Целлолигнин
Cтраница 3
Указанный производственный режим гидролиза проверен на лабораторной перколяционной установке, в результате чего были подтверждены основные параметры процесса и получен близкий к расчетному выход Сахаров. Отход - гидролизный лигнин - содержит 7 36 % трудногидролизуемых полисахаридов. Методами хро-матографического анализа установлен следующий состав Сахаров гидролизата целлолигнина, %: глюкоза - 92 5, ксилоза - 7, ара-биноза - 0 5, галактоза - следы. [31]
Пищевую глюкозу и техническую ксилозу получают выделением этих моноз из гидролизатов. Технология произ-ва состоит из инверсии гидролизатов, удаления из них минеральных к-т, адсорбционной и ионообменной очистки от минеральных и органич. Для произ-ва глюкозы используют гидролизаты, получаемые при гидролизе целлолигнина конц. Выход глюкозы составляет до 30 % к весу абсолютно сухого сырья. Маточный р-р после выделения кристаллич. Наибольший выход ксилозы - до 30 % к весу абсолютно сухого сырья получается из кукурузной кочерыжки. [33]
В результате такой обработки пентозаны гидролизуются до пентоз, которые затем дегидратируются до фурфурола. Последний отгоняется с водяным паром и выделяется в чистом виде по описанной выше схеме. Твердый остаток растительного сырья, состоящий из лигнина и большой части целлюлозы ( целлолигнин), подвергается гидролизу разбавленной серной кислотой, а образующийся гидролизат, состоящий главным образом из глюкозы, может быть использован, например, для производства кормовых дрожжей. Целлолигнин может быть использован также в виде сырья для производства волокнистых плит, древесного угля, активного угля, глюкозы или как топливо. [34]
В результате такой обработки пентозаны гидролизуются до пентоз, которые затем дегидратируются до фурфурола. Последний отгоняется с водяным паром и выделяется в чистом виде по описанной выше схеме. Твердый остаток растительного сырья, состоящий из лигнина и большой части целлюлозы ( целлолигнин), подвергается гидролизу разбавленной серной кислотой, а образующийся гидролизат, состоящий главным образом из глюкозы, может быть использован, например, для производства кормовых дрожжей. Целлолигнин может быть использован также в виде сырья для производства волокнистых плит, древесного угля, активного угля, глюкозы или как топливо. [35]
Большая часть гемицеллюлоз является легкогидролизуемой в присутствии сильных разбавленных минеральных кислот. Для количественного гидролиза этой части гемицеллюлоз обычно пользуются 5 - 10 % - ной серной кислотой в течение 5 ч или 2 - 2 5 % - ной соляной кислотой в течение 2 - 2 5 ч при температуре кипения. Однако не все гемицеллюлозы в этих условиях количественно ги-дролизуются. Обычно 10 - 20 % гемицеллюлоз в этих условиях остаются в остатке, получившем наименование целлолигнина. Для количественного гидролиза этих гемицеллюлоз необходимо гидролиз овать целлюлозу до глюкозы. Поскольку эту операцию с помощью разбавленных кислот осуществить в обычных условиях не удается, применяют двухступенчатую обработку: воздействуют на целлолигнин 80 % - ной серной кислотой при нормальной температуре в течение 1 ч, а затем после разбавления водой в 15 раз кипятят раствор 5 ч в колбе с обратным холодильником. В этих условиях целлюлоза и трудногидролизуемые гемицеллюлозы гид-ролизуются до моносахаридов. Затем в обоих гидролизатах методами бумажной или газожидкостной хроматографии определяют содержание перечисленных выше компонентов, входящих в состав гемицеллюлоз. Исключение составляет глюкоза, которая входит также и в состав целлюлозы. [36]
Гидролиз полисахаридов растительных тканей проводят при участии катализаторов - конц. По скорости гидролиза полисахариды делятся на легко и трудногндролизуемые, располагаясь в ряд: галактанксштн маннан целлюлоза. На скорость гидролиза и извлечение образовавшихся моноз влияет также размер частиц растительных материалов, поэтому растительное сырье, как правило, предварительно измельчают. Гидролиз легкогидролизуемых полисахаридов, как и получаемый гидролизат, называют пеитоанъш, а иенро-гидролизовавшийся остаток - целлолигни-н о м; гидролиз трудногидролизуемых полисахаридов ( в частности, содержащихся п целлолигнине), а также получаемый гидролизат называют гексозным. [38]
