DK147291B - Kontinuert fremgangsmaade og anlaeg til fremstilling af foder ud fra et roemateriale - Google Patents

Description

147291

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af foder ud fra et roemateriale.

Ved fremstillingen af sukker ud fra sukkerroer underkastes roerne, som kommer fra marken, først en vaskning til fjernelse af 5 urenheder fra roernes overflader, hvorpå de omdannes til sukkerroesnitter.

Ved en i patentansøgning nr. 5580/78 beskrevet fremgangsmåde foretages en skrælning af de vaskede roer, inden de omdannes til sukkerroesnitter, idet man herved kan opnå et større sukkerudbyt-10 te end ved den ovenfor omtalte traditionelle vaskemetode. Sukkerroesnitterne ekstraheres derpå med vand til dannelse af en sukkersaft, som derpå oparbejdes, sædvanligvis til krystallinsk sukker. Ekstraktionen kan eksempelvis foretages i et ekstraktionsapparat bestående af et skråtstillet trug med to eller flere roterbare transportsnegle, der 15 fra trugets nedre indføringsende fører roesnitterne mod en øvre udtagsende i modstrøm med vand, der indføres ved den øvre ende, og som beriget med sukker udtages ved den nedre ende i form af sukkersaft.

De ekstraherede roesnitter, der betegnes pulp, og som er 20 den rest, der bliver tilbage efter, at hovedparten af opløselige sukkerstoffer og salte er blevet fjernet ved ekstraktionen, underkastes normalt en presning, hvorved materialets tørstofindhold forøges til mellem 11 og 21%, afhængig af den type presse, der anvendes.

Ved kemikalietilsætning, f.eks. tilsætning af AI^SO^)^ kan 25 tørstofindholdet forøges med yderligere 1-2%.

Den pressede pulp kan anvendes til kreaturfoder, enten uden yderligere behandling eller efter ensilering.

Som følge af den pressede pulps relativt store vandindhold er det ikke hensigtsmæssigt at transportere den over større afstande, 30 og i så fald foretages normalt en tørring af pulpen. Det herved dannede produkt findes i handelen under betegnelsen "Pulpetter ".

Det tørrede produkt kan eventuelt tilsættes melasse, og et produkt af sidstnævnte art findes i handelen under betegnelsen "Ko- ® setter ". Begge disse produkter er velegnede som kreaturfoder.

35 Såvel presningen af pulpen som tørringen af den pressede pulp er stærkt energikrævende, og med de stadigt stigende energipriser er der et stadigt voksende behov for ud fra roer at fremstille et relativt vandfattigt foderstof ved en mindre energikrævende metode end de ovenfor omtalte kendte metoder.

2 14729 1

Dette opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at roematerialet under opvarmning til en temperatur på 104-165°C og ved et tryk på 0-7 ato underkastes en syrehydrolyse, at det således behandlede produkt skilles i en 5 væskefraktion, der derpå neutraliseres og inddampes, og en faststoffraktion.

Opfindelsen er baseret pi den erkendelse, at roematerialer, såsom roepulp og roeskræl, er opbygget af en række polymerer, såsom pektin og pentosaner, som under tryk og forhøjet temperatur 10 kan hydrolyseres med syre under dannelse af et væskeformigt produkt, der let inddampes til dannelse af et melasselignende produkt med et stort tørstofindhold, f.eks. på ca. 60%. Således har det vist sig, at der ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen kræves ca. 20% mindre energi til fremstilling af et hydrolyseprodukt med tilnærmelses-15 vis samme foderværdi som for tørrede ekstraherede snitter end ved den kendte fremgangsmåde til fremstilling af sådanne snitter.

Det har ligeledes vist sig, at faststoffraktionen efter at være blevet befriet for hydrolyserbare bestanddele let kan presses til opnåelse af et tørstofindhold på over 30%, d.v.s. væsentligt over de 20 22-23%, som maksimalt kan opnås ved den kendte fremgangsmåde med kemikalietilsætning.

Det skal dog bemærkes, at faststoffraktionen uden presning også kan anvendes til fremstilling af glukose ved hydrolyse, idet udgangsmaterialets celluioseindhold efter fjernelsen af de hydrolyserbare 25 stoffer er blevet væsentligt forøget.

Under hydrolysetrinnet opvarmes udgangsmaterialet til en temperatur på 100-165°C, fortrinsvis ca. 130°C, og opvarmningen foretages særligt hensigtsmæssigt ved direkte dampindblæsning.

Trykket under hydrolysetrinnet er ifølge opfindelsen mellem 30 0 og 7 ato og især mellem 2 og 4 ato.

Den anvendte syre er fortrinsvis en stærkt uorganisk syre, såsom svovlsyre, phosphorsyre og saltsyre. Det foretrækkes at imprægnere udgangsmaterialet med syre før opvarmningen under tryk.

Opfindelsen angår også et anlæg til udøvelse af den ovenfor 35 beskrevne fremgangsmåde. Dette anlæg er ejendommeligt ved, at det omfatter et blandeapparat til blanding af roemateriale eller findelt grøn afgrøde med syre, en med blandeapparatet forbundet hydrolysebeholder, hvori der er anbragt en konus på det sted, hvor blandingen af roemateriale eller findelt grøn afgrøde og syre under tryk indføres 3 147291 i beholderen, opvarmningsorganer samt en ventil til udtagning af behandlet materiale, et filter til opdeling af det ved hydrolysen dannede produkt i en væskefraktion og en faststoffraktion samt beholdere til neutralisering og inddampning af væskefraktionen.

5 Anlægget ifølge opfindelsen kan endvidere omfatte en af spændingsbeholder anbragt mellem hydrolysebeholderen og filteret.

