автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.03, диссертация на тему:Очистка древесных гидролизатов с использованием водорастворимых полимеров
Автореферат диссертации по теме "Очистка древесных гидролизатов с использованием водорастворимых полимеров"
РГ6 оя
1 2 А О Г ЮЬ'й
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
На правах рукописи
АВДАШКЕВИЧ СВЕТЛАНА ВИКТОРОВНА
ОЧИСТКА ДРЕВЕСНЫХ ГИДРОЛИаАТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ПОЛИМЕРОВ
05.21.01.Технология и оборудование химической переработки древесины,-химия древесины
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соиск^йие Отавной Степени кандидата тахШЫвокИх Йаук
Санкт-Петербург1-1996
Работа выполнена на кафелре технологии гидролизных и микробиологических производств Санкт-Петербургской лесотехнической академии.
НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ:
ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:
- доктор технических наук, профессор Ю.И.Холькин
- кандидат технических наук, старший научный сотрудник, доцент В.В.Выглазов
- доктор химических наук, старший научный сотрудник, В.А.Ицкович
- кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Д.Д.Савельев
ВЕДУЩЕЕ ПРЕДПРИЯТИЕ: - АО Гипробиосинтез
' С
Защита состоится "'{ " Ол/Т^Ю 1996 г.
в " \ \ " часов на заседании диссертационного совета Д 063.50.02 в Санкт-Петербургской лесотехнической академии Институтский пер.,5, 2 уч.здание, библиотека кафедры технологии целлюлозно-бумажного производства.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.
Автореферат разослан %
50» 1996 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
Калинин Н.Н.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. В связи с сокращением ресурсов ископаемого органического сырья в последнее время уделяется серьезное внимание развитию химической и биохимической переработки возобновляемого растительного сырья. Одним из направлений современной биотехнологии является промышленный биосинтез кормового белка на предприятиях гидролизной, целлюлозно-бумажной и пищевой промышленности .
При гидролитической переработке растительного сырья происходит образование значительного количества трудноокисляемых примесей, часть из которых не удаляется из гидролизата при его подготовке к биохимической переработке. К таким примесям относятся лигногуминовые вещества (ЛГВ) гидролизатов, находящиеся в устойчивой коллоидной форме в широком диапазоне рН. Эти компоненты субстрата ингибируют ферментативную и дыхательную активность дрожжевых клеток, уменьшают выход и снижают качество выпускаемой продукции. Поэтому удаление ЛГВ из субстратов и поэышение их биологической доброкачественности является актуальной задачей.
Цель работы. Целью настоящих исследований является разработка технологии флокуляционной очистки древесных гидролизатов с использованием эффективных марок водорастворимых полимерных фло-кулянтов и их композиций. Для достижения этой цели в настоящей работе основное внимание уделяется следующим вопросам:
а) поиску наиболее эффективных отечественных флокулянтов или их композиций, действующих в широком диапазоне рН при низких расходах флокулянта;
б) теоретическому и экспериментальному обоснованию оптимальных параметров флокуляционного процесса;
в) разработке технологической схемы флокуляционной очистки древесных гидролизатов.
Эти вопросы определили основное содержание исследований, а также опытно-промышленных испытаний.
Научная новизна. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена высокая эффективность применения полимерных флокулянтов: катионного с высокой плотностью положительного заряда и неионогенного с большой молекулярной массой и их композиции
для флокуляционной очистки древесных гидролизатов. Качественно показано наличие взаимодействия флокулянтов в композиции.
Практическая ценность. На основании результатов экспериментальных исследований разработана принципиальная технологическая схема флокуляционной очистки древесных гидролизатов с использованием катионного и неионогенного флокулянтов и их композиции. Определены оптимальные технологические параметры флокуляции.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на научно-технических конференциях Лесотехнической академии, г.Санкт-Петербург 1991-1995 г.г. Разработанная технология проверена в опытно-промышленных условиях в гидролизном производстве ЛО "Сыктывкарский ЛПК" и на АО "Ивдельский ГЗ".
