Перколяционный гидролиз

Процесс перколяционного гидролиза относится к динамическим процессам с непрерывной подачей кислоты и отбором образующегося гидролизата. Перколяционный процесс заключается в выводе моносахаридов из зоны реакции по мере их образования.

Процесс перколяционного гидролиза состоит из нескольких стадий:

  • 1) одновременная загрузка сырья и воды;
  • 2) прогрев;
  • 3) подача горячей разбавленной серной кислоты и отбор гидролизата при постепенном повышении давления в гидролизаппарате;
  • 4) промывка лигнина;
  • 5) отжим гидролизата;
  • 6) выстрел лигнина.

Эффективность процесса характеризуют следующие показатели:

  • - выход редуцирующих веществ (РВ) с варки или с 1 т абсолютно сухого сырья (асе.);
  • - удельная производительность (кгРВ/м3);
  • - концентрация РВ в гидролизате;
  • - биологическая доброкачественность гидролизата.

Гидролизаппарат представляет собой полый цилиндрический аппарат со сварным корпусом из листовой стали.

Аппарат имеет верхний и нижний конусы. В верхнем конусе расположен люк для загрузки сырья, закрывающийся крышкой. В нижнем конусе имеется выхлопное устройство для удаления лигнина в конце варки сырья. Внутреннее устройство аппарата состоит из центрально-подающей трубы и фильтрующих лучей.

Автогидролиз

Гидролиз при температурах выше 200°С относится к высокотемпературному гидролизу. Его проводят одноступенчатым методом, так как при высоких температурах относительная скорость распада моносахаридов существенно снижается.

Автогидролиз - это высокотемпературный гидролиз без введения катализатора в систему. В процессе автогидролиза катализатором служит разбавленная уксусная кислота, которая отщепляется от полисахаридов.

Отщепляемая уксусная кислота является катализатором при так называемых бескислотных фурфурольных варках и при предгид-ролизе древесины в сульфатно-целлюлозном производстве.

Гидролиз с использованием экструдера

Данный способ был разработан и внедрен в США. В основе технологии лежит использование экструдера, обеспечивающего подачу мелкодисперсного сырья в зону реакции гидролиза под давлением. Температура в зоне прогрева около 100°С, в зоне гидролиза - 220-250°С, давление 2,5-5 МПа. Перед гидролизом сырье пропитывается 1-3 % раствором H2SO4. Прогрев сырья до температуры гидролиза производится острым паром. Продолжительность гидролиза при 230°С составляет 25 с.

Взрывной автогидролиз

Взрывной гидролиз является современной разновидностью автогидролиза, широко применяется в Канаде, Швеции, США. Преимуществами такого процесса по сравнению с традиционными технологиями являются быстрота процесса (от нескольких секунд до 3 мин.), отсутствие химических реагентов, что обеспечивает экологическую чистоту производства.

По технологии канадской фирмы lotech реактор работает при 240-250°С и давлении 3,5 МПа. Производительность одного аппарата - 250 т древесины в сутки. Процесс назван «взрывным» потому, что после нагрева гидролизуемой массы давление мгновенно сбрасывается, влага внутри гидролизуемых частиц вскипает, разрывая их на мелкие волокна (паровой «взрыв»), после чего волокна целлюлозы становятся доступны для действия растворенных гидролизующих агентов.

Существенным недостатком высокотемпературных методов является неизбежное образование фурфурола, левулиновой кислоты и других продуктов деструкции моносахаридов, снижающих биологическую доброкачественность гидролизата.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >