Способ получения растворов моносахаридов

 

нйтент .о- ic l: i чсокаа

Й Е 4ОУЗУ

ОЛИСАН

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

M Кл С 07с 47/18

С 0811 15/02

С 13k 9/00

Заявлено 01.V11.1971 (№ 1676047/23-4) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10.Х11.1973. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 14Х.1974

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий

УДК 66.093.8(088.8) Авторы изобретения

Н. В. Лебедев, Б. И. Токарев, P П. Ливанова, А. И. Дементьева и Л. Л. Митрофанова

Всесоюзный научно-исследовательский институт гидролиза растительных материалов

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРОВ МОНОСАХАРИДОВ

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения соединений гидролизом растительного сырья, который применяется в микробиологической промышленности.

Известен способ получения растворов моно- 5 сахаридов периодическим двухстадийным перколяционным,гидролизом растительного сырья разбавленнои серной кислотой, заключающийся в том, что первоначально для гидролиза легкогидролизуемых полисахаридов, расти- 10 тельное сырье подвергают обработке при 130—

150 С и концентрации кислоты 0,5%,,после чего в том же аппарате проводят дальнейший гидролиз трудногидролизуемых полисахаридов при 180 †1 С и концентрации кислоты 15 также 0,5%, Выведение продуктов гидролиза осуществляют путем фильтрации гидролизата через гидролизуемый материал, находящийся в неподвижном состоянии с постепенной усадкой и уплотнением с модулем отбора гидро- 20 лизата в пределах 14 — 18.

Однако этот способ имеет большой жидкостной модуль 14 — 18, который обуславливает низкие концентрации сахара в получаемых гидролизатах, сопровождается значительным 25 разрушением пентозных сахаров с образованием фурфурола, требует дополнительной инверсии олигосах аридов гидролиз ать. Кроме того, наличие предельной величины скорости выдачи гидролизата, обусловленной гидрав- 30 лическим сопротивлением фнльтрующего материала, затрудняет разработку и освоение способа увеличения производительности гидролизаппаратов как периодического, так и непрерывного действия. Выход сахаров при этом не превышает 41%.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что сырье обрабатывают при атмосферном давлении в противотоке твердой и жидкой фаз разбавленной 2 — 9% -ной минеральной кислотой при 100 — 120 C с модулем отбора гидролизата 2 — 4, полученный целлолигнин отмывают, измельчают с образованием пульпы, содержащей 8 — 20% сухих веществ и обрабатывают 0,1 — 0,4% -ной минеральной кислотой при 210 — 260 С обы гно в течение

2 — 10 мнн в непрерывном прямотоке с последующим разделением лигнина и гидролизина при атмосферном давлении. Выход сахаров составляет 55 — 60%.

Пример. Первую ступень гндролиза древесины (щепа березовой древесины) проводят в гидролизаппарате в противотоке твердой и жидкой фаз с верхней подачей древесины, Соотношение твердой и жидкои фаз 1: 5, т. е. на 1 т абсолютно сухой щепы задают

5 т разбавленной соляной кислоты с концентрацией 2,5%.

Процесс ведут при 100 С, которую достигают подачей острого пара в реакционное

407873

Предмет изобретения

Составитель В. Жестков

Техред 3. Тараненко

Корректор М Лейзерман

Редактор Д. Пинчук

Заказ 1012/13 Изд. № 295 Тираж 523 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 пространство гидролизаппарата. Общее время варки составляет 2 час. Гидролизат отбирают в верхней части гидролизаппарата в количестве 2,5 модулей, т. е. на 1 т перерабатываемого сырья отбирают 2,5 т гидролизата. При этом получают концентрацию сахара в гидролизате равную 10е/о в случае переработки лиственной древесины (береза, осина) . Полученный остаток древесина-целлолигни11 отмывают горячей водой с температурой 70 С от кислоты и сахара в нижней части гидролизаппарата. Целлолигнин выгружают из гидролизаппарата с влажностью 65 — 70% и измельчают на дефибраторе в присутствии воды до опилок с размером 1 — 2 мм.

Полученную пульпу целлолигнина направляют в пароэжекционный смеситель, в котором происходит подогрев пульпы до

230 С с одновременнои подачей сернои кислоты в количестве, обеспечивающем ее концентрацию в пульпе, 0,3% . Концентрация измельченного целлолигнина в пульпе поддерживается равной 10 в пересчете на абсолютно сухое вещество. Эта пульпа при достигпутой температуре 230 С в течение 3 мин, проходит по трубе-реактору и выходит в систему испарителей, в которых происходит ступенчатое снижение давления до атмосферного и температуры до 100 С. В нейтрализаторе пульпу, в жидкой фазе которой содержится 3,5% сахара, обрабатывают известковым молоком до рН 4 — 4,5. Затем пульпу сгущают на гидроциклоне типа радиклон, где отбира1от часть осветленного нейтрализата.

5 Окончательное отделение и промывку твердой фазы (лигнина и гипса) осуществляют на фильтрпрессе типа,ФПАКМ.

Концентрация сахара в гидролизате равна

3,5%. Суммарный выход сахара на первой

10 и второй стадиях гидролиза лиственной древесины составляет 60 /о.

15 Способ получения растворов моносахаридов двухстадийным гидролизом растительного сырья разбавленным раствором минеральной кислоты при атмосферном давлении и повышенной температуре с последующим разде20 лением лигнина и гидролизата при атмосферном давлении, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения выхода целевого продукта сырье обрабатывают в противотоке твердой и жидкой фаз

25 разбавленной 2 — 9%-пои минеральной кислотой при 100 †1 С с модулем отбора гидролизата 2 — 4, полученный при этом целлолигнин отмывают, измельчают с образованием пульпы, содержащей 8 — 20% сухих веществ

30 и обрабатывают 0,1 — 0,4 -ной минеральной кислотой при 210 — 260 С в непрерывном прям отоке.