ВАЛЬЦОВАЯ МЕЛЬНИЦА ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ ПРОДУКТОВ В САХАР

1. Устройство для преобразования целлюлозы в сахар, содержащее:
реакционную камеру, содержащую множество элементов управления;
блок управления, функционально соединенный с реакционной камерой и с каждым из элементов управления, выполненных с возможностью приема и передачи операционных сигналов;
дробильный блок, выполненный с возможностью приема смеси целлюлозосодержащего сырьевого материала с твердокислотным катализатором, предназначенный для измельчения указанной смеси под давлением с целью индуцирования твердофазного взаимодействия между целлюлозосодержащим сырьевым материалом и твердокислотным катализатором, включающего химическую реакцию с образованием сахара;
выходную воронку с детектором, выполненным с возможностью определения состава размолотой смеси, поступающей из дробильного блока, причем блок управления выполнен с возможностью определения необходимости проведения повторной обработки размолотой смеси, и в случае подтверждения такой необходимости, настройки элементов управления для оптимизации производства сахара;
в котором дробильный блок содержит валки.
2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее блок датчиков, выполненный с возможностью передачи в блок управления одного или нескольких параметров реакционной камеры, включая данные по водородному показателю, температуре, содержанию кислорода, влажности и давлению.
3. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее клапан впуска пара, выполненный с возможностью регулирования расхода пара, подаваемого в реакционную камеру, и клапан впуска углекислого газа, выполненный с возможностью регулирования расхода углекислого газа, подаваемого в реакционную камеру.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что валки представляют собой пару валков, содержащих несколько слоев, от внутреннего до внешнего, выполненных из разных материалов и имеющих разную твердость.
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что валки содержат несколько слоев, в число которых входит внешний слой относительно самой высокой твердости, внутренний слой относительно самой низкой твердости и промежуточный слой, твердость которого является промежуточной между величинами твердости двух вышеуказанных слоев.
6. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее входную воронку с детектором, выполненным с возможностью получения и анализа данных по составу смеси сырьевого материала с катализатором, и смесительное устройство, соединенное с блоком управления, выполненное с возможностью перемешивания сырьевого материала с катализатором.
7. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее линию подачи, соединяющую смесительное устройство с входной воронкой для подачи смеси сырьевого материала с катализатором в реакционную камеру.
8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дробильный блок содержит по меньшей мере одну пару валков.
9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дробильный блок содержит пары входящих в зацепление друг с другом зубчатых колес или валков.
10. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее узел привода, соединенный с блоком управления, реакционной камерой и смесительным устройством.
11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления выполнен с возможностью получения данных от элементов управления реакционной камеры и узла привода для определения настроек, которые необходимо выполнить для элементов управления и узла привода с целью оптимизации производства сахара из сырьевого материала.
12. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее насос, выполненный с возможностью создания отрицательного или положительного давления в реакционной камере.
13. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее нагреватель, выполненный с возможностью нагрева реакционной камеры.
14. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее теплоотводящее или охлаждающее устройство, выполненное с возможностью охлаждения реакционной камеры.
15. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее линию возврата, соединяющую выходную воронку с входной воронкой, для подачи размолотой смеси в реакционную камеру для повторной обработки.
16. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок датчиков содержит датчик pH, датчик температуры, датчик содержания кислорода, датчик влажности и датчик давления.
17. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее устройство сбора, выполненное с возможностью приема размолотой смеси из выходной воронки.
18. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в состав смеси входят белок, целлюлоза, крахмал, мономерный сахар, воду, лигнин, неорганические остатки и минеральные масла.
19. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что отношение биомассы к твердой кислоте составляет 1:0.1-10 кг:кг, и в качестве твердых кислот используются каолин, бентонит и монтмориллонит.
20. Способ преобразования целлюлозы в сахар, включающий в себя:
смешивание целлюлозосодержащего сырьевого материала с твердокислотным катализатором в смесительном устройстве;
подачу смеси сырьевого материала с катализатором во входную воронку реакционной камеры, содержащей детектор, причем реакционная камера содержит множество элементов управления, в состав которых входят входная воронка, дробильный блок, выходная воронка, блок датчиков, клапан впуска пара и клапан впуска углекислого газа;
получение и анализ детектором данных о составе смеси сырьевого материала с катализатором;
получение смеси сырьевого материала с катализатором из входной воронки;
измельчение указанной смеси под давлением с целью индуцирования твердофазного взаимодействия между целлюлозосодержащим сырьевым материалом и твердокислотным катализатором для производства сахара, причем: приведение в действие дробильного блока осуществляется узлом привода; дробильный блок выполнен с возможностью измельчения указанной смеси под давлением с целью индуцирования твердофазной химической реакции между целлюлозосодержащим сырьевым материалом и твердокислотным катализатором для производства сахара;
определение данных по составу размолотой смеси, выходящей из дробильного блока;
определение соединенным с реакционной камерой блоком управления, не требуется ли проведение повторной обработки размолотой смеси, причем блок управления выполнен с возможностью получения данных от элементов управления реакционной камеры и узла привода для определения настроек, которые необходимо выполнить для элементов управления и узла привода для оптимизации процесса производства сахара;
подача размолотой смеси в реакционную камеру для повторной обработки по линии подачи в случае обнаружения необходимости проведения повторной обработки; и
поступление сахара, произведенного в ходе повторной обработки, из выходного устройства в устройство сбора.
21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что дробильный блок содержит пару валков, причем валки представляют собой цельные элементы, содержащие несколько слоев, от внутреннего до внешнего, выполненных из разных материалов и имеющих разную твердость.