Способ гидролиза целлюлозосодержащихматериалов

 

О П И С А H И Е 306170

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено ЗОХ.1967 (№ 1161153/23-4) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.VI.1971. Бюл IcTcllb М 19

Дата опубликования описания 21 VII.1971

МПК С 13k 1/02

Комитет по делам изобретений и открытий при Ссвете Министров

СССР

УДК 542.938(088.8) Авторы изобретения С. В. Блешинский, В. П. Виноградов, В. A. Каргин и Н. К. Кочетков

Заявитель

СПОСОБ ГИДРОЛ ИЗА ЦЕЛЛ1ОЛОЗОСОДЕРЖАЩИХ

МАТЕР И Л ОВ

Изобретение относится к гидролизной промышленности и может быть использовано для получения глюкозы и других водорастворимых редуцирующих сахаров.

Продукты гидролиза могут быть переработаны в чистую глюкозу, дрожжи, спирт и другие соединения.

Известен способ гидролиза целлюлозосодержащих матсриалов путем обработки растворами минеральных кислот, например угольной. сернистой, при давлении 30 атм и температуре до 230 С.

Продолжительность процесса 1,5 час.

Длительность процесса, трудоемкость и большой расход реагентов являются недостагками известных способов гидролиза целлюлозосодержащих материалов.

С целью интенсификации процесса гидро".èза для получения глюкозы из целлюлозосодержащих материалов, исключения кислот и других реагентов, предлагается проводить гидролиз чистой водой при высокой температуре.

Для этого растворяют целлюлозосодержащие материалы в воде, нагретой до критической температуры (370 С) и ведут процесс при давлении выше 225 атм.

Воду, нагретую в автоклаве до 370 С, подают под давлением более 225 ат.и в резервуар, заполненный целлюлозосодержащим материалом. При фильтрации воды через нсго происходит растворение и гидролиз целлюлозы с образованием гидролизата, содержащего глюкозу.

Однако при 370 С образовавшаяся глюкоза разлагается, поэтому, чтобы предотвратить разложение глюкозы и других редуцирующпх сахаров, гидролизат должен быть немедленно охлажден до температуры 100 С или ниже.

В этом случае гидролизат, образовавшийся

10 при фильтрации воды через целлюлозосодержащий материал, подают в сборник гидролизата, где давление резко падает до 1 атл, в результате чего происходит быстрое испарение воды, упариваннс гидролизата и падение его

15 температуры до 100 С.

Гидролиз происходит в течение 2 сек.

Способ гидролиза испытан на чистой целлюлозе, ископаемых углях, древесине, примененной в виде щепы толщиной в 3 ял. При

20 температуре 370 С выход водорастворимых редуцирующих сахаров 70о/о в расчете на глюкозу.

Гидролиз проводится без применения кислот и поэтому не требует затрат, связанных

25 с удалением последних после проведения процесса путем нейтрализации гидролизата щелочными реагентами (сода, известь), как это принято в промышленности.

При проведении нейтрализации трсбуется

30 введение дополнительных технологических уз306170

Предмет изобретения

Состав ITcль С. Котова

Т хред Л. Я. Левина

Редактор T. Г. Иарганова

Корректор В. И. Жолудева

;Заказ 2026,3 Изд. M 866 Тираж 473 Подписное

Ц11И11ПИ 1;омитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Рву»нская наб., д. 4 5

Типография, ир. Сапунова, 2 лов, связанных с операцией фильтрации для отделения выпадающих осадков, например для отделения сульфата кальция при нейтрализации серной кислоты известью.

Гчдролиз Ведут в аппарате, представляю- 5 щем собой толстостенный сосуд из нержавеющей стали, рассчитанный на давление

250 ат,я и температуру 370 С, с помещенной внутри него сеткой, на которой располагается гидролизуемый материал. Через сосуд с гидролнзуемым материалом пропускают из автоклава воду, нагретую до 370 С. Затем гидролпзат поступает в сборник гидролизата через редукционнь.й вентиль и трубу.

Соорник гидролизата — открытый сосуд любой формы. Во избежание выбрасывания кидкости из сборника сильной струей гидролизата, поступающего по трубе, в последней имеется расширение и сетка.

П ри мер. 21,6 г химически чистой целлюлозы влажностью 8,1вв загружают в аппарат, через который пропускают воду, нагретую до

370 С (давление около 250 атл).

Полученный гидролизат содержит 14,9 г

ГЛ10 коз ы.

При использовании в качестве исходного сырья древесины тополя (20 г древесины тополя, содержащей 52 /в целлюлозы), получают гидролизат, содержащий 10,2 г редуцирующих сахаров.

Из ископаемого угля (10 г ископаемого угля, содернеащего 24в/в целлюлозы) получают гидролпзат, содержащий 5,4 г глюкозы.

Гидролизаты целлюлозы, древесины и ископаемого угля представляют собой слегка желтоватую, сладкую жидкость с рН около 4 — 5, которую можно перерабатывать в спирт, твердую глюкозу и другие продукты.

Подготовка к этой переработке может начинаться с процесса упарки, который происходит при выпуске гидролизата. Чем короче труоа, соединяющая аппарат со сборником гидролизата, тем большее количество воды гидролизата уйдет в виде пара, т. е. в сборнике окажется более упаренный раствор глюкозы.

Сбражива1ше гидролизата на спирт может быть произведено дрожжевыми грибками, специально акклиматизированными к гидролизату.

Одним из методов выделения глюкозы в твердом виде может служить сильная упарка гидролизата (приблизительно до 60 /в содержания сухих веществ) с последующей затравкой чистой порошкообразной глюкозой и продолжительным выстаиванием жидкости.

Способ гидролиза целлюлозосодержащих материалов путем обработки последних гидролизующим агентом при повышенных температуре и давлении, отли LLLloLL(LLLLcA тем, что, с целью интенсификации процесса, в качестве гидролизующего агента применяют воду, нагретую до температуры 370 С, и процесс ведут при давлении выше 225 атл .