Способ гидролиза растительного сырья разбавленной серной кислотой
О П И С А Н И Е „,> бб зГ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистимеских
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.07.75 (21) 2158909/13 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04.77. Бюллетень № 15 (45) Дата опубликования описания 31.05.77 (51) М. Кл.
С 13 К 1/02
Государственный иомитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК
547.91.07 (088.8) (72) Авторы изобретения
С. И. Беленький, 3. К. Климова и Л. Г. Гранкина (71) Заявитель
Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ (54) СПОСОБ ГИДРОЛИЗА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
РАЗБАВЛЕННОЙ СЕРНОЙ КИСЛОТОЙ
Изобретение относится к микробиологической промышленности.
Известен способ гидролиза растительного сырья разбавленной серной кислотой с получением растворов сахаров, применяемых в микробиологической промышленности, согласно которому осуществляют процесс перколяционного гидролиза при постепенном повышении температуры от 100 до
190 С. В зависимости от состава сырья продолжительность процесса составляет 2-5 час при выходе сахаров 60-70% от теоретического и концентрации их в растворе 2-3%., Однако при таком способе наблюдается низкий выход сахаров, что обусловлено значительным разложением особенно в процессе гемицеллюлозного гидролиза. Образуемые при разложении сахаров продукты (фурфурол и др) ухудшают качество растворов, ингибируя рост дрожжей.
С целью повышения выхода сахаров и улучшения качества их растворов, предложен способ гидролиза растительного сырья разбавленной серной кислотой, предусматривающий загрузку сырья с одновременной подачей раствора кислоты, прогрев сырья с последующим перколяционным гидролизом в замкнутом цикле путем рециркуляции жидкой фазы при 100-170 С в течение 20-120 мин.
Предлагаемый способ гидролиза осуществляют следующим образом.
Гидролизуемое сырье, например древесные опилки, загружают в автоклав (гидролиз — аппарат) с одновременной подачей 4 модулей 0,5-2,5%-ного раствора серной кислоты, нагретой до 100 С. Через
15-30 мин от начала загрузки проводят перколяцию раствора кислоты в замкнутом цикле путем рециркуляции свободной жидкости (жидкой фазы), что приводит к уплотнению сырья и обеспечивает его равномерный прогрев. Перколяцию в замкнутом цикле продолжают и после окончания загрузки сырья при прогреве в течение 15 — 60 мин с повышением температуры перколирующей жидкости до 150-170 С, После прогрева сырья производят перколяционный гидролиз. При перколяции раствора кислоты в замкнутом цикле в процессе загрузки и прогрева сырья выход сахаров повышается с 40-42 до 47-52 %. Концентрация сахаров в гидролизе повьппается с 3,0 до 4,0%,улучшается биологическая доброкачественность растворов в связи со снижением распада сахаров при гемицел 5 люлозном гидролизе.
555137
Составитель С. Беленький
Техред Г. Родак
Корректор А. Лакида
Редактор А. Бер 1 ираж 4 8 2 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб„д. 4/5
Заказ 419/13
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Перколяция в замкнутом цикле уплотняет загружаемое сырье и увеличивает выработку сахаров.
Пример 1, Смесь, состоящую из 40 вес,% древесины опилок и 60 вес.% щепы, загружают в течение 25 мин с одновременной подачей 3,5 модулей 0,8 o-ного раствора серной кислоты, нагретой до
100 С. Через 10 мин от начала загрузки начинают отбор раствора и возврат его на загружаемое сырье, т.е. проводят перколяцию в замкнутом цикле, не прекращая при этом подачи раствора кислоты. После окончания загрузки сырья перколяцию в замкнутом цикле продолжают с подогревом перколирующей жидкости до 170 С, Через 15 мин рециркуляцию раст- И вора кислоты прекращают и продолжают перколяцию в течение 100 мин с подачей 0,5 о-ного раствора серной кислоты и выдачей гидролизата, при этом температуру перколирующей жидкости постепенно повышают от 170 до 190 С, Лигнин промы- оО вают водой при 190 С и отжимают промывные воды. Общая продолжительность процесса составляет 180 мин. Выход сахаров из сырья составляет
48 % при концентрации в растворе 4,0%.
Пример 2. Плюшеную подсолнечную лузгу загружают в течение 30 мин с одновременной подачей 4,5 модулей 1,2 о-ного раствора серной кислоты, нагретой до 100 С. Через 15 мин от начала загрузки начинают отбор раствора и возвращают его на загружаемое сырье, т.е. проводят перколяцию в замкнутом цикле, не прекращая при этом подачу раствора кислоты. После окончания загрузки сырья перколяцию в замкнутом цикле продолжают с подогревом перколирующей жидкости до
150 С. Через 20 мин рециркуляцию раствора кислоты прекращают и продолжают перколяцию в течение 70 мин с подачей 0,8 o-ного раствора серной кислоты и выдачей гидролизата. Температуру перколирующей жидкости постепенно повышают от
155 до 190 С. Лигнин промывают водой при 190 С и отжимают промывные воды. Общая продолжительность процесса составляет 150 мин. Выход сахаров из сырья составляет 43 % при концентрации в растворе 3,0 %.
Формула изобретения
Способ гидролиза растительного сырья разбавленной серной кислотой, предусматривающий загрузку сырья с одновременной подачей раствора кислоты, прогрев сырья с последующим перколяционным гидролизом в замкнутом цикле с отбором жидкой фазы, о т лича ю шийся тем, что, с целью увеличения выхода сахаров и улучшения качества их растворов, на стадии загрузки сырья и прогрева проводят перколяцию в замкнутом цикле путем рециркуляции жидкой фазы при 100-170 С в течение 20-120 мин.
