12.Зависимость вида и профиля производства от хим. Состава сырья

Гидролизное пр-во включает заводы:

1.гидролизно-спиртовой

2.спирто-дрожжевой

3.гидролизно-дрожжевой

4.пр-во ксилита

5.пр-во фурфурола

6.фурфурольно-дрожжевой

Гидр.-спиртового профиля, т.к. спирт в пр-се брожжения обр-ся из гексозных сахаров,исп. хв. древ.(т.к. больше гексазанов) или в соотношении с листв. –70 и 30%.Из барды получ. дрожжи..Гидролизно-дрожжевой, можно исп. любое растительное сырье,т.к. все УВ-ды могут утилизироваться дрожжеподобными грибами..Пр-во ксилита-исп. листв. древ. и сель.хоз. отходы. На 1-ой стадии получ. пентозный гидролизат после подготовки подвергают гидрированию и получ. ксилит(5-ти атомный спирт). Гидролизно-фурфурольные заводы исп. пентозан-содержащее сырье-лиственная древесина. После отгонки фурфурола сырье подвергают перколяционному гидролизу,с целью получ. гексозного гидролизата. Он исп. для пр-ва С₂Н₅ОН или дрожжей. Для пр-ва ЦБП при сульфитных варках исп. древ. хв. пород. Древ. листв. пород содержит значительное кол-во фенолов и в сульфитных варках не исп.. Для сульфатных варок исп. любая древ. Для бисульфитных варок исп. смесь хв. и листв. пород.Среди листв. древ. чаще прим. березу и осину. Для получ. древ. массы исп-ся любая древ., в т.ч. и тонкомерная. Одним из видов сырья ЦБП явл макулатура. Прим-е макул. постоянно ↑,1 тонна мак. заменяет 3-4 м3 др-ны. В пр-ве древ.х плит и пластиков желательно исп. хв. древ.,но исп. смесь 70% хвойной и 30%лиственной. В лесохим. пр-ве. исп. листв. древ. (для пиролиза), пневый осмол.

54 . ТехНологическая схема получения г-зата

Технология гидролиза вкл-т обоснование и характеристику технол-х параметров и схем пр-са гидролитической переработки растительного сырья с получением гидролизата, раствора моносахаридов - основного промежуточного продукта производства. 1-ый этап многостадийного пр-са: получение субстрата для биохимической переработки. В наст. время для получения гидролизата применяется перколяционный гидр-з (позволяет проводить гидролиз легко- и трудногидролизуемых полисахаридов). Перколяция – просачивание жидкости через слой сырья. Перколяционный гидр-з закл. в одновременной подаче варочной кис-ты и выдача образовавшегося гидролизата. Пр-с полунепрерывный (сырьё выдаётся периодически). Общая продолжительность всех операций составляет оборот гидролизаппарата.

Эффективность процесса гидролиза характеризуют:

1)выход редуцирующих веществ (РВ): моносахариды: истинные сахара и несахарные, т.е. те которые имеют альдегидную или кетонную группу - позволяют окись меди превращать в закись.

2)их концентрация в растворе;

3) доброкачественность.

Общая производительность (П) гидролизаппарата определяется по количеству РВ вырабатываемых в единицу времени (кг/ч).

Гидролизаппарат (г/а) - основное технол-е оборудование, определяет производственную мощность предприятия (V_{аппарата}=18, 37, 50, 70, 150м³) с увеличением V производительность снижается. Его 10% занимает футеровка (защита от коррозии), корпус стальной. Г/а - цилиндрический, верхняя часть–сферическая, нижняя – конус. Верхняя горловина герметично закрывается автоматизированной крышкой с полукольцевыми захватами. Внизу есть быстродействующий клапан (захлопка Гравийского)- для выгрузки лигнина.

H2O и кислота на загрузку и гидролиз (перколяцию) подаются через смеситель. В верхней части аппарата есть штуцера для сдувки пара и присоединения измерительных приборов. Г/а устанавливается на ж/б опоры с помощью двух лап. Одна лапа опирается на весомер, другая – на шарнир. Выдача гидролизата осуществляется через фильтрующее устройство. В нижнем конусе есть штуцера для отбора гидролизата и подачи пара в аппарат при прогреве сырья. Г/а теплоизолирован минеральными матами с алюминиевым покрытием.

Операции процесса гидролиза:

1.загрузка сырья с одновременным смачиванием раствором варочной кислоты для увеличения плотности загрузки на 20%(повышения ρ): ρ загрузки хвойных пород=145-150кг/м³, ρ загрузки лиственных пород=160-166кг/м³; ρ при брикетировании загрузки увеличивается до 300-400 кг/м³. tварочной кислоты при смачивании 95-96 ⁰С. Гидромодуль по подвижной жидкости3-3.5

2.прогрев паром сырья. Осущ. Подачей о.п. в нижнюю часть аппарата с t=200-240 ⁰С. Прогрев обеспечивает равномерное увеличение температуры по высоте и сечению г/а.

3.сдувка - необходима для удаления неконденсирующихся газов и воздуха, чтобы не искажались показания манометра.

4.перколяционная стадия – непрерывная подача раствора варочной кислоты. Количество кислоты для использования гидролизата с целью получения дрожжей 15-17 гидромодулей, в спиртовом производстве 12-14. tперколяции (при 1-стадийном гидролизе) 180-190 ⁰С, конц-ция РВ 3.5%; выход РВ 46-48% от массы абс. сух. сырья.

5.промывка лигнина Н₂О, линия H₂SO₄ перекрывается, горячая Н₂О продолжает подаваться. Цель: отмывка от лигнина остаточных РВ.

6.отжим гидролизата из лигнина: перекрывается горячая Н₂О; P=0.9-1.1МПа

7.выгрузка лигнина (выстрел и осмотр аппарата (10 мин)). Осуществляется при пониженном от P=0.6-0.7 до 0 МПа и лигнин выбрасывается в циклон сцежу. При выстреле лигнина в результате декомпрессии происходит вскипание Н₂О содержащейся между частицами лигнина - происходит разрыхление лигнина. Влажность Л. при выгрузке 65-70%.

Пр-с гидролиза растительного сырья (одностадийный) осущ-ся при P=1-1.1 МПа t=187 ⁰С в присутствии 0.5% раствора H₂SO₄. Полученный гидролизат (конц-ция РВ 3.5-4%) поступает для охлаждения на испарители 1, 2, 3-ей ступени, где за счёт самоиспарения происх. охлаждение гидролизата с одновременным его облагораживанием за счёт испарения фурфурола (до 70%) и др. летучих компонентов. Гидролизат с t=103+2 или -2 ⁰С после испарителя 3-ей ступени направляется на инверсию - дополнительный гидролиз - (под P_атм,, т.к. под давлением происходит карамелизация аппаратуры оборудования ) в инверторе в течение 6-8 ч. За это время (среда кислая, t=100 С) осуществляется инверсия олигосахаридов до моносахаридов. После инверсии гидролизат напр. на подготовку к биохимической переработке. Олигосахариды – продукты частичного гидролиза и продукты реверсии (реакции, обратной гидролизу).

Биохимическая переработка веществ, содержащихся в гидролизате обеспечивает утилизацию моносахаридов (гексозных в спирт. пр-ве и всех моносахаридов и органических кис-т в виде солей в дрожжевом пр-ве).