54. Технология получения фск с прим кислотных катализаторов.

Применение конц Н₂SO₄. С целью повышения селективности пр-ов гид-за пентозанов и дегидратации пентоз в мнституте ХД в Латвии разработан сп-б получения фур-ла с приме-ем конц. Н₂SO₄, под руков-ом Видерникова Н.А. Согласно предлож-му авторами мех-зму,при обработке сырья конц. Н₂SO₄ превращ-ие пентозанов в фурф-л осущес-ся дифференцированно. Катал-р распред-ся преимущест-но на пов-сти частиц. Внутри ч –ц она практически отсут-ет. Считают, что образов-ие пентоз внутри ч –ц происходит под действием укс. к-ты, образ-ся при нагревании сырья. Они дифундир-ют к пов-сти ч –ц сырья и контакт-ая с конц. Н₂SO₄ дегидратир-ся в фурф-л. Это спос-ет повышению выхода фур-ла и сохранению целлюлозной части сырья. Однако, примен. конц. Н₂SO₄ (94-96%) сопровожд-ся уменьш-ем модуля смачивания. Это треб-ет создание эффектив-ых устр-в для смачивания сырья на КировскомБХС,для этих целей прим-ют двухвальцовые смесители.

На кафедре ХТПД Морозовым разработан сп-б с получ-ем фурф-ла с разбавл. (0,5-1,5%) Н₂SO₄ предусм-ий прапитку и послед. гид-з фурфр-но-гексозный. за счет большего жидкого модуля осущ-ся более равном-ое распред-ие к-ты в сырье по высоте г/а, учитывая перераспред-ие катал-ра в процессе варки можно нижнюю часть г/а загружать сырьем непропит-ой кис-той. По моногидрату гидромодуль остается такой же как и 10%-ый Н₂SO₄.Метод обеспечивает лучшее сохранение Ц при обесп-ии хорошего выхода фур-ла.При перераб-ке раст. отходов с/х произ-ва прим-ся в кач-ве катал-ра 10% р-р Н₂SO₄.(двухфазный гид-з)

55. Фурфурольно-гексозный гидролиз

Исходное сырьё пропитывается 8—10%-ным раствором H₂SO₄ в смесителе 3 при модуле 0,3—0,5 (по массе). Для пропитки исходного сырья применяют винтово-лопастные смесители. Равномерное смачи­вание сырья достигается путем распыления раствора катализа­тора. Часть вводимой в сырье кислоты нейтрализуется золь­ными элементами сырья. Наименее зольным является древес­ное сырье, которое связывает в среднем 0,35 % кислоты от массы абс. сухой древесины. Хлопковая шелуха связывает около 1,5 % кислоты от массы сырья. Пропитанное кислотой сырье подвергается фурфурольно-гексозному гидролизу в г/а период действия 4.

1 — смеситель воды и кислоты; 2 — струйный водоподогреватель; 3 — смеситель для смачивания сырья; 4 — гидролизаппарат; 5 — испаритель; 6 — сборник гексозного гнд-1 ролизата; 7 — конденсатор; 8 — сепаратор; 9 — бункер; 10 — фильтр; 11 — паропреобразователь; 12 — т/о; 13 — решофер; 14 — сборник фурфуролсодержащего коденсата

В фурфурольном производстве нецелесообразно применять насыщенный водяной, который дает пошенное количе­ство конденсата. В связи с этим при прогреве сырья и фурфурольной варке обычно применяют перегретый пар температу­рой 240 °С, теплосодержанием 2900 кДж/кг при давлении 1,4— 1,5 МПа.

В процессе парофазной фурфурольной варки производится одновременная подача острого пара и отбор фурфуролсодер-жащих паров из верхней части гидролизаппарата. Параметры фурфурольной варки должны обеспечить достаточно глубокую конверсию пентозанов в фурфурол с сохранением физической структуры целлолигнина.

Фурфуролсодержащие пары проходят через циклонный се­паратор 8 и фильтр 10 (см. рис. 9.5) для удаления мелких ча­стиц сырья и целлолигнина, которые собираются в бункере 9. Затем пар поступает в паропреобразователь 11 для регенера­ции тепла путем получения вторичного пара с давлением 0,3— 0,4 МПа, направляемого для обогрева ректификационных ко­лонн. Избыток пара направляется в дрожжевое производство. Фурфуролсодержащий конденсат из сборника 14 направляется на ректифика­ционное концентрирование и очистку. В некоторых схемах пре­дусматривается нейтрализация органических кислот конден­сата для снижения интенсивности коррозии оборудования и осмоления фурфурола. Фурфурольно-гексозный режим гидролиза хлопковой ше­лухи обеспечивает выход фурфурола 7—8% и выход РВ 21— 23 % от массы абс. сухого сырья.