Публикации. Г1о материалам диссертации опубликовано две печатные работы и получено положительное решение о выдаче патента.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методической и экспериментальной части, выводов, списка литературы из 122 наименований, 7 приложений на 19 стр. и содержит 187 стр. машинописного текста, включая 20 таблиц и 25 рисунков.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Результаты изучения влияния природы и свойств флокулянтов и их композиций на эффективность процесса флокуляционной очистки древесных гидролизатов.
2. Технологию флокуляционной очистки древесных гидролизатов, в том числе технологические режимы и принципиальную технологическую схему процесса.
3. Результаты опытно-промышленных испытаний и частичного внедрения разработанной технологии флокуляционной очистки.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1.Аналитический обзор литературы
Во введении обоснована актуальность темы и определены общие задачи исследования.
В обзоре литературы приведены сведения о химическом составе древесных гидролизатов и методах их очистки. Отражены современные представления о флскуляции дисперсий водорастворимыми поли-
мерами, изложены основные закономерности кинетики флокуляции. Отдельный раздел посвящен практической реализации флокуляционной очистки субстратов и рассмотрены основные факторы, оказывающие влияние на эффективность этого процесса. Рассмотрена также технология, разработанная ранее в Санкт-Петербургской лесотехнической академии и реализованная на практике для очистки гидролизатов растительных отходов сельскохозяйственного производства.
2.Объекты и методы исследования В качестве объектов исследования использовали промышленные древесные гидролизати, полученные на предприятиях гидролиз-но-дрояасевого и спирто-дрожжевого профилей. Методическая часть включает изложение методик исследования гидролизатов, определения содержания коллоидных и взвешенных веществ и их фракционного гостаза на ядерных фильтрах с различным диаметром пор, полученных в лаборатории ядерных исследований Объединенного института чдерных исследований (г.Дубна, Московской обл.), а также методику флокуляционной очистки гидролизатов. В работе использована статистическая обработка экспериментальных данных.
3.Исследование процесса флокуляционной очистки древесных гидролизатов Основной целью настоящей работы являлось исследование и >азработка процесса очистки древесных гидролизатов от коллоидных тримесей лигногуминовой природы.
Лигногуыиновые вещества древесных гидролизатов - это высо-:омолекулярные окрашенные соединения. Они образуются в жестких 'словиях гидролиза растительного сырья в результате взаимодействия растворенного лигнина с продуктами терыо-каталитических гревращений углеводов и фурановых соединений. ЛГВ в гидролизатах [аходятся в молекулярно-дисперсном состоянии, образуя ионные 1астворы, в коллоидной форме и в виде взвешенных веществ.
Коллоидные и взвешенные вещества гидролизата отличаются по воей устойчивости. Часть из них выпадает в осадок при охлажде-Ш1 гидролизата, в условиях нейтрализации, а также в результате кисления при аэрации. Однако значительная часть лигногуминовых оллоидов отличается высокой стабильностью, что приводит к умень-
- б -
шению выхода дрожжей при ферментации и снижению их качества. Ин-гибирующее действие коллоидных и мелкодисперсных фракций ЛГВ связано с их необратимой сорбцией клеточными стенками дрожжей.
Влияние природы полиэлоктролита, его Заряда и молекулярной массах ( ММ ) на эффективность очистки древесных гидролийатов.
Флокуляционная очистка гидролизатов от коллоидно-растворенных и взвешенных ЛГВ осуществляется путем введения в систему водорастворимых полимероь, весьма малые добавки которых могут радикально изменить стабильность дисперсий. Установлено, что фло-куляция высокомолекулярных трудноокисляемых органических соединений может протекать как по механизму нейтрализации или компенсации электрического заряда поверхности частиц за счет сорбции противоположно заряженных полиэлектролитов, так и по механизму постикообразования. Электростатическое взаимодействие имеет место при введении в систему катионного полиэлектролита, способствующего прочному связыванию отрицательно заряженных частиц ЛГВ макромолекулами флокулянта.
Электрокинетический потенциал коллоидных частиц ЛГВ составляет 10-20 мВ и зависит от рН среды. Наличие поверхностного отрицательного заряда макромолекул ЛГВ является важным фактором, определяющим возможность использования при флокуляции сил электростатического притяжения.
