Установка для гидролиза растительного сырья

 

Использование; гидролизная промышленность , химический гидролиз растительного сырья. Сущность изобретения: установка содержит загрузочный бункер. камеру гидролиза с патрубком для подвода реагента, шнековый питатель, пропарочную камеру, конвейер в виде шнека для транспортировки пропарочной массы, дисковую мельницу для измельчения массы и выгружатель целевого продукта. Камера гидролиза представляет собой горизонтальный кожух с размещенным по его продольной оси винтом, при этом входной участок кожуха подключен к выходу дисковой мельницы, а выходной его участок - к выгружателю целевого продукта, причем диаметр винта камеры гидролиза определен соотношением db (1,2 -1,3) ь. где db - диаметр винта, м; 1ь - длина винта, м. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 13 К 1/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ. СССР) lj n

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕHI45l "

1 спи

ОО

«о

Ql о« фь.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4940051/13 (22) 30.05.91 (46) 23,01.93. Бюл. М 3 (71) Кировский политехнический институт (72) Н,A,Æóêîå, A,С.Русских, З.И.Гребенкина, Ю,В.Укконен и А.П,Владимирский (56) Авторское свидетельство СССР

N 1285091, кл. О 21 В 1/12, 1984, (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ГИДРОЛИЗА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ (57) Использование: гидролизная промышленность, химический гидролиз растительного сырья. Сущность изобретения: установка содержит загрузочный бункер, Изобретение относится к гидролизному производству и может найти применение в

: микробиологической промышленности и сельском хозяйстве при приготовлении кормов, Известна установка непрерывного гидролиза растительного сырья (а..с. СССР N.

1285091), включающая загрузочный бункер. шнековый питатель,,пропарочную камеру, шнековый конвейер. дисковую мельницу, выгружатель и камеру гидролиза со штуцером для подачи реагента.

Недостатком является то, что установка не позволяет получить высокий выход целевых продуктов из-за того, что в камеру гидролиза реагенты вводят при низких параметрах после дросселирования потока паровзвеси при проходе шлюзового выгружателя. Кроме того, время взаимодействия в камере гидролиза, которая представляет собой трубу пневмотранспорта, массы с реагентами мало и не регулируется;

„„Jib„„1789564 А1 камеру гидролиза с патрубком для подвода реагента, шнековый питатель, пропарочную камеру, конвейер в аиде шнека для транспортировки пропарочной массы, дисковую мельницу для измельчения массы и выгружатель целевого продукта. Камера гидролиза представляет собой горизонтальный кожух с размещенным по его продольной оси винтом, при этом входной участок кожуха подключен к выходу дисковой мельницы, а выходной его участок — к выгружателю целевого продукта, причем диаметр винта камеры гидролиза определен соотношением db =(1,2 — 1,3) 10 21b, где db — диаметр винта, м, Ib — длина винта, м. 2 ил.

Серьезным недостатком, снижающим эффективность применения известной установки, является нерациональное использование энергии, При рйзмоле в дисковой мельнице только 15-20 7 мощности двигателя затрачивается на механически разделение древесины на волокна; остальные

80-85 идут на преодоление сил трения между размольной гарнитурой и сырьем, т.. е. переходит в тепловую энергию.

- В существующей установке это тепло не используется потому, что -паровзвесь при проходе через шйековый выгружатель под вергается дросселйрованию, что приводит к снижению давления и температуры перед камерой гидролиза, эксергия потока падает, идет бесполезная потеря эксергии.

Целью изобретения является повышение выхода целевых продуктов.

Поставленная цель достигается тем, что в заявленной установке для гидролиза растительного сырья, содержащей загрузочный бункер. шнековый питатель, пройарочную

1789564 камеру, конвейер в вйде шнека для транспортировки пропаренной массы, дисковую мельницу для ее измельчения, камеру гидролиза с патрубком для подвода реагента и выгружатель целевого продукта, камера гидролиза представляет собой горизонтальный кожух, с размещенным по его продольной оси винтом, служащим средством перемещейия .гидролизуемой массы при этом входной участок кожуха подключен к выходу дисковой мельницы, а выходной участок кожуха - к выгружателю целевого продукта, причем диаметр винта камеры гидролиза определен соотношением бь =(1,2-3,1) 10 !ь, где db — диаметр винта, м; ! ь — длина винта, м, Выполнение камеры гидролиза в виде горизонтального кожуха.с размещенным по

его продольной оси винтом, служащим средством перемещения гидролизуемой массы, при этом входной участок кожуха подключен к выходу дисковой мельницы, а выходной участок кожуха — к выгружателю целевого продукта позволяет вести процесс гидролиза при более высоких параметрах (температуре и давлении), чем в установкепрототипе.

Дросселирования пара не происходит и поток массы находится в камере гидролиза под тем же давлением, что и масса в дисковой мельнице, так как разгрузочное устройство (дискретный выгружатель) расположено по сле камеры гидролиза.

Благодаря этому реагенты вводятся в камеру гидролиза в хорошо прогретую размблотую массу и контактируют с ней в течение заданного оптимального времени, Все это приводит кувеличению выхода целевого продукта, Размещение в горизонтальном кожухе по его продольной оси винта, служащего средством перемещения гидролиэуемой массы, дает возможность регулировать время контакта реагента с размолотым прокаренным сырьем, т. е. увеличить выход целевых продуктов.