Гидролиз полисахаридов растительных тканей проводят при участии катализаторов - конц. По скорости гидролиза полисахариды делятся на легко и трудногидролизуемые, располагаясь в ряд: галактанжсилан. На скорость гидролиза и извлечение образовавшихся моноз влияет также размер частиц растительных материалов, поэтому растительное сырье, как правило, предварительно измельчают. Гидролиз легкогидролизуемых полисахаридов, как и получаемый гидролизат, называют пентозным, а пепро-гидролизовавшийся остаток - ц е л л о л и г н и - н о м; гидролиз трудногидролизуемых полисахаридов ( в частности, содержащихся в целлолигнине), а также получаемый гидролизат называют гексозпым. [40]
Большая часть гемицеллюлоз является легкогидролизуемой в присутствии сильных разбавленных минеральных кислот. Для количественного гидролиза этой части гемицеллюлоз обычно пользуются 5 - 10 % - ной серной кислотой в течение 5 ч или 2 - 2 5 % - ной соляной кислотой в течение 2 - 2 5 ч при температуре кипения. Однако не все гемицеллюлозы в этих условиях количественно ги-дролизуются. Обычно 10 - 20 % гемицеллюлоз в этих условиях остаются в остатке, получившем наименование целлолигнина. Для количественного гидролиза этих гемицеллюлоз необходимо гидролиз овать целлюлозу до глюкозы. Поскольку эту операцию с помощью разбавленных кислот осуществить в обычных условиях не удается, применяют двухступенчатую обработку: воздействуют на целлолигнин 80 % - ной серной кислотой при нормальной температуре в течение 1 ч, а затем после разбавления водой в 15 раз кипятят раствор 5 ч в колбе с обратным холодильником. В этих условиях целлюлоза и трудногидролизуемые гемицеллюлозы гид-ролизуются до моносахаридов. Затем в обоих гидролизатах методами бумажной или газожидкостной хроматографии определяют содержание перечисленных выше компонентов, входящих в состав гемицеллюлоз. Исключение составляет глюкоза, которая входит также и в состав целлюлозы. [41]
Последняя операция протекает сравнительно легко только в условиях, когда глкжозный гидролизат содержит минимум посторонних примесей. Способность глюкозы выкристаллизовываться из упаренного сиропа резко уменьшается в присутствии посторонних примесей, так называемых патокообразователей. К ним относятся прежде всего моносахариды ( манноза, ксилоза, арабиноза, галактоза и уроновые кислоты), которые образуются одновременно с глюкозой при гидролизе полисахаридов растительной ткани. Они образуют основную массу полисахаридов гемицеллюлоз. Поскольку они являются вредной примесью к глю-козным гидролизатам, в технологический процесс получения кристаллической глюкозы обычно включают предварительное максимальное удаление из растительной ткани гемицеллюлоз без затрагивания целлюлозы. Это удается осуществить путем подбора мягких режимов гидролиза, позволяющих перевести в раствор только одни гемицеллюлозы. На следующей стадии оставшийся целлолигнин гидролизуется в более жестких условиях до глюкозы. [42]
Гидролизеры, предназначенные для отделения гемицеллюлоз, представляют собой стальные вертикальные цилиндрические сосуды с горловинами вверху и внизу для загрузки и выгрузки щепы. Внутренняя поверхность гидролизеров защищена от действия горячей разбавленной соляной кислоты слоем кислотоупорных керамических плиток, а горловины покрыты слоем термо-и кислотостойкой резины. Затем содержимое гидролизеров нагревается острым паром до 100 - 125 и при этой температуре выдерживается 0 5 - 3 часа. При гидролизе в этих условиях гемицеллюлозы гидролизуются, образуя около 20 - 22 % Сахаров, из которых 65 % состоят из гек-соз и 35 % из пентоз и уроновых кислот. Он состоит на 57 % из целлюлозы и на 43 % из лигнина и носит название ц е л-лолигнин. По окончании гидролиза полученный гидролизат отбирается из гидролизаппарата в промежуточный сборник 9, откуда насосом 39 по мере необходимости откачивается в дрожжевой или спиртовый цех. Крепкие промывные воды из гидролизаппарата поступают в сборник 9 и используются в смеси с основным гидролизатом. Под конец целлолигнин в гидролизере промывается водой и полученный разбавленный гндролизат собирается в промежуточном сборнике 10, откуда он насосом / / опять подается на промывку очередного гидролизата. [43]
Страницы: 1 2 3