Важной характеристикой, определяющей эффективность флокуляции является линейная плотность заряда (величина заряда, приходящаяся на единицу его контурной длины) полиэлектролита, оценку которой можно провести по обменной емкости (ОЕ) или ^-потенци-лу. Понятие обменная емкость, равно как и основность применимы для характеристики свойств водорастворимых полиэлектролитов по аналогии с ионообменными смолами, в большинстве своем являющимися твердыми нерастворимыми сетчатыми полиэлектролитами. Обменную емкость определяют как число мг-экв противоионов, поглощаемых 1 г катионного (в данном случае) полиэлектролита.
Сравнение флокулирующей способности катионных полиэлектролитов - полиаминоалкилловых эфиров метакриловой кислоты (ПААЭМ-АК)(Санфлок,Япония) проведено на гидролизатах растительного
сырья. Значения ОЕ исследуемых образцов флокулянтов варьировались в пределах от 0.5 до 4.5 мг-экв/г, а ММ от 69*105 до 22 6*105. Результаты экспериментов показали, что с ростом ОЕ возрастает флокулирующая способность ПААЭМАК и максимальной активностью обладает образец с ОЕ = 4.5 мг-экв/г.
Из отечественных флокулянтов для очистки гидролизатов нами рекомендованы полиэлектролиты с высокой линейной плотностью за-заряда, содержащие четвертичные аммониевые группы, а именно ло-лидиметилдиаллиламмонийхлорид (ПДМДААХ); ^-потенциал равен +41 мВ.
Для изучения влияния ММ полимера на процесс флокуляционной очистки проведены эксперименты с образцами ПДМДААХ с различными значениями ММ, специально синтезированными НПО "Карболит".
Таблица 1.
Результаты флокуляционной очистки древесного гидролизата»зависимости от ММ ПДМДААХ.
ММ Расход Выход взвешен- Оптическая Степень
флокулянта,мг/л них в-в.,г/л плотность осветления,%
0 0.580 -
3, .94 * 105 10 0. .'20 0.523 9.8
15 0. ,32 0.469 19.1
20 0. ,49 0.374 35.5
30 0. ,54 0.353 39.1
6, . 24* 105 10 0. ,31 0.497 14.3
15 0. ,39 0.453 21.9
20 0. ,51 0.342 41.0
30 0. 63 0.329 43.3
8 , .63*105 10 0. 38 0.461 20.5
15 0. .49 0.408 29.7
20 0. 60 0.310 46.6
30 0. ,71 0.300 48.3
Из данных, приведенных в табл.1, видно, что флокулируицая способность флокулянта по отношению к ЛГВ древесного гидролизата возрастает с увеличением ММ ПДМДААХ. При использовании образца ПДМДААХ с ММ 8.83']О5 для достижения одинакового эффекта очистки
требуется в 1.2-1.5 раза меньший расход флокулянта,чем, например, для образца с ИМ 3.94*105.
Таким образом, флокулирующее действие полимеров но отношению к ЛГВ древесных гидролизагов зависит от величины электрического заряда и молекулярной массы полиэлектролита.
Кинетика начальной фазы флокуляции коллоидных дисперсий гидролизата.
Скорость образования взвешенных веществ на начальной стадии флокуляции определяли путем непрерывного замера оптической плотности нейтрализата в проточной кювете лабораторной установки. По данным, полученным в виде графиков зависимости оптической плотности дисперсной системы гидролизата от Продолжительности контакта дисперсной системы с флокулирующим полимером определяли фактор устойчирости И, являющийся мерой кинетической устойчивости системы. Для этого замеряли угол наклона касательной к кривой () при 1->0. Далее расчеты осуществляли по уравнению:
\у = , К '
где К, - гипотетическая константа скорости Смолуховского для необратимой быстрой коагуляции, с"1.
К
Зп
где Кв - постоянная Больцмана, Дж/К ; Т - температура среды, К
Т1 - вязкость дисперсионной среды,Па'с. при условии т.е. при максимальной скорости флокуляции зна-
чение угла наклона касательной при ^>0.
