Установка для гидролиза растительного сырья

(5)5 С 13 К ОПИСАН ИЗОБРЕТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСК рывного гида, с. СССР М чный бункер. чную камеру, ю мельницу, за со штуцеГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Кировский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1285091, кл. О 21 В 1/12, 1984,(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ГИДРОЛИЗА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ(57) Использование: гидролизная промышленность, химический гидролиз растительного сырья, Сущность изобретения:установка содержит загрузочный бункер,Изобретение относится к гидролизному производству и может найти применение в : микробиологической промышленности и сельском хозяйстве при приготовлении кормо,Известна установка непре ролиза растительного сырья ( 285091), включающая загрузо шнековый питательпропаро шнековый конвейер, дискову ыгружатель и камеру гидрол ром для подачи реагента. Недостатком является то, что установка не позволяет получить высокий выход целевых продуктов из-за того, что в камеру гидролиза реагенты вводят при низких параметрах после дросселирования потока паровзвеси при проходе шлюзового выгружателя. Кроме того, время взаимодействия в камере гидролиза, которая представляет собой трубу пневмотранспорта, массы с реагентами мало и не регулируется; камеру гидролиза с патрубком для подвода реагента, шнековый питатель, пропарочную камеру, конвейер в аиде шнека для транспортировки пропарочной массы, дисковую мельницу для измельчения массы и выгружатель целевого продукта. Камера гидролиза представляет собой горизонтальный кожух с размещенным по его продольной оси винтом, при этом входной участок кожуха подключен к выходу дисковой мельницы, а выходной его участок - к выгружателю целевого продукта, причем диаметр винта камеры гидролиза определен соотношением бь =(1,2 - 1,3) 10 2 ь, где бь - диаметр винта,м;ь - длина винта,м, 2 ил. Серьезным недостатком, снижающимэффективность применения известной уста- Яновки, является нерациональное использование энергии, При рйзмоле в дисковоймельнице только 15-20 % мощности двигателя затрачивается намеханически разде-4ление древесины на волокна; остальные ОО80-85 % идут на преодоление сил трения Омежду размольной гарнитурой и сырьем, т, . (Яе. переходит в тепловую энергию. Ос,- В существующей установке это тепло не фиспользуется потому, что -паровзвесь припроходе через шйековый выгружатель подвергается дросселйрованию, что приводит кффснижению давления и температуры передкамерой гидролиэа, эксергия потока падает,идет бесполезная потеря эксергии,Целью изобретения является повышение выхода целевых продуктов.Поставленная цель достигается тем, чтов заявленной установке для гидролиза растительного сырья, содержащей загрузочныйбункер. шнековый питатель, пройарочну(окамеру, конвейер ввйде шнека для транспортировки пропаренной массы, дисковую мельницу для ее измельчения, камеру гидролиза с патрубком для подвода реагентаи выгружатель целевого продукта, камера гидролиза представляет собой горизонтальный кожух, с размещенным по его продольной оси винтом, служащим средством перемещейия.гидролизуемой массы при этом входной участок кожуха подключен к выходу дисковой мельницы, а выходной участок кожуха- к выгружателю целевого продукта, причем диаметр винта камеры гидролиза определен соотношениемаь =(1,2-3,1) 102 Ь,где бь - диаметр винта, м;ь - длина винта, м,Выполнение камеры гидролиза в видегоризонтального кожуха.с размещенным поего продольной оси винтом, служащимсредством перемещения гидролизуемоймассы, при этом входной участок кожухаподключен к выходу дисковой мельницы, авыходной участок кожуха - к выгружателюцелевого продукта позволяет вести процессгидролиза при более высоких параметрах(температуре и давлении), чем в установкепрототипе.Дросселирования пара не происходит ипоток массы находится в камере гидролизапод тем же давлением, что и масса в дисковоймельнице, так как разгрузочное устройство(дискретный выгружатель) расположено по сле камеры гидролиза.Благодаря этому реагенты вводятся вкамеру гидролиза в хорошо прогретую размблотую массу и контактируют с ней в течение заданного оптимального времени, Всеэто приводит кувеличению выхода целевогопродукта,Размещение в горизонтальном кожухепо его продольной оси винта, служащегосредством перемещения гидролиэуемоймассы, дает возможность регулировать время контакта реагента с размолотым прокаренным сырьем, т. е. увеличить выходцелевых продуктов.Подключение входного участка кожуха квыходу дисковой мельницы, а выходногоучастка кожуха к аытружателю целевогопродукта приводит к сохранению эксергиипотока паровзвеси и эффективйому использованию тепла, выносимого иэ дисковоймельницы, для осуществления процессагидролиза в оптимальных условиях,Зффективность использования энергииоценивали по расходу пара на 1 кг редуцирующих веществ в готовом продукте. На установке-прототипе; на 1 т сырья израсходована 1 т водяного насыщенного пара. получено 180 кг редуцирующих веществ, т. е.