработанные пары из пароэжекторов отводятся в конденсатор смешения, орошаемый водой, и смесь сбрасывается в канализацию,Недостатком прототипа является то, чтообразующиеся в процессе ее работы конденсаты сильно загрязнены вредными органическими веществами (в частностифурфуролом до 0,4%), сброс их в канализацию запрещен и требуется специальнаяочистка. Кроме того, в установке не используется теплота отработанного пара послепароэжекторов и необходимо тратить водуна его конденсацию, при этом дополнительно образуется поток сточной воды из конденсатора смешения,Цель изобретения - уменьшение загрязненности конденсаторов, уменьшениесброса стоков и попутное извлечение фурфурола.Поставленная цель достигается тем, чтоустановка для охлаждения гидролизатов со-.держит вакуум-испарители с вакуум-конденсаторами и паровыми эжекторами,последовательно соединенные по потокугидролиэата; сборник конденсатов; вакуум. ректификационную колонну, тарелка пита-ния которой подключена к сборникуконденсатов, а кубовая часть - к паровомупространству одного из вакуум-испарителей и/или к паровым эжекторам со сторонывыхода из них отработанного пара, Допол нительно тарелка питания колонны илисборник конденсатов подключены к сборнику решоферных конденсатов гидролизногозавода.Отличием предлагаемой установки посравнению с прототипом является то, что.она снабжена вакуум-ректификационнойколонной, тарелка питания которой подключена к сборнику конденсатов, а кубоваячасть - к паровому пространству одного из"испарителей и/или к пароэжекторным насосам со стороны выхода отработанного пара;дополнительно тарелка питания колонныили сборник конденсатов подключены ксборнику решоферных конденсатов гидролизного завода.На чертеже изображена схема установкиПозициями обозначены: 1 - отвод охлажденного гидролизата, 2 - 5 вакуум-испарители, 6 - ввод горячего гидролизата, 7 - 9, 14- линии отвода паров вскипания из испарителей в конденсаторы; 10 - 13 - вакуум- конденсаторы; 15 - вакуум-линии, . соединяющие паровое пространство вакуум-конденсаторов с соответствующйми пароэжекторами; 16 - линия подачи пара на, пароэжекторы; 17 коллектор разводки пара на пароэжекторы; 18 - пароэжекторы для создания вакуума в конденсаторах 10 - 13 и испарителях 2 - 5, а также в ректификационной колонне 22; 19 - вакуум-линия, содер жащая паровое пространство дефлегматора с пароэжектором; 20 и 22 дефлегматор и ректификационная колонна соответственно; 21 - линия отвода укрепленного фурфуролсодержащего конденсата (на дальнейшую переработку); 23 - линия отвода очищенных.конденсатов (в канализацию или на производственные нужды); 25, 27 - линии подачи конденсатов на ректифика 10 цию; 26 - насос подачи конденсатов на ректификацию; 28 - линии отвода конденсатов;29 - сборник фурфуролсодержащих конденсатов; 30 - сборник решоферных конденсатов,15 Предлагаемая установка может работать по двум вариантам. По первому варианту установка работает следующим образом.Горячий гидролизат непрерывно подают по линии 6, он последовательно прохо 20 дит вакуум-испарители 5, 4, 3 и 2; при этом в каждом из них он вскипает (т.е. разрекение в каждом последующем испарителе больше, чем в предыдущем), выделяя некоторое количество паров и, следовательно,25 охлаждается; охлажденный гидролизат отводится по линии 1 на биохимическую пере-работку,Пары, образующиеся в вакуум-испари 30 теле 5, отводятся по линии 14 в вакуум-конденсатор 13 (разрежение в котором создается одним из пароэжекторов 18), аконденсат из него - по одной из линий 28 всборник 29. 35 Пары, образующиеся в вакуум-испарителе 4, отводятся по линии 9 в вакуум-конденсатор 12, а конденсат из него -в сборник 29.Пары, образующиеся в вакуум-испарителе 3, отводятся по линии 8 ввакуум-конденсатор 11, конденсат из него - в сборник 40 Пары, образующиеся в вакуум-испарителе 2, отводятся по линии 7 в вакуум-конденсатор 10, Все конденсаты, собираемые в 45 сборнике 29 и содержащие в качестве загрязнителя в основном фурфурол до 0,4- 0,5 (а также метиловьй спирт, эфиры),отводятся насосом 26 и по линии 25 подают 50 ся на тарелку питания 22 вакуум-ректификационйой колонны, Здесь происходит исчерпывание летучих веществ из конденсатов и укрепление их в парах, в результате..