Данные изучения кинетики начальной фазы флокуляции гидролизата древесины хвойных и лиственных пород подтверждают влияние электрического заряда полиэлектролитов на процесс флокуляции. Действительно, максимальная дестабилизация коллоидной системы гидролизата (И=1) при минимальной концентрации полиэлектролита (Ср= 6.5 мг/л ) наблюдается у наиболее основного полимера СН-011Р (ОЕ = 4.5 мг-экв/г)(рис.1А).
флокулянтов (Ср) различного строения при температуре 80 °С и рН 4.5. Марка флокулянта : "А": ПААЭМАК : 1 - СН-011Р; 2 - СН-509Р; 3 - СН-559Р;
4 - С-109Р; 5 - СН-799Р. "Б": 1-полидиметилдиаллилаымонийхлорид(ПДМДААК); 2-по-ли-4-винилбензилтриметиламмонийхлорид(ПВБТМА); 3-по-лиэтилешшин (ПЭИ); 4-полиакриламид (ПАА) ; 5-сополи-мер-полиамфолит ПДМДААХ (ПДМДА-АК-20) . Снижение флокулирующей активности соответствует уменьшению обменной емкости полиэлектролита (ОЕа|-тэ9р= 1.8 ыг-экв/г) ,
Зависимости Н = 1:(Ср) позволяют сравнивать дестабилизирующую способность флокулянтов, имеющих различное строение. Из рис.1Б видно, что из них ГЩМДААХ обладает высокой дестабилизирующей способностью по отношению к коллоидной системе древесных гидролизатов и отличается от полиэлектролитов ПААЭМАК большей протяженностью области дестабилизации. ПВБТМА обладает также высокой дестабилизирующей активностью (К=1.3), однако минимальные значения М достигаются при более высоких значениях Ср.
Таким образом, выбор полимеров с достаточно высокой величиной положительного заряда и ММ позволяет добиться высоких результатов флокуляционной очистки.
Очистка древесных гидролизатов полиэтиленоксидсм и комлоэицивй флокулянтов.
Для более полного удаления ЛГВ из гидролизатов бил осутцест-
влен поиск новых для гидролизного производства флокулянтов и их композиций, позволяющих вести очистку при более низких расходах полимеров и в более широком диапазоне изменения технологических параметров.
Наряду с катионными полиэлектролитами в качестве флокулянтов при очистке древесных гидролизатов представляет интерес испытать неионогенные высокополимеры, имеющие на порядок большую ММ. В результате проведенного анализа литературных данных и лабораторных экспериментов был выбран неионогенный полимер - поли-этиленоксид (ПЭО). ММ используемого в работе образца составляла 4*10®. Механизм флокуляции с применением ПЭО заключается не в снижении энергетического барьера между частицами, а в адсорбции макромолекулы полимера на нескольких коллоидных частицах одновре менно, в результате чего они теряют способность к хаотическому движению и седиментируют.
Для того, чтобы реализовать преимущества катионных и неио-ногенных флокулянтов, нами предложено использовать их в качестве составляющих композиции. ПДМДААХ имеет ¿¡-потенциал,равный +41 мВ, достаточный для компенсации отрицательно заряженного коллоидного комплекса ЛГВ, а ПЭО имеет высокую ММ для высокоэффективного
Таблица 2.
Результаты очистки древесного гидролизата Сыктывкарского
ЛПК композицией флокулянтов.
Расход флокулянтов Выход Оптическая Степень
в композиции, иг/л взвешенных плотность ' осветления,%
_ веществ,
ЦДМДААХ ПЭО г/л
0
2.5 5.0 5.0 10.0 10.0 20.0
0
2.5 5.0 10.0 5.0 10.0 0
0.29 0.61 0.56 0.62 0.62 0. 61
0.580 0.362 0.260 0.273 0.250 0.248 0.294
37.5 55.2 52.9 56.9
57.2
49.3
мостикообразования. Такая композиция флокулянтов способствует быстрой седиментации образовавшихся флокул и дает хорошую очистку гидролизных сред (табл.2).