относительный расход пара составляет 5 1000- = 5,6 кг/кг; на заявленной установке:180на 1 т сырья израсходована 1 т водяного насыщенного пара, получено 260 кг редуцирующих веществ, т. е, относительный рас :1000ход пара составил - = 3,8 кг/кг,180Диаметр винта определяется из расчетась =(1,2 -3,1) 102 ьПри дь = 1,2 10 2 ь не обеспечивается(при требуемом времени контакта агента с.массой) производительность винтового конвейера, близкая к производительности дис ковой мельницы. При этом не будетдостигнуто увеличение выхода целевого продукта. При с 3 ь = 312 10 2 ь производительность винтового,конвейера значительно превышает производительность 25 дисковой мельницы, неоправданно удорожая установку.Примем 1 ь = 10 м, дь = 1,97 10 = 0197 По ГОСТ 2037-82 принимаем бь = 200 30 мм. Определим производительность винтового конвейера по известной формуле, т/ч; С 1 =р 60 аль,ИЯ35где р - насыпная плотность, т/м;з,ф - коэффициент наполнения желобаконвейера;40 оь - диаметр винта, м;1 - шаг винта, м;. пь - число оборотов винта, об/мин,Для горизонтального винтового конвейера принимается шаг винта равным диамет 45 Ру винта.0 = 0,25 600,45 0,785 0,2 0,2 Хх 75 = 3,2 т/ч.Таким образом, производительностьвинтового конвейера составила 3,2 т/ч про 50 изаодительности дисковой мельницы 3 т/ч,На Фиг, 1 изображена предлагаемая установка; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1,Установка для гидролиэа растительногосырья содержит привод 1 шнекового пита 55 теля, загрузочный бункер 2, шнековый питатель 3, пропарочную камеру смешалкой-ворошителем 4, шнековый конвейер 5, размещенны в нижней части пропарочной .камеры, привод шнекоаогоконвейера 6, дисковую мельницу 7, винт 8,1789564 бь = (1,2 - 3,1) 10 2 ь,размещенный в кожухе 9, отверстие дляразмолотой массы 10, штуцер 11 подачи реагента, разгрузочное устройство 12. Установка работает следующим образом,Исходное сырье (технологическая щепа) подается в загрузочный бункер 2. изкоторого шнековым,питателем перемещается в пропарочную камеру 4, где пропаривается водяным насыщенным паром,Пропаренная щепа из пропэрочной камерышнековым конвейером 5 подается в дисковую мельницу 7, где раэмалывается до отдельных волокон. Полученная размолотая 15масса через отверстие подачи 10 поступаетв кожух с винтом 8, Туда же через штуцер 11подаются химические реагенты, необходимые для гидролиза. Масса,обработаннаяреагентами, перемещается вдоль винтового 20конвейера к разгрузочному устройству 12,Прогидролизованная масса выводитсяиз установки непрерывного гидролизачерез дискретное разгрузочное устройство. 25 Формула изобретения Установка для гидролиза растительного сырья, содержащая загрузочный бункер, камеру гидролиза с патрубком для подвода реагента, шнековый питатель, пропарочную камеру, конвейер в виде шнека для транспортировки пропаренной массы, дисковую мельницу для ее измельчения и выгружатель целевого продукта, о т л и ч а ю ща я с я тем, что, с целью повышения выхода целевых продуктов за счет более полного гидролиэа и более полного использования энергии, камера гидролйза представляет собой горизонтальный кожух с размещенТаким образом, выполнение камеры гидролиза в виде горизонтального кожуха с размещенным по его продольной оси винтом, служащим средством перемещения гидролизуемой массы, " и подключение к выходу дисковой мельницы входного участка кожуха, а выходного участка кожуха к выгружателю целевого продукта, причем диаметр винта камеры гидролизэ определен соотношением с 3 ь = (1,2 - 3,1) 10 ь позволяет увеличить выход целевого продукта за счет того. что при непосредственном присоединении. камеры гидролиэа не происходит дросселирования пара потока и реагенты вводятся в камеру гидролиэа при более высоких параметрах (Р и Т), а также за счет того, что время пребывания массы в камере гидролиза регулируется и процесс гидролиза продолжается в течение заданного времени, снизить расход энергии зэ счет непосредственного соединения кожуха камеры с винтом, дисковой мельницей и выгружателем за счет использования тепловой энергии, полученной при размоле исходного сырья, упростить за счет исключения шлюзового выгружателя. ным по его продольной оси винтом, служащим средством перемещения гидролизуемой массы, при этом входной участок кожуха подключен к выходу дисковой мельницы, а выходной участок кожуха - к выгружателю целевого продукта, причем диаметр винта камеры гидролиза определен соотно- шением где бь - диаметр винта, м; ь - длина винта, м,1789564 оставитель Н.Жуковехред М.Моргентал дактор С.Кулаков ректор И,Мус 3 аказ 3 Произв но-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 9 Тираж ПодписноеИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 45