ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Работы по гидролизу древесины концентрированной соляной кислотой в ФРГ Способ Рейнау из "Гидролиз древесины концентрированной соляной кислотой" Опыты по непрерывному гидролизу древесины концентрированной соляной кислотой по методу Эрана проводились во Франции на специально построенной полузаводской установке в Алансоне производительностью 5 т абсолютно сухого сырья в сутки, введенной в действие в 1953 г. [c.14] Этапы замкнутого кругооборота газа НС1 на установке Эрана состоят из получения обезвоженного НС1 из дегидрататора с хлористым кальцием, пропуска его через лигнин и сухие сахара, для извлечения уксусной кислоты, конденсации уксусной кислоты, пропуска НС1 через лигнин и сахара, пропитанные раствором 40,4% НС1, для извлечения соляной кислоты, отбора части газа для доведения до постоянной желательной концентрации товарной кислоты и возврата влажного H i в дегидрататор для осушения. [c.14] Древесина измельчается рубильными машинами до размера частиц (щепы) от 3 до 5 мм длины, которые подаются в бункер 1 гидролизной башни 7 через питающий рукав 3 после сортировки для удаления мелких частиц, которые могут забивать проходы башни и мешать смачиванию сырья кислотой. Мелкие частицы щепы используются вместе с лигнином в котельной. [c.15] Внутреннее устройство гидролизной башни с вибрационными полками показано на рис. 2. [c.15] В этой части башни осуществляются полностью условия гидролиза концентрированной соляной кислотой на холоду и без давления. Щепа не погружается в жидкость, но пропитывается кислотой многократно, причем непрерывно возобновляется постоянная крепость кислоты. Кроме того, материал дополнительно пропитывается кислотой, поднимающейся снизу с помошью насоса/О в верхнюю часть башни можно легко воздействовать на процесс гидролиза (путем снижения температуры) этой кислоты, охлаждаемой по пути в холодильнике. [c.17] Как установлено, до температуры 30° никакого заметного разрушения сахара опасаться не приходится. [c.17] Прогидролизованная древесина достигает нижней части башни и выбрасывается при помощи фильтра 8, как это описано выше. Полотно фильтра, покрывающее все сечение башни, позволяет выделить определенное количество гидролизата, который возвращается к башне 7 с помощью насоса 10. Остаток направляется полотном фильтра без соприкосновения с внешним пространством в рукав, который соединяется с сушилкой 9. Гидролизаты содержат соляную кислоту и глюкозу, а остаток состоит из лигнина и других веществ, не растворившихся при обработке кислотой. [c.17] Башня составлена из четырех звеньев, изолированных друг от друга каучуковыми прокладками. Звенья прикреплены каждое в отдельности в четырех точках к двум стойкам, помещенным с каждой стороны башни. Передвижение материала вниз во время реакции, как описано выше, регулируется вибраторами, укрепленными на каждой раме и оборудованными отводящими трубами. Таким образом, эти вибраторы не нарушают герметичности башни. [c.17] Скорость передвижения щепы вниз внутри башни регулируется в широких пределах. Вибрация облегчает реакцию гидролиза, который проходит в потоке, а не в неподвижной- массе. В материале, поступившем в нижнюю часть башни, целлюлоза прогидролизовалась, она превращается в смесь глюкозы и-олигосахаридов. Для отделения кислоты от лигнина служит сушилка— рекуператор, состоящая из цилиндра, изготовленного из кислотоупорного материала и закрепленного неподвижно, что облегчает отвод газа из жидких кислот. Количество материала, дошедшее до сушилки, пропорционально скорости движения фильтра. Детали устройства сушильного цилиндра — рекуператора показаны на рис. 3 и 4. [c.17] Барометрический конденсатор 12 создает в верхней части башни вакуум, который уравновешивает действие вентилятора 14. Распределение двух потоков газа осуществляется дросселями. [c.20] В дегидрататоре 15, наполненном кольцами Рашига, газы обезвоживаются с помошью распыленного насыщенного раствора хлористого кальция и возвращаются к сушилке 9, чтобы отсюда начать описанную вначале циркуляцию. Хлористый кальций упаривается и возвращается в абсорбционную колонку 15 для нового цикла. Через отверстие 17 выпарного аппарата 16 выходит продукт упаривания потребляемый при этом для нагревания пар имеет давление 4,5 ати. [c.20] Три выходе из сушилки сахар в виде олигосахаридов, очи щенный почти полностью от кислоты, находится в смеси с лигнином, от которого он отделяется путем тщательной отмывки водой. Полученные растворы сахара содержат только такое количество соляной кислоты, которое необходимо для инверсии олигосахаридов перед сбраживанием сахара на спирт. [c.20] Инверсия и нейтрализация, фильтрация и сбраживание производятся общеизвестными методами. Для других видов брожения, где инверсия олигосахаридов не обязательна, гидролизат нейтрализуется без проведения инверсии. Дальнейшая переработка производится согласно принятым методам. [c.20] Установка, по данным фирмы, представляет собой три звена, взаимно связанных друг с другом. Сахара экстрагируются в конце процесса без всякой промежуточной перегрузки сырья. Контролирующие приборы и аппаратура позволяют непрерыв- но наб-лодать за изменением сырья более чем в двадцати точках, в том числе и во внутренних частях установки, например в бащне. Что облегчается отсутствием высокой температуры и давления. [c.21] Все эти усовершенствования по существу не изменяют ничего в принципах химической реакции осахаривания концентрированной соляной кислотой, но они ведут к весьма существенному уменьшению капиталовложений. В то время как по методу Рейнау большая часть аппаратуры используется для концентрирования и регенерации кислоты и лишь небольшая часть служит для собственного гидролиза, по методу Эрана гидролизная часть несколько уменьшена, а рекуперационная аппаратура сведена к минимуму. [c.21] Не следует упускать из виду, что до сих пор гидролиз целлюлозосодержащих материалов всегда производился в периодической диффузии, которая требовала сложного, громоздкого и дорогостоящего оборудования. Непрерывный способ Эрана упростил сложную проблему и, прежде всего, диффузию. [c.21] Фирма Hydrolyseet Derive, сравнивая экономику способа Эрана для одних и тех же видов продукции, получаемых из различного сырья, указывает, что организация производства этилового спирта путем гидролиза древесины по методу Эрана будет стоить для условий Франции на 50% меньше, чем обычное получение спирта из свеклы, земляной груши, зерновых злаков и других продуктов, при этом затраты электроэнергии и рабочей силы уменьшается на 30 и 40%, а потребление пара будет ничтожно, так как в процессе нигде не вводится вода. В результате себестоимость гидролизного сахара снизится до величины, не достижимой для свеклосахарных заводов или гидролизных заводов, работающих по другим методам. [c.21] Капиталовложения на рекуперацию соляной кислоты по методу Эрана составляют, по данным фирмы, примерно не более одной трети от вложений, необходимых для рекупера-Ционных установок в других способах гидролиза концентрированными кислотами. Кроме древесины, в непрерывнодействующих диффузорах Эрана, как указывает фирма, могут перерабатываться все растительные материалы, содержащие в большем или меньшем количестве целлюлозу. Древесина же может применяться без сушки, с естественной влажностью до 20 — 30%, т. е. через 5 —6 месяцев хранения в лесу. [c.21] например, завода в Регенсбурге требуется перерабатывать не менее 100 т древесины в сутки, в то время как по методу Эрана можно рентабельно перерабатывать не более 6 т древесины, что вполне соответствует возможностям французских лесов. [c.22] Вернуться к основной статье