Способ переработки гидролизатов растительного сырья

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИэеК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 901268(51)М, Кл,С 13 К 1/04 3 Ьеударстееиый комитет СССР яв делан изобретений и открытийДата опубликования описания 30.0 1.82 Е.Д.Гельфанд, В.И,Каменный, В.Фи В.Ф.Благушин 72) Авторы изобретени Архангельский ор есотехнический и 7) Заявител РЕРАБОТКИ ГИДРОЛИЗАТ СЫРЬЯ 4) СПОСОБ ИТЕЛЬНОГО Изобретение относится к гидролизной промышленности, а именно к способам переработки гидролизатов, получаемых при кислотном гидролизе растительного сырья, для подготовки ихк сбраживанию или ферментации.Как известно, гидролизаты растительного сырья содержат в своем сос"таве серную и органические кислоты,нейтрализация которых является обязательной при подготовке гидролиза"тов к биохимической переработке.Известен ряд способов обработкигидролизатов, направленных на устранение избыточной кислотности в частности обработка сланцевой золой 11пиролизованным активным илом 23,обработка ионитами в сочетании с известью и аммиачной водой 1,33,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эффекту является способ переработки гидролизатов,путем последовательной нейтрализации .известковым мона Трудового Кра ,Зууеы, титут им, В,В.Куйбышева локом и аммиачной водой и отделение образующегося гипсового шлама. При этом в горячий гидролизат при 75-85 С вводят сначала известковое молоко, чтобы отнейтрализовать всю содержащуюся в нем серную кислоту (кислотность гидролизата при этом снижается до 40"50 мг-экв/л), затем вводят аммиачную воду в таком количестве, чтобы остаточная кислотность снизилась до 20-25 мг"экв/л, после чего смесь подвергают отстаиванию для осаждения выпавшего гипса и направляют на дальнейшую переработку.Отделение гипса иногда проводят между стадиями введения известкового молока и аммиачной воды. Кроме того, поскольку образуются сильно пересыщенные гипсом растворы (т,е. растворы, фактическая концентрация растворенного гипса в которых превышает предел растворимости гипса в воде) последующая переработка таких растворов сопровождается гипсацией обору3 90126 дования, поэтому для получения растворов с минимальной степенью пересы- щения нейтрализацию гидролизатов известковым молоком проводят с нап" равленной кристаллизацией гипса, для осуществления .которой в поток известкового молока, подаваемого для смещения с гидролизатом, вводят затравку кристаллов гипса. Эту затравку получают путем введения в поток известкового молока некоторого количества серной кислоты 1 Ч .Недостатками способа являются необходимость проведения направленной кристаллизации гипса и связанный с этим дополнительный расход реагентов (известкового молока и серной кислоты) на приготовление гипсовой затравки, несмотря на применение направленной кристаллизации гипса, получаемые нейтрализаты характеризуются еще сравнительно высокой концентрацией растворенного гипса, которая составляет от 2,3 до 2,8 г/л по сравнению с концентрацией насыщенного раст-вора, состоящего около 1,85 г/л. Роследующая переработка таких пересыщенных гипсом гидролизатов приводит к гипсации оборудования и наносит гидролизной промышленности большой экономический ущерб.Цель изобретения - снижение содержания растворенного гипса в конечном продукте. 35Поставленная цель достигается тем, что в способе переработки гидролизатов растительного .сырья, предусматривающем проведение операций нейт" рализации гидролиза известковыммолоком, аммиачной водой, введение гипсового шлама в виде затравки с последующей очисткой нейтрализата от взвешенных частиц гипса и органических веществ, введение гипсового45 шлама осуществляют непосредственно в гидролизат перед его нейтраллиза цией. случае эффект второго варианта не будет выше, чем первого.П р и м е р 1. Берут 1 л гидролизата из производственного потока и при 90 С. в него вводят 1 О г/л гип.сового шлама влажностью 36,Смесь перемешивают в течение 5 мин,после чего концентрация растворен 55 При этом перед нейтрализацией известковым молоком в раствЬр гидролизата с гипсовым шламом добавляют раствор аммиака в количестве 20- 50 мг-экв/л, а известкое молоко используют. в количестве, обеспечивающем содержание свободной серной кисФлоты в нейтрализате 5-20 кг-экв/л.Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Ро первому варианту гидролизат непрерывно поступает в сборник с мешалкой, куда одновременно подают гипсовый шлам, отобранный со стадии осветления нейтрализата. Ролученный раствор гипса в гидролизате поступает непрерывно в нейтрализаторсмеситель, где он смешивается с известковым молоком. Образующийся нейтрализат непрерывно проходит через нейтрализатор-выдерживатель, а затем поступает на стадию отделения гипсового шлама, после чего часть гипсового шлама отводят на растворение в гидролизате, а часть отводят в отвал, осветленный же нейтрализат донейтрализовывают аммиачной водой ( аммиачную воду можно вводить и до стадии отделения гипса от нейтрализата) .По второму варианту гидролизат непрерывно подают в сборник с мешалкой, куда непрерывно поступает гипсовый шлам со стадии осветления нейтрализата, затем в образующийся раствор вводят от 20 до 50 мг-экв/л аммиака и сразу подают на нейтрализацию известковым молоком, причем известковое молоко задают в таком количестве, чтобы в растворе оставалась серная кислота, затем от полученного нейтрализата отделяют выпавший гипс с подачей части гипса на стадию растворения в гидролизате и подвергают его донейтрализации аммиачной водой. Важной отличительной особенностью второго варианта нейтрализации от первого, а также от известного является то, что по первому варианту дозировка известкового молока не влияет на эффективность процесса (можно связывать хоть всю содержащуюся в гидролизате серную кислоту, хоть часть ее), тогда как по второму варианту дозировка извести должна быть такой, чтобы в нейтрализате обязательно оставалось некоторое количество (от 5 до 20 мг-экв/л) свободной серной кислоты, в противном901268 6точной кислотности 68 мг-экв/л, в томчисле по серной кислоте 20 мг-экв/л.