Из табл.2 видно, что эффективное применение композиции флокулянтов достигается при их соотношении 1:1. Степень осветления композицией флокулянтов (суммарный расход 10 мг/л) составляет 55.2?;, в то время как при использовании ПДМДААХ при том же расходе, данный показатель имеет значение 28.5%, в случае использования ПЭО-37.7%. Увеличение расхода композиции нецелесообразно, так как эффективность очистки возрастает незначительно.
Таким образом, предложенная композиция флокулянтов позволяет снизить расход флокулянтов на очистку вдвое по сравнению с отдельными компонентами композиции при достижении одинакового эффекта. При соотношении флокулянтов ПДМДААХ:ПЭО (1:1) и расходе композиции 10 мг/л катионного полиэлектролита достаточно для нейтрализации поверхностного заряда коллоидного комплекса, а не-ионогенного полимера для образования полимерных мостиков.
Влияние флокулянтов на коллоидные и взвешенные вещества
различной степени дисперсности.
Кинетическая устойчивость дисперсной системы гидролизата зависит от концентрации вводимого в нее полимера (Ср) и от состава дисперсных примесей гидролизата, который определяется видом сырья и режимами гидролиза и нейтрализации гидролизата.
С целью изучения распределения микрогегерогенных (0.10-1.00 мкм) и ультрамикрогетерогенных (0.05-0.1 мкм) примесей древесного гидролизата по степени дисперсности в зависимости от концентрации катионного полиэлектролита ПДМДААХ, проводили фильтрацию очищенного при различных Ср и неочищенного древесного гидролизата на полиядерных фильтрах.
Установлено, что при малых расходах Ср= 5-10 мг/л часть уль грамикропримесей переходит в микрогетерогенное состояние (концен грация примесей с размерами 0.10-0.50 мкм возрастает). При увели аении расхода Ср до 20 мг/л все рассматриваемые фракции примесей переходят в грубодисперсное состояние с размерами частиц > 1 мкм.
Таким образом, в результате флскуляционной очистки наблюдается дестабилизация дисперсной системы гидролизата, при этом
происходит переход во взвешенное состояние основных ингибитора роста дрожжевых клеток - микро- и ультрамикрогетерогенных приме сей.
Влияние рН среда на эффективность флокуляционной очистки.
Эффективность флокуляционной очистки в значительной степен зависит от активной кислотности среды, т.к. при изменении рН ме няются электроповерхностные свойства дисперсных частиц. Дл оценки влияния кислотности древесных гидролизатов на процес флокуляционной очистки исследования проводили в интервале р 3.0-4.2, представляющем наибольший практический интерес. Индиви дуальные флокулянты и их композиции вводили в нейтрализат в вид 0.1%-ных водных растворов при температуре 80"С.
Таблица 3
Зависимость флокулирующего действия полимеров и их композиции от рН.
рН Расход флоку- Выход Оптическая плотность Степень
лянта, мг/л флокулята, осветле-
р/л до после ния, %
ПДМДААХ ПЭО очистки очистки
3.0 20 0 0. 21 0. 450 0.360 20.0
3.4 20 0 0. 32 0. 455 0.323 29.0
3.8 20 0 0. 39 0. 478 0.27 6 42.2
4.2 20 0 0. 49 0. 501 0.229 54.3
3.0 0 10 0. 37 0. 450 0.350 22.2
3.4 0 10 0. 37 0. 455 0.352 22.6
3.8 0 10 0. 38 0. 478 0.360 24.7
4.2 0 10 0. 38 0. 501 0.361 27.9
3.0 5 5 0. 42 0. 450 0.225 50.0
3.4 5 5 0. 46 0. 455 0.206 54.7
3.0 5 5 0. 50 0. 478 0.196 59.0
4.2 5 5 0. 50 0. ,501 0.2.03 57.5
Из приведенных данных (табл.З) видно, что с ростом рН глубина очистки нейтрализата возрастает как по величине оптической шотности, так и по выходу флокулята (взвешенных веществ). При шачениях рН > 4.2 наблюдаются технологические трудности, в [астности, повышение пенообраэования.
