Patent RU-2239329-C2 (RU)
Inventor: DEJL BRJUS I
IPC: B29C48/58
Filed: 1999-02-19
Granted: 2004-11-10
Abstract: Способ включает снижение лигнина, содержащегося в обрабатываемом материале, путем контактирования лигноцеллюлозного материала с жидким аммиаком, которым пропитывают лигноцеллюлозный материал, и последующего быстрого снижения давления для разрыхления лигноцеллюлозного материала за счет газового расширения при переходе жидкого аммиака в газ для повышения доступности содержащегося сахара и усвояемости лигноцеллюлозного материала. Жидкий аммиак и лигноцеллюлозный материал вводят в нагретый цилиндр со шнеком, имеющий загрузочную горловину, ведущую к шнеку, находящемуся во вращательном контакте с цилиндром вдоль части длины шнека таким образом, что при работе шнек герметично соединяется с впускным отверстием для подачи под давлением жидкого аммиака через загрузочную горловину к шнеку и с нагретым выпускным отверстием из цилиндра, примыкающим к шнеку. Жидкий аммиак и лигноцеллюлозный материал уплотняют путем вращения шнека в цилиндре, удаляют из цилиндра через выпускное отверстие экструдера. В лигноцеллюлозном материале жидкий аммиак при переходе из жидкости в газ подвергают взрывному расширению, а извлекают аммиак из лигноцеллюлозного материала в виде газа. Устройство содержит по меньшей мере один шнек, установленный с возможностью вращения в экструдере с отверстием для впуска лигноцеллюлозного материала к шнеку и отверстием для выпуска сырья из экструдера, средство для подачи целлюлозного материала к впускному отверстию. Оно имеет бак для жидкого аммиака, средство для нагревания и охлаждения, фильерное устройство с фильерой и по меньшей мере один нагревательный элемент для нагрева фильерного устройства, растирающий блок, питающий трубопровод с насосом. Конец каждого шнека со стороны выпускного отверстия выполнен конической формы для обеспечения вытеснения лигноцеллюлозного материала с жидким аммиаком из фильерного устройства. В экструдере имеется зона для перемешивания, в которой на шнеках размещены растирающие блоки для перемешивания аммиака с лигноцеллюлозным материалом и предотвращения протекания жидкого аммиака к отверстию для впуска лигноцеллюлозного материала. До и после растирающих блоков расположены шнековые элементы для транспортировки и обеспечения перемешивания в зоне между концами шнека. Отверстие для впуска жидкого аммиака из расходного бака под давлением ниже давления пара жидкого аммиака к лигноцеллюлозному материалу в зоне перемешивания соединено с баком питающим трубопроводом с насосом. В трубопроводе после насоса установлен обратный клапан с возможностью открытия под давлением жидкого аммиака. Нагревательный элемент установлен в фильерном устройстве для взрывного расширения жидкого аммиака после удаления из фильерного устройства. Площадь выпускного отверстия составляет 60% площади прохода впускного отверстия фильерного устройства. Экструдер, зона перемешивания, сечение фильерного устройства, нагревательный элемент в фильерном устройстве и шнек со стороны выпускного отверстия выполнены с возможностью обеспечения давления, достаточного для сохранения жидкого аммиака в виде жидкости. Система для взрывного разрыхления лигноцеллюлозного материала с использованием жидкого аммиака содержит устройство с по меньшей мере одним шнеком, установленным с возможностью вращения в экструдере с отверстием для впуска лигноцеллюлозного материала к шнеку и отверстием для выпуска лигноцеллюлозного материала от шнека и из цилиндра экструдера. Она снабжена баком для жидкого аммиака, средством для нагревания и охлаждения, размещенным между концами цилиндра, фильерным устройством с фильерой и по меньшей мере одним нагревательным элементом для нагрева фильерного устройства, растирающими блоками, питающим трубопроводом с насосом, отверстием для подачи жидкого аммиака, соединенным с баком питающим трубопроводом с насосом, и средством для удаления аммиака, примыкающим к фильерному устройству. Шнековый элемент шнека, примыкающий к отверстию для выпуска сырья, скошен внутрь в направлении продольной оси шнека. Шнековый элемент имеет шнековые лопасти. Одна из лопастей, примыкающая к отверстию для выпуска сырья, имеет скошенный край, отверстие для впуска жидкого аммиака расположено между его концами после отверстия для впуска сырья в зоне перемешивания, в которой имеются растирающие блоки для перемешивания жидкого аммиака и лигноцеллюлозного материала и предотвращения протекания жидкого аммиака к отверстию для подачи сырья. В питающем трубопроводе после насоса установлен обратный клапан с возможностью его открытия под давлением жидкого аммиака, подаваемого к отверстию для подачи жидкого аммиака, и закрытия при давлении выше давления паров жидкого аммиака. Повышается эффективность обработки целлюлозного материала. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 табл., 29 ил.