П р и м е р 3. Обработку гидролизата проводят в условиях, идентичныхпримеру 2, с той разницей,что передстадией введения известкового молока в гидролизат вводят 50 мг-экв/ламмиачной воды. Содержание растворенного гипса в конечном нейтрализатеО составляет в опыте 1,9 г/л.В таблице сопоставлена эффективность. переработки гидролизатов попредлагаемому и известному способам. 15 Показатель ри- Варит 1 ант 21" р - , ри- При ер 1 мер 2 мер 20 Концентрация растворенного гип са, г/л 1 2 0 1 9 т пол ного гипса в гидролизате равна 3,12 г/л.400 мг приготовленного таким об" разом раствора, содержащего серной кислоты 120 мг-экв/л, органических кислот 48 мг-экв/л, нейтрализуют известковым молоком, содержащим 80 г/л СаО, при 80 фС до остаточной кислотности 45 мг-экв/л, затем выдерживают 40 мин на водяной бане при указанной температуре, непрерывно перемешивая, после чего отделяют выпавший осадок гипса фильтрованием, донейтрализовывают фильтрат О/-ной аммиачной водой до остаточной кислотности 20 мг-экв/л и определяют в нем концентрацию растворенного гипса, которая оказывается равной 2,1 г/л.Параллельно для сравнения эффективности предлагаемого способа с из" вестными проводят контрольный опыт, в котором 400 мл идентичного по сос" таву гидролизата, но без предварительного растворения в нем гипсового шлама, нейтрализуют в тех же условиях известковым молоком, в которое предварительно вводят гипсовую затравку. Концентрация растворенного гипса в полученном нейтрализате составляет 2,4 г/л.Из сопоставления концентрации растворенного гипса в опытном и контрольном нейтрализатах видно, что в опытном нейтрализате содержание гипса на 12,54 ниже, чем в контрольном.П р и м е р 2. Берут 1 л гидролизата по условиям примера 1 и смешивают его с гипсовым шламом аналогич но примеру 1, Затем в полученный гидролизат вводят 103-ный раствор аммиачной воды в количестве 20 мг-экв/л после чего сразу нейтрализуют его известковым молоком по условиям примера 1 до остаточной кислотности 53 мг/экв/л, при этом содержание свободной серной кислоты в конечном нейтрализате составляет 5 мг-экв/л. После отделения выпавшего гипса и донейтрализации аммиачной водой до остаточной кислотности 25 мг/экв/л концентрация растворенного гипса в конечном нейтрализате составляет 2,0 г/л, что примерно на 5 ниже, чем концентрация растворенного гипса по первому варианту.Аналогичный же результа учают в том случае, когда нейтрализацию известковым молоком проводят до остае е в еИзвест- ,Предлагаемый ный спосо способ Из данных таблицы видно, что предлагаемый способ переработки гидролизатовобеспечивает получение растворов сболее низкой концентрацией гипса,35 чем извес ныйПредлагаемый способ позволяетполучить нейтрализаты с содержаниемрастворенного гипса примерно на 204ниже по сравнению с нейтрализатами,полученными по известному способу.Поэтому реализация его снижает гипсацию оборудования в гидролизнойпромышленности, которая, как указывалось, наносит большой экономи"ческий ущерб гидролизным заводам,Одновременно при применении предлагаемого способа отпадает необходи"мость в применении направленной кристаллизации и экономятся соответствую 50щие реагенты (серная кислота и известь),Предлагаемый способ характеризуется простотой. Для реализации его тре"буется всего один дополнительный аппарат для приготовления раствора гип 55сового шлама в гидролизате. учитывая,что скорость растворения гипса в гидролизате высока (насыщение достигается в течение 2-3 мин), требуемая емформуЛа изобретения Составитель Е.ГельфандРедактор С.Крупенина Техред Д.Пекарь Корректор Н. Швыдкаяееюееее ФееЗаказ 12299/22 Тираж 373 Подписное" ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий .113035, Москва, ЖРаушская наб д.4/5 филиал ППП "Патент", г; Ужгород, ул. Проектная, 4 7 9012 кость аппарата незначительна по срав" нению с емкостью основного технологического оборудования. 1. Способ переработки гидролизатов растительного сырья, предусмат О ривающий проведение операций нейтрализации гидролизата известковым молоком, аммиачной водой, введение гипсового шлама в виде затравки с последующей очисткой нейтрализата от взвешенных частиц гипса и органических веществ, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения содержа- ния растворенного гипса, введение .гипсового шлама осуществляют непосЪ ,редственно в гидролизат перед его нейтрализацией. 68 82. Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что перед нейтрализацией известковым молоком в раствор гидролизата с гипсовым шламом добавляют раствор аммиака в коли" честве 20-50 мг/экв/л при этом известковое молоко используют в количестве, обеспечивающем содержание свободной сеоной кислоты в нейтрализате 5-20 мг-экв/л.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР й 128807, кл. С 12 К 1/02, 1970.2. Авторское свидетельство СССР й 637432, кл. С 13 К 1/04, 1977.3. Авторское свидетельство СССР Мф 636263, кл. С 13 К 1/02 1977Шарков В.И. и др. Технология гидролизных производств. М Лесная промышленность", 1973, с.84"97 (.прототип).