В результате проведенных исследований определены следующие 'птимальные параметры флокуляционной очистки древесных гидроли-агов: расход композиции флокулянтов 10 мг/л при ее концентрации водном растворе 0.1% по массе, рН 4.0-4.2, температура 35-45 °С подача флокулянтов в сусло) и 75-85°С (подача в нейтрализат). тепень осветления при этих параметрах составляет 50-59%, допол-ительно во взвешенное состояние переходит до 0.7 г/л ЛГВ.
Установлено, что удаление коллоидных примесей лигногумино-ого комплекса позволяет увеличить выход дрожжей Candida scottii птамм КС-2) от РВ в среднем на 12%. и повысить содержание елка в них на 5.3%. '
Флокуляционная очистка древесных гидролизатов позволяет по-лсить химическую и биологическую доброкачественность субстрата увеличить выход и качество кормовых дрожжей.
4. Технологическая схема флокуляционной очистки субстрата, опытно-промышленные испытания и внедрение разработанной технологии.
Технологическая схема флокуляционной очистки включает узел >иготовления рабочего раствора флокулянта, его подачу в поток '.йтрализата и седиментацию флскулята (рис.2).
Концентрированный раствор ВПК-4 02 вихревым насосом перекатают из транспортной цистерны в сборник 9, откуда подают в орник-мешалку 10 для приготовления рабочего раствора. Одновре-нно с полимером в сборник 10 подают воду на разбавление. Гото-й 1%-ный рабочий раствор флокулянта поступает в сборник 11, куда дозирующими поршневыми насосами 13 его вводят во всасыва-ую линию центробежных насосов 8, перекачивающих: а) горячий йтрализат в отстойник 1; б)аэрированный нейтрализат в отстсй-к б.
Рис.2. Технологическая схема подготовки древесного гидроли-зата к биохимической переработке. 1,6-отстойни-ки;2-сборник осветленного нейтрализата; 3-вакуум-ох-ладительная установка;4-сборник охлажденного нейтрализата; 5-аэратор; 7-сОорник сусла; 8,12,13-насо-сы;9-сборник концентрированного флокулянта (20-25%); 10-сборник-мешалка;11-сборник-мерник.
На первом этапе опытно-промышленных испытаний в качестве флокулянта испытан полиэлектролит ПДМДААХ (ВПК-402). Опытно-промышленные испытания проводили на предприятиях фурфурольно-дрожжевого профиля - в дрожжевом производстве АО "Сыктывкарский ЛПК" и спирто-дрожжевого профиля - на АО "Ивдельский ГЗ".
Процесс флокуляционной очистки древесного гидролизата на АС "Сыктывкарский ЛПК" осуществляли при суммарном расходе флокулянта ВПК-402 до 30 мг/л, рН 4.0-4.5, температуре 90 и 40°С. При этом оптическая плотность нейтрализата снизилась в среднем нг 50%, дополнительно осаждалось до 0.5-0.6 г/л коллоидов, перешедших во взвешенное состояние в процессе очистки.
По результатам испытаний на АО "Сыктывкарский ЛГ1К" содержание взвешенных веществ в сусле снизилось с 0.38 до 0.04 г/л. Пр! потоке гидролизата 220 м3/ч дополнительно со шламом в сутки вы-дилось около 5.3 т.абс.сухих веществ. Кроме того, не было отмечено отложения карамелизованного осадка в отстойниках, что ране< создавало значительные технические трудности.
На АО "Ивдельский ГЗ" испытания по флокуляционной очисти древесных гидролизатов проводили на всем технологическом поток.
лтирто-дрожжевого производства. Расход фдокулянта составлял 0-15 мг/л. В ходе испытаний в результате флокуляционной очистки (ревесного гидролизата дрожжевого производства на "горячем" отс-'ое содержание взвешенных веществ снизилось с 6.57 до 1.11 г/л; ¡а холодном отстое - с 1.79 до 0.86 г/л. При потоке гидролизата !2.6 м3/ч в дрожжевом цехе, который в соответствии с технологи-[еским регламентом разбавлялся бардой в соотношении 1:3 - 1:4, юполнительно со шламом выводилось до 1.7 т.абс.сухого осадка в :утки. В спиртовом производстве полиэлектролит подавали на "го-)ячий" отстой с расходом 7-15 мг/л. Снижение содержания взвешен-1ых веществ после отстойника составило 90% (с 4.74 до 0.43 г/л).