чего из низа колонны выводится очищенный 55 от летучих загрязнителей (фурфурола и др.)конденсат 23 (в канализацию или на производственные нужды), а из верха - укрепленн ы й (до 4 - 6%) фурфуролс оде ржа щи й конденсат 21, который подают на производство фурфурола, В качестве греющего парав кубовую часть 24 ректификационной колонны подают отработанынй пар из дароэжекторов 18, При этом, поскольку давление отработанного пара невелико, ректификационная колонна работает под 5 разрежением, создаваемым одним из пароэжекторов 18. Согласно расчетам, при режимах работы вакуум-охладительных установок, принятых в промышленности, соотношение массовых расходов паров из 10 пароэжекторов 8 и конденсатов в сборнике 29 составляет 0,21-0,24, что вполне достаточно для исчерпывания фурфурола из конденсатов и укрепления его.(в колонне) до концентрации 4-6 ОД.15.По второму возможному варианту установка работает так ке, как и по первому, но дополнительно на тарелку питания ректификационной колонны подают решоферные конденсаты из сборника 30 по линии.27, 20 насосом 26 и далее по линии 25. Кроме того, в кубовую часть 24 вакуум-ректификационной колонны подают дополнительно в качестве греющего пара пары вскипания из вакуум-испарителя 5 по линии 14, поскольку 25 в этом случае паров из пароэжекторов 18 можно оказаться недостаточно.Предлагаемая установка не требуетспециальной дорогостоящей .очистки кон- денсатов, так как врезультате прохождения 30 их через колонну 22 концентрация фурфурола в них снижается с 0,4 до 0,02 - 0,03 О безэнергозатрат. Попутно получается укрепленный до концентрации 4-5% фурфурол-содержащий конденсат, из которого можно 35 получать фурфурол при минимальных затратах - они будут в 10 раз меньше, чем при обычном извлечении фурфурола из конденсатов. Сокращается количество сточных вод при работе установки за счет того, что в 40 предлагаемой установке отсутствует в отличие от прототипа контактный конденсат паров иэ пароэжекторов, орошаемый свежей водой; следовательно, не расходуется и вода на этот конденсатор,Все указанные преимущества обусловлены тем, что установка снабжена вакуумректификационной колонной для перегонки конденсатов, кубовая часть которой подключена к паровым эжекторам со строны выхода из них отработанного пара и/или к паровому пространству одного из вакуум испарителей.Ф о рмула и зоб ретен и я 1. Установка на охлаждения гидролизатов растительного сЫрья, включающая вакуум-испарители, "последовательна соединенные по ходу потока ожлаждаемого гидролизата, вакуум-конденсаторы с пгроэжекторными вакуум-Насосами, связанные с вакуум-испарителями, и сборник фурфуролсодержащих конденсатов, сообщенный с вакуум-койденсаторами, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью снижения загрязненности конденсатов и-извлечения из них фурфурола в процессе охлаждения гидролизатов, установка снабжена вакуум-ректификационной колонной, тарелка питания которой сообщена со сборником фурфуролсодержащих конденсатов, а кубовая часть колонны - с паровым пространством одного из вакуум-испарителей и/или с паровыми эжекторами состороны участков выхода из них отработанного пара.2. Установка по и. 1, отл ич а ю ща яс я тем, что тарелка питания вакуум-ректификационной колонны или сборник фурфуролсодержащих конденсатов снабжены дополнительным сборником решоферного конденсата охлажденных гидролиэатов и подключены к нему трубопроводами с вентилями.1751218 Составитель Е.Гельфандыдкая Техред М.Моргентал Корректор С.Пекарь Редак Пройзводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Заказ 2665 ТиражВ НИИПИ Государственного коми113035, Москв Подписноеа по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРЖ, Раушская наб., 4/5