цим у стадії опрацювання знаходяться механохімічний і радіаційний методи підвищення реакційної здібності полісахаридів при гідролізі. Всі промислові режими гідролізу здійснюються в неізотермічних умовах.
У хімічній кінетиці виділяють гомофазние і гетерофазні процеси. У гомофазних процесах всі вихідні, проміжні та кінцеві речовини знаходяться в межах однієї фази; в гетерофазних процесах компоненти утворюють більш ніж одну фазу.
З макрокінетіческіх факторів на вихід моносахаридів основний вплив роблять дифузійні, гідродинамічні і геометричні фактори, а також величина гідромодуля. Якщо кінетика процесу визначається швидкістю дифузійного зближення реагентів, то реакція протікає в дифузійної області. У кінетичної області швидкість процесу визначається швидкістю хімічних перетворень реагуючих речовин. При гідролізі дрібнодисперсного сировини швидкість дифузійної просочення гідролізуемих частинок розчином каталізатора значно вище швидкості гідролізу. Розмір часток гідролізуемого сировини впливає як на гідродинаміку перколяційного процесу, так і на дифузійні процеси виведення цукрів із зони реакції [2].
Маломодульний гідроліз зазвичай поводять при величиною гідромодуля по вільно утримуваної вологи. До маломодульному можна віднести гідроліз при робочому запасі рідини, відповідному рівню сировини. Перколяційного гідроліз проводять як при короткому ГІДРОМОДУЛЬ (9-12), так і при високому модулі (14-18).
Процес гідролізу може проводитися в статичних умовах або в потоці. Під статичними умовами в хімічній кінетиці розуміють такі умови, при яких відсутня примусовий потік реагуючих речовин в заданих напрямках. Основні варіанти процесу гідролізу проводяться в динамічних умовах: перколяційного гідроліз в потоці розчину каталізатора; безперервний гідроліз в потоці твердої фази і рідкої фази.
На процес витіснення цукру великий вплив надає агрегатний стан фази між частинками гідролізуемого сировини. За цією ознакою розрізняють Парофазний і рідиннофазної процеси. Хімічна реакція гідролізу при цьому протікає в товщі гідролізуемих частинок і гідролізуемих полісахариди знаходяться в твердій фазі, а розчин каталізатора - в рідкій фазі.
У хімічній кінетиці розглядають замкнуті (закриті) і незамкнуті (відкриті) системи. У замкнутих системах можливий обмін енергією з навколишнім середовищем, але не речовиною. У ці системи під час реакції не проводиться подача вихідних речовин і виведення продуктів реакції. Прикладом замкнутої системи може служити одноступінчатий гідроліз в статичних умовах.
Незамкнуті системи обмінюються з навколишнім середовищем речовиною та енергією. У незамкнутих системах в реактор подають реагенти або каталізатори або видають продукти реакції. До незамкнутим системам залежно від технічних ознак можна віднести багатоступінчастий, перколяційного і безперервний методи гідролізу [3].
При одноступінчастому гідролізі завантаження сировини і розчину каталізатора в реактор проводиться до початку реакції, вивантаження всіх продуктів реакції - після повного завершення процесу. При багатоступінчастому і перколяційного гідролізі сировину і розчин кислоти також завантажуються в гідролізаппарат до початку реакції, але гідролізат з реактора відбирають до завершення процесу гідролізу. При перколяційного гідролізі подача розчину каталізатора і видача гідролізату із зони реакції здійснюється безперервно.
При періодичної завантаженні сировини в гідролізаппарат проводиться багаторазове повторення циклу: завантаження сировини - гідроліз - вивантаження твердого залишку. Для підвищення продуктивності основного технологічного обладнання та стабілізації параметрів процесу більш кращі безперервна подача сировини в гідролізаппарат і безперервна видача твердого залишку.
На вихід моносахаридів при перколяційного гідролізі впливає тривалість їх перебування в зоні реакції, яка в свою чергу залежить від швидкості видачі гідролізату. Змінюючи конструкції пристроїв для подачі розчину каталізатора і видачі гідролізату, забезпечують направлення рідинних потоків у вертикальному або горизонтальному напрямку. Більш сприятливі гідродинамічні умови забезпечує перколяції з висхідним струмом рідини.
Технологічні параметри гідролізу рослинного сировини розведеними кислотами в значній мірі залежать від реакційної здібності гідролізуемих полісахаридів і виду цільової продукції.
У двостадійний режимах перколяційного гідролізу боле повно враховується відмінність в реакційній здатності геміцеллюлоз і целюлози. За двохстадійною режимам проводиться роздільна видача геміцеллюлозного гідролізату або фурфуролсодержащіх парів і гексозних гідролізату.
В даний час у промислових умовах на підприємствах дріжджового профілю застосовують методи гетерогенно-гомогенного жидкофазного високомодульного одно-і двостадійного перколяційного гідролізу рослинної сировини розведеною мінеральною кислотою в апаратах періодичної дії [1].
...
