Способ термохимической деструкции растительного сырья и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 28 А 51)5 А 23 К 1 ТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1109397, к. С 07 0 307/50, 1984,Патен- Ф РГ К. 2714995, кл, А 23 К 1/12, 1979.(54) СПОСОБ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ДЕСТРУКЦИИ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕ(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к кормопроизводству, Цель изобретения - повышение качества целевых продуктов и снижение энергозатрат. Древесное сырье подают в реактор 2, где обрабатывают его кислотой и формируют из него слой в виде двух последовательных потоков, первый из которых формируется на участке 36 навивки лопаотей шнека 7 и имеет толщину в 1,5-2 раза мен ьше тол щин ы второго потока, формируемого на участке 38, Сырье прогревают парогазовой смесью до 180 - 220 С. Скорость парогазовой смеси, проходящей через прогреваемый поток на участке 36, больше скорости парогазовой смеси, проходящей через продуваемый поток на участке 37 реактора 2. Этим обеспечивается последовательная непрерывная обработка сырья, 2 с, и 2 з.п. ф-лы, 7 ил, Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к кормопроизводству,Цель изобретения - повышение качества целевых продуктов и снижение энергозатрат.П р и м е р, Щепу из отходов лесозаготовок очищают от примесей и подают в реактор, в котором сырье обрабатываюткислотой и формируют из него перемещающийся через реактор слой в виде двух последовательных потоков, Первый поток походутехнологического процесса, формируемыйиз загружаемого в реактор сырья, имееттолщину в 1,5 - 2 раза меньше толщины второго потока, формируемого в средней частиреактора. Сырье, находящееся в первом потоке, нагревают парогазовой смесью до180 - 220 С. Нагретая щепа формируется вовторой поток, в котором продувается парогазовой смесью. Последнюю после продувки напраьля от на конденсацию, аобработанный материал выгружают из реактора, Скорость парогазовой смеси, проходящей через нагреваемый поток, большескооости парогазовой смеси, проходящейчерез продуваемый поток, в 2 - 6 раз,На фиг. 1 представлена зависимость со. отношения сахаров и примесей, затратыэнергии от соотношения толщин первого ивторого потоков; на фиг. 2 - зависимостькоэффициента эффективности обработки,представляющего собой комплекснуюоценку производительности и энергозатратот скорости парогазовой смеси; на фиг, 3, -устройство для термохимической деструкции растительного сырья, общий вид; нафиг, 4 - разрез А - А на фиг. 3; на фиг, 5 - узел.1нафиг,4; нафиг,б - видБ нафиг,5; на фиг,7 -зависимость соотношения сахаров и примесей и энергозатрат от соотношения шаговнавивок лопастей на первом и втооом участках шнека.Устройство состоит из загрузочного питателя 1, реактора 2, выгрузного механизма3, системы циркуляции и конденсации парогазовой смеси. включающей газодувку 4,калорифер 5 и конденсатор 6,Питатель 1 имеет шнек 7 с постоянноуменьшающимся шагом витков для создания,цинамической пробки из транспортиру емого материала, Аналогично выполнен выгрузной механизм 3, имеющий шнек 8 и обеспечивающил создание пробки из прогидролизованной массы. Пробки в питателе 1 и выгрузном механизме 3 обеспечивают. герметизацию реала ооа 2. Цилиндрический корпус 9 реактора имеет люк 10 для загрузматериала 15 из пористой керамики. Фильтрующий слой может быть выполнен в виде щелевого сита 16. Нзружная стенка корпуса 9 образована двумя кожухами 17 и 18, раз-. деляющими промежуток между стенками на два продольных отсека - нижний 19 и верхний 20. Посгедние разделены поперечными перегородками 21 и 22 на отдельные кольцевые секции 23 и 24 в верхней и нижней частях. Каждая секция имеет форсунки 25 и 26. Форсунки 26 соединены с системой циркуляции и конденсации парогазовой смеси с помощью вентилей 27 - 29, а форсунки 25 соединены с системой посредством вентилей 30 - 33.В корпусе установлен шнек 34, имеющий вал 35, на котором размещены два отдельных участка 36 и 37 навивки лопастей. Участок 36 размещен под загрузочным питателем 1 и имеет щаг навивки,в 1,5 - 3,5 раза превыщьчощий щаг навивки лопастей участка 37, расг олокенного в средней части корпуса 9, Между у частками 36 и 37 выполнен оазрыв навивки в виде участка шнека без лопастей. Участок 38 имеет длину, равную 1 - 1,5 шагам навивки лопастей участка 36, Лопасти шнека имеют отвеостия 39,Устоойство работает следующим образом.