Blandeapparatet består fortrinsvis af et kar, hvori der er monteret to parallelle roterbare aksler forsynet med propel-lignende skovle, der er således udformede, at der dels kan foretages en sam-10 menblanding af udgangsmateriale og syre og dels kan iværksættes en fremføring af blandingen.

Opfindelsen skal herefter beskrives nærmere under henvisning til tegningen, der i form af en principskitse viser et anlæg til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

15 På tegningen betegner 1 et blandeapparat omfattende et kar, hvori der er monteret to vandretliggende roterbare aksler forsynet med skovle, der tjener dels til at blande roepulp med syre, såsom svovlsyre, phosphorsyre og saltsyre, og dels til at føre blandingen frem gennem karret. Ved hjælp af tilledningsorganer 2 og 3 tilledes 20 roepulp med et tørstofindhold på f.eks. 12-16% henholdsvis varm, fortyndet svovlsyre til karrets ene ende, og det imprægnerede materiale føres med en snegl 4 ind i en hydrolysebeholder 5. Materialet skrues ind i beholderen mod en konus 6, hvis modtryk er fastsat til et tryk, der er lidt højere end overtrykket i hydrolysebeholderen. Hydrolysen 25 gennemføres ved et overtryk på op til 7 ato, og med en hydrolysetid på 10 min. når trykket er højt og med længere hydrolysetid ved lavere tryk. Opvarmning af massen gennemføres ved indblæsning af damp gennem damptilførselsrør 7.

Gennem en passende ventil 8, f.eks. en stor roterende kug-30 leventil med hulrum, der er kendt fra celluloseindustrien, ledes den hydrolyserede pulp til en afspændingsbeholder 9, hvor massen afspændes til atmosfæretryk under frigørelse af damp, der udtages gennem et rør 10, og som eventuelt kan udnyttes andetsteds.

Fra afspændingsbeholderen 9 pumpes den afspændte hydro-35 lyserede pulp gennem en ledning 11 til et filter 12, der f.eks. kan være et båndfilter, hvor den ikke-hydrolyserede masse skilles fra den hydrolyserede del af pulpen. Det væskeformige hydrolyseprodukt føres gennem en ledning 13 til en neutralisationsbeholder 14, hvor der tilsættes base, f.eks. CaCOg, kalkmælk, NagCOg eller en NHg-opløs- 4 U7Z9i ning gennem en ledning 15. Efter neutralisering til pH ca. 6 føres blandingen gennem en ledning 16 til et filter 17, hvor der sker en frafiltrering af faststof, og hvorfra det neutraliserede hydrolyseprodukt gennem en ledning 18 pumpes til et flertrinsinddampningsanlæg 5 19, hvor ekstrakten inddampes til et tørstofindhold pi ca. 60%. Det herved opnåede væskeformige produkt, som udtages gennem en ledning 20, er velegnet til kreaturfoder til erstatning af melasse fra roesukker- eller rørsukkerproduktionen.

Presset roepulp fremstillet som ovenfor beskrevet indeholder 10 normalt over 30% organisk uopløst tørstof og kan anvendes i en af to følgende processer. For det første kan den ekstraherede pulp neutraliseres og tørres ligesom ubehandlet pulp men under anvendelse af mindre energi pr. kg tørret produkt pi grund af det forøgede tørstofindhold. For det andet kan den pressede pulp underkastes en 15 hydrolyse ved høj temperatur, d.v.s. mellem 200 og 250°C, hvorved pulpens cellulose vil blive omdannet til glukose under indvirkning af den i pulpen tilstedeværende syre. Den herved dannede glukose kan ved gæring omdannes til ethanol, som ved destillation kan oparbejdes til ethanol.

20 Opfindelsen skal herefter beskrives under henvisning til følgende eksempel:

EKSEMPEL

Roepulp med et indhold af organisk tørstof på 15% og en 25 temperatur pi 65°C føres til en blandebeholder i en mængde på 80 kg pr. time. Der tilsættes samtidigt pr. time 3,55 kg svovlsyre med en koncentration på 25% (vægt/vægt) og en temperatur på 90°C. Efter grundig sammenblanding i blandebeholderen føres blandingen til en velisoleret hydrolysebeholder, hvor blandingen med damp opvarmes til 30 131°C, og den holdes opvarmet ved denne temperatur i 30 min. Fra hydrolysebeholderen ledes blandingen kontinuert til en afspændingsbeholder, hvor materialet trylaflastes, hvorved der sker et temperaturfald til ca. 100°C. Den hydrolyserede masse på ca. 92 kg pr. time føres til et båndfilter, hvor et væskeformigt hydrolyseprodukt fraskil-35 les. Fra 92 kg opnås 17,6 kg af en faststoffraktion med et indhold af organisk tørstof på ca. 32%. Det væskeformige hydrolyseprodukt sammen med vaskevand fra vaskningen af pulpen beløber sig til 90 kg, og blandingen indeholder 6,3 kg organisk materiale i opløsning.

Denne væske neutraliseres, filtreres og inddampes. Det dannede væ- 5 147291 skeformige produkt har typisk følgende data: Tørstof, % 57,6

Aske ved 550°C, % 13,0 5 Aske ved 1050°C, % 11,8

Reducerende sukkerarter (Mtiller) %/l00RT 20,5

Uronsyrer og pentoser bestemt ved omdannelse til furfural 10 %/l00RT ca. 50

Hexoser (enzymatisk bestemt) %/100RT ca. 2,5

Eddikesyre (enzymatisk bestemt) %/100RT 0,8 15 Myresyre (enzymatisk bestemt) I/100RT 0,03.