Подключение входного участка кожуха к выходу дисковой мельницы, а выходного участка кожуха к вытружателю целевого продукта приводит к сохранению эксергии потока паровзвеси и эффективйому использованию тепла, выносимого иэ дисковой мельницы, для осуществления процесса гидролиза в оптимальных условиях, Зффективность использования энергии оценивали по расходу пара на 1 кг редуцирующих веществ в готовом продукте. На установке-прототипе; на 1 т сырья израсходована 1 т водяного насыщенного пара. пол- . учено 180 кг редуцирующих веществ, т. е. относительный расход пара составляет

5 1000 — = 5,6 кг/кг; на заявленной установке:

180 на 1 т сырья израсходована 1 т водяного насыщенного пара, получено 260 кг редуцирующих веществ, т. е. относительный рас1000 ход пара составил — = 3,8 кг/кг.

Диаметр винта определяется из расчета

db = (1,2 - 3,1) 10 2 tb

При db = 1,2 .10 2 tb не обеспечивается (при требуемом времени контакта агента с. массой) производительность винтового конвейера, близкая к производительности дис20 ковой мельницы. При этом не будет достигнуто увеличение выхода целевого продукта. При db = 3„12 102 lb производительность винтового, конвейера значительно превышает производительность

25 дисковой мельницы, неоправданно удорожая установку.

Примем tb = 10 м, db = 1,97 10 =-0,197

По ГОСТ 2037-82 принимаем db = 200

30 мм. Определим производительность винтового конвейера по известной формуле, т/ч;

Q=РФ6О 4 lпь, РИЯ

35 где р — насыпная плотность, т/м; з, tP — коэффициент наполнения желоба конвейера;

40 бь — диаметр винта, м;

t — шаг винта, м; . пь — число оборотов винта, об/мин, Для горизонтального винтового конвейера принимается шаг винта равным диамет45 РУ BNHTG

Q =0,25 60 0,45 0,785 0,2 0,2Х

X75 = 3,2 т/ч.

Таким образом, производительность винтового конвейера составила 3,2 т/ч про50 изводительности дисковой мельницы 3 т/ч.

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг, 1, Установка для гидролиэа растительного сырья содержит привод 1 шнекового пита55 теля, загрузочный бункер 2, шнековый питатель 3, пропарочную камеру с мешалкой -ворошителем 4, шнековый конвейер 5, размещенны в нижней части пропарочной .камеры, привод шнекового конвейера 6, дисковую мельницу 7, винт 8, 1789564

db = (1,2 - 3,1) 10 г lb, размещенный в кожухе 9, отверстие для размолотой массы 10, штуцер 11 подачи реагента, разгрузочное устройство 12.

Установка работает следующим обра- 5 зом.

Исходное сырье (технологическая щепа) подается в загрузочный бункер 2. из которого шнековым,питателем перемещается в пропарочную камеру 4, где пропари- 10 вается водяным насыщенным паром, Пропаренная щепа из пропарочной камеры шнековым конвейером 5 подается в дисковую мельницу 7, где раэмалывается до отдельных волокон. Полученная размолотая 15 масса через отверстие подачи 10 поступает в кожух с винтом 8. Туда же через штуцер 11 подаются химические реагенты, необходимые для гидролиза. Масса, обработанная реагентами, перемещается вдоль винтового 20 конвейера к разгрузочному устройству 12.

Прогидролизованная масса выводится из установки непрерывного гидролиза через дискретное разгрузочное устройство. 25

Формула изобретения

Установка для гидролиза растительного сырья, содержащая загрузочный бункер, камеру гидролиза с патрубком для подвода реагента, шнековый питатель, пропарочную камеру, конвейер в виде шнека для транспортировки пропаренной массы, дисковую мельницу для ее измельчения и выгружатель целевого продукта, отличающаяся тем, что, с целью повышения выхода целевых продуктов за счет более полного гидролиэа и более полного использования энергии, камера гидролиза представляет собой горизонтальный кожух с размещенТаким образом, выполнение камеры гидролиза в виде горизонтального кожуха с размещенным по его продольной оси винтом, служащим средством перемещения гидролизуемой массы, " и подключение к выходу дисковой мельницы входного участка кожуха, а выходного участка кожуха к выгружателю целевого продукта, причем диаметр винта камеры гидролиза определен соотношением db = (1,2 - 3.1) 10 !b позволяет увеличить выход целевого продукта за счет того. что при непосредственном присоединении. камеры гидролиэа не происходит дросселирования пара потока и реагенты вводятся в камеру гидролиэа при более высоких параметрах (Р и Т), а также за счет того, что время пребывания массы в камере гидролиза регулируется и процесс гидролиза продолжается в течение заданного времени, снизить расход энергии за счет непосредственного соединения кожуха камеры с винтом, дисковой мельницей и выгружателем за счет использования тепловой энергии, полученной при размоле исходного сырья, упростить за счет исключения шлюзового выгружателя. ным по его продольной оси винтом, служащим средством перемещения гидролизуемой массы, при этом входной участок кожуха подключен к выходу дисковой мельницы, а выходной участок кожуха — к выгружателю целевого продукта, причем диаметр винта камеры гидролиза определен соотношением где db — диаметр винта, м;

Ib — длина винта, м, 1789564

Редактор С. Кулакова

Составитель Н.Жуков

Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор И,Муска

Производственно-издательский комбинат "Патент", f . Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 329 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4!5