Пентозные гидролизаты

Показатель для пентозных гидролизатов хлопковой шелухи составляет 30—35%, кукурузной кочерыжки 21—25%, подсолнечной лузги 53—59%, древесины березы 27% и у древесины осины 48%. По этому показателю наибольшую ценность имеет кукурузная кочерыжка, древесина березы и хлопковая шелуха, т. е. те же виды сырья, которые выделяются и по общей доброкачественности гидролизатов. [c.410]

В тех случаях, когда растительное сырье особенно богато пентозанами, процесс гидролиза ведется в две фазы, что позволяет обеспечить наилучшие условия для производства как фурфурола, так и этилового спирта. Подобное разделение процесса гидролиза оказывается возможным благодаря большей легкости гидролитического расщепления пентозанов сравнительно с целлюлозой. Вследствие этого, после обработки сырья в более мягких условиях получают пентозный гидролизат и смесь целлюлозы и лигнина. Последняя предназначается для дальнейшего гидролиза, а пентозный гидролизат отделяется и используется для производства фурфурола. Это достигается или посредством нагревания кислого раствора пентоз до полного превращения последних в фурфурол и отделения его ректификацией, или же путем продувки гидролизата острым паром, причем образующийся фурфурол вместе с паром увлекается в специальную аппаратуру для улавливания и отделения. Подобным же образом могут обрабатываться и богатые пентозами сульфитные щелока, образующиеся при переработке древесины имеются сведения, что подкисленного серной кислотой щелока может дать до 9—10 кг фуфрурола (34). [c.41]

Иониты должны быть достаточно стабильны к длительному воздействию растворов серной и соляной кислот, щелочей, а также органических кислот и углеводов, содержащихся в пентозном гидролизате. Иониты должны быть практически нерастворимы в гидролизатах, кислотах и щелочах. Снижение стабильности ионитов может привести к резкому снижению их обменной емкости в процессе эксплуатации. Большое значение имеет механическая прочность ионитов или малая истираемость зерен смолы в процессе ее длительной эксплуатации при очистке растворов. Химическая стойкость и механическая прочность зависят от стойкости высокомо- [c.149]

Перед гидрированием пентозных гидролизатов необходимо удалить максимальное количество посторонних примесей, а также перевести олигосахариды в моносахариды. Это достигается инверсией (гидролизом) олигосахаридов и очисткой пентозных гидролизатов от содержащегося в них неуглеводного материала. [c.147]

Пользуясь этой формулой, можно вычислить доброкачественность пентозных гидролизатов, полученных после облагораживания различных растительных материалов. Так, доброкачественность пентозных гидролизатов >кс хлопковой шелухи составляет 68—70%, подсолнечной лузги 46—50 %, кукурузной кочерыжки 79—83 7о, Древесины березы 71—73%. Наибольшая доброкачественность у пентозных гидролизатов кукурузной кочерыжки, хлопковой шелухи и древесины березы, наименьшая у подсолнечной лузги [109]. При оценке качества получаемых пентозных гидролизатов большое значение имеет также показатель содержания в гидролизатах органических кислот, которые должны быть удалены. Чем больше этих кислот, тем дороже обходится очистка пентозных гидролизатов. Для оценки этого качества гидролизатов применяют показатель доброкачественности по кислотности Ока), вычисляемый по формуле [c.410]

Для получения многоатомных спиртов очень важна чистота гидролизатов растительного сырья (например, при производстве низших полиолов из древесины стоимость получения и очистки гидролизата может составлять около 30% всех затрат). Технология получения и очистки пентозных гидролизатов для производства ксилита кратко была рассмотрена в гл. 5. Для получения многоатомных спиртов, глюкозы и других химических продуктов разработаны методы гидролиза трудногидролизуемой части растительного сырья концентрированными кислотами, обеспечивающие высокий выход углеводов, их концентрацию в растворе 10—20% и, главное, минимальное содержание примесей [15, 15а]. Разработаны также методы очистки таких гидролизатов с получением растворов, пригодных для каталитического гидрирования [16] очистка их обычно заключается в обработке раствора адсорбентом и далее (в случае необходимости) ионообменными смолами. [c.189]

Раствор ксилита, полученный в результате гидрирования ксилозных растворов, содержит (в пересчете на сухие вещества) от 1 до 2% зольных элементов, до Р/о органических кислот, до 0,5% РВ, а также сорбит, арабит и дульцит, которые образовались при восстановлении глюкозы, арабинозы и галактозы, присутствующих в пентозном гидролизате. Содержание других многоатомных спиртов, кроме ксилита, колеблется в зависимости от перерабатываемого сырья (сорбита от 4 до 10%, арабита—от 3 до 6% и дульцита менее 1%). Эти соединения влияют на процесс кристаллизации, однако в меньшей степени, чем другие примеси, содержащиеся в растворе ксилита. Учитывая, что очистить раствор ксилