Аппараты для переработки концентрированных гидролизных сред

Газлифтный реактор трубчатого тип.

Характеристика секционных колонных аппаратов

Если в аппарат введены секционные элементы в виде решеток, оборудованных лопастной насадкой; в центре аппарата находится труба, через которую вводится воздух, а жидкая фаза поступает противотоком сверху. Газ, поступая на лопастную насадку, обычно из полиэтилена, вращает ее; это существенно увеличивает поверхность контакта газовой и жидкой фаз.

1 – пеногаситель, 2 – емкость, 3 – диспергатор, 4 – корпус, 5 – распределительная перегородка

Газлифтный колонный ферментер состоит из двух колонн разного диаметра, соединенных между собой; одна представляет собой барботажную колонну с восходящим потоком воздуха, другая – циркуляционная, с нисходящим потоком. Воздух вводится в нижнюю зону аппарата в барботажную колонну; камера, соединяющая колонны в верхней части аппарата, образует большую поверхность контакта фаз; трубчатый аппарат сконструирован по типу теплообменных труб; взаимодействие газа в трубе при высоких скоростях продувки более интенсивное, чем в большом объеме, поэтому массообмен интенсивнее; аппарат с плавающей насадкой позволяет интенсифицировать массообмен за счет увеличения поверхности контакта фаз и турбулизации жидкости при работе с большими скоростями подачи газовой и жидкой фаз.

г) газлифтный: 1 – корпус,2 – диффузор, 3 – диспергатор, 4 – воздухораспределитель, 5 – теплообменник,

Гидролизаппарат периодического действия представляет собой вертикальный цилиндр с двумя усеченными конусами (рис. 15). Верхний конус заканчивается загрузочным отверстием, закрываемым крышкой. Нижний конус заканчивается выхлопным устройством для удаления лигнина по окончании варки сырья. В верхней горловине гидролизаппарата имеются штуцера для подвода горячей разбавленной кислоты и сдувки воздуха в начале варки, а также для сброса избыточного давления. В нижнем конусе гидролизаппарата устанавливаются фильтрующие устройства для отделения гидролизата от лигнина.

На цилиндрической части гидролизаппарата снаружи приварены опорные лапы, которыми он опирается на несущую конструкцию.

Корпус гидролизаппаратов обычно изготовляется сварной, из листовой стали. В последнее время ведутся опыты по применению для этой цели титана.

Эта форма гидролизаппарата является наиболее удобной для проведения перколяции. Стальные гидролизаппараты должны быть защищены внутри кислотоупорным слоем от корродирующего действия горячей разбавленной серной кислоты. Футеровка состоит из сплошного слоя бетона с шамотом, примыкающего к стальной стенке. Внутренняя поверхность бетонного слоя толщиной 70—90 мм облицовывается специальными термокислотостойкими керамическими плитками или слоем шамотного кирпича. Плитки и кирпич укрепляются на бетонной подмазке, а швы между ними промазываются андезитовой замазкой^ изготовляемой на жидком стекле, или кислотоупорным цементом с шамотом.

Наружная металлическая стенка гидролизаппаратов для предохранения от чрезмерной потери тепла покрывается тепловой изоляцией.

В верхней и нижней горловинах гидролизаппаратов, а также в местах установки штуцеров, имеются бронзовые кольца или штуцер, обеспечивающие переход от кислотоупорной внутренней футеровки к верхней и нижней стальной горловине и коммуникациям. Внутренняя поверхность крышек также покрыта кислотоупорным слоем бронзы или латуни.

Кислотостойкость медных сплавов и красной меди в условиях гидролиза усиливается благодаря образованию тонкого слоя смолистого вещества, выделяющегося из гидролизата во время варки. Благодаря наличию этого слоя коррозия поверхности меди и ее сплавов уменьшается почти в 2 раза.

Количество растительного сырья, загружаемого в гидролизаппарат, зависит от его происхождения, степени измельчения и влажности. Чем больше влажность сырья, тем больше давление его верхних слоев на нижние и, следовательно, больше плотность загрузки. При влажности древесины около 45—48% плотность загрузки опилок (в пересчете на абс. сухое вещество) составляет 120—125 кг/м³. Обычная древесная щепа хвойных пород в тех же условиях загружается ^плотностью 125—135 кг/м³. При использовании смеси опилок и щепы плотность загрузки возрастает. Так, при соотношении щепы и опилок 2:1 плотность загрузки достигает 140—150 кг/м³, а при соотношении щепы и опилок 1: 1 она составляет 135— —145 кг/м³. В тех же условиях плотность загрузки подсолнечной лузги равна 80—110 кг/м³, измельченной кукурузной кочерыжки 150—200 кг/м³, хлопковой шелухи 190—195 кг/м³ и рисовой лузги 90—114 кг/м³.

Лекция № 18

Массообмен в процессах ферментации. Аппаратура для проведения процессов ферментации

Дата добавления: 2013-12-12