Щепу древесины загружают в питатель 1, на выходе из которого щепа сжимается, образуя пробку, подается в реактор 2. Одновременно в выходной патрубок 11 питателя 1 подают аслоту. В рваторе 2 сырье захватывается лопастями участка Зб, которые 50 формируют первый поток сырья, Дойдя до ки исходного сь 1 рья, соединяемый с выходным патрубком 11 питателя 1, и люк 12 для 10 выгрузки переработанной массы, соединяемый с входным патрубком 13 выгрузного механизма 3, Корпус 9 выполнен с двойными стенками, внутрен ние 14 из которых перфорированы и имеют слой фильтрующегоучастка 38 без лопастей; сырье полностью заполняет этот участок реактора, разделяя первый и второй потоки, Эатем щепа захватывается лопастями участка 37 и движется к выгрузному механизму 3. Скорость движе ния щепы на участке 37 меньше скорости движения на участке 36.Парогазовую смесь, предварительноподогретую в калорифере 5, подают газодувкой 4 через вентили 27 в секции 24. Впериод пуска в реактор подают также пар,регулируя подачу вентилями 28. Изсекций24 парогазовую смесь через отверстия встенке 14 и фильтрующий материал 15 подают во внутрь реактора, где она проходитчерез слой движущегося и перемешиваемого материала, отдает свое тепло и уходитчерез фильтрующий слой в верхней части всекции 23. Далее парогазовую смесь через 20форсунки 25 и вентили 30 направляют в калорифер 5, где ее нагревают и снова газодувкой 4 подают в секции 24. При этомпоток парогазовой смеси в секции за участком шнека без винтовой нарезки может 25быть отключен от газодувки с помощью вентиля 29 и в эти секции может подаватьсятолько пар. Выходящие из секции 23 потокипарогазовой смеси могут собираться в одинпоток и направляться в калорифер 5 и газодувку 4 с частичным отводом парогазовойсмеси с помощью вентиля 31 на конденсацию в конденсатор 6, или разделяться с помощью вентиля 33 на два потока инаправляться к калориферу или соединяться в один поток после отвода части парогазавой смеси с помощью вентилей 31 и 32 наконденсацию,Выгружаемая из реактора гидролизатмасса, содержащая сахара, попадает через 40люк 12 и патрубок 13 в выгоузной механизм3, который на выходе создает пробку измассы, Этим обеспечивается поддержаниенеобходимых параметров по давлению итемпературе в реакторе 2. 45Далее гидролизат-масса попадает в выходной патрубок и выводится из системы с резким сбросом давления и отводом паров самоиспарения на конденсацию, 50 Формула изобретения 1. Способ термохимической деструкции растительного сырья, включающий формирование равномерно перемещающегося через реактор слоя сырья, подачу в него кислоты, нагрев и продувку сырья парогазовой смесью и выделение целевых продуктов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества целевых продуктов и снижения энергозатрат, слой формируют в виде двух последовательных потоков, первый из которых имеет толщину в 1,5 - 2 раза меньше второго, причем нагреву парогазовой смесью подвергают первый поток, а продувке - второй, при этом скорость парогазовой смеси, проходящей через нагреваемую часть слоя больше скорости парогазовой смеси, проходящей через продуваемую часть, в 2 - 6 раза,2, Устройство для термохимической деструкции растительного сырья, включающее реактор в виде цилиндрического корпуса с размещенным внутри него шнеком, загрузочный питатель, выгрузной механизм, установленные на корпусе форсунки для подачи в реактор парогазовой смеси и систему циркуляции и конденсации парогазовой смеси, отл и ч а ю ще ес я тем, что корпус выполнен с двойными стенками, внутренние из которых перфорированы и покрыты слоем фильтрующего материала, а пространство между стенками разделено на изолированные кольцевые секции, каждая из которых сообщена с системой циркуляции и конденсации парогазовой смеси, при этом шнек имеет два отдельных участка навивки лопастей, первый из которых, размещенный под загрузочным питателем, имеет шаг навивки в 1,5 - 3,5 раза больше шага навивки лопастей второго участка, расположенного в средней части кОрпуса, причем междуучастками выполнен разрыв навивки, длина которого равна 1-1,5 шагам навивки лопастей первого участка,3, Устройство по и, 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что лопасти шнека выполнены перфорированными,4, Устройство по и, 2, о т л и ч а ющ е ес я тем, что фильтрующий слой выполнен из пористой керамики.1604328ВЕРБСоставитель А.Скибневскийедактор В.Бугренкова Техред М,Моргентал Корректор М.Самборская Заказ 3408 Тираж 534 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва; Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гаг