Таким образом, опытно-промышленная проверка технологии фло-суляционной очистки древесных гидролизатов показала целесообразность ее применения для повышения доброкачественности гидролиза-га, улучшения экологической обстановки на предприятиях, выпускающих этанол и кормовые дрожжи и использующих в качестве сырья (ревесные отходы. Технология флокуляционной очистки включена в фомышленный регламент спиртового и дрожжевого производств АО 'Ивдельский ГЗ" и используется в гидролизном производстве АО 'Сыктывкарский ЛПК".
ВЫВОДЫ
1. Впервые показана высокая эффективность флокуляционной >чистки древесных гидролизатов в дрожжевом и этанольно-дрожжевом [роизводстве.
2. Теоретически и экспериментально обосновано применение юлимерных флокулянтов: катионного с высокой величиной положи-'ельного заряда и неионогенного с большой молекулярной массой и к композиции для очистки древесных гидролизатов.
3. Использование в качестве флокулянтов полидиметилдиалли-гаммонийхлорида и его композиции с полиэтиленоксидом (соотноше-ме 1:1) позволяет вести очистку древесных гидролизатов при низ-:ом расходе полимеров и глубине очистки выше 50% от содержания [ГВ.
4. При разделении коллоидных и взвешенных веществ древесных ■идролизатов по степени дисперсности на полиядерных фильтрах ус-
тановлено, что при оптимальных значениях расхода флокулянтов происходит удаление наиболее мелкодисперсных фракций лигногуми-новых веществ, оказывающих основное ингибирующее влияние на рост дрожжей.
5. Процесс флокуляционной очистки протекает с оптимальной эффективностью при температуре 40-90°С, pH 4.0-4.2 и расходе композиции флокулянтов 10 мг/л.
6. Удаление лигногуминовых веществ - ингибиторов роста дрожжей с помощью флокулянтов приводит к увеличению выхода кормовых дрожжей от PB в среднем на 12.9%. и повышению в них массовой доли истинного белка на 5.3%.
7. Технология флокуляционной очистки испытана в гидролизном производстве АО "Сыктывкарский ЛПК" и включена в промышленный регламент спиртового и дрожжевого производств АО "Ивдельский ГЗ"
Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:
1. Авдашкевич C.B., Выглазов В.В., Кинд В.Б., Холькин Ю.И. Полиэтиленоксид как флокулянт для очистки гидролиэатов растительного сырья / Лесной журнал,1996.- N3. - С.
2. Авдашкевич C.B., Выглазов В.В., Кинд В.Б., Холькин Ю.И. Об использовании полиэтиленоксида для очистки гидролиэатов растительного сырья / Деп. в ВИНИТИ N1487-B94 от 16.05.94.
3. Выглазов В.В., Кинд В.В., Холькин D.H., Авдашкевич C.B. Способ очистки гидролиэата растительного сырья / Заявка Н94-0068 84/13 (005534). Решение о выдаче патента на изобретение от 12.7.95.
Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим присылать по адресу: 194018,г.Санкт-Петербург,Институтский пер., 5,Лесотехническая академия,Ученый совет.
Подписано в печать с оригинал-макета ¿S.oè.ôe Формат 60x90 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Изд.Ы Уч.-изд.л 1.0. Печ.л. 1.0. Тираж 100 экз. Заказ Ni Редакциоино-издательский отдел ЛТА
Подразделение оперативкой полиграфии ЛТА 194018, С.-Петербург, Институтский пер.,3.
-
Похожие работы
- Технология очистки гидролизных сред макропористыми ионитами и полиэлектролитами в производстве ксилита из растительного сырья
- Технология высококачественного ксилита и других полиолов на основе пентозансодержащего растительного сырья
- Разработка технологий пищевых функциональных продуктов на основе биомодификации молок лососевых с использованием хитозана
- Мембранная технология в оборотном водопользовании этанольно-дрожжевого производства
- Плитные строительные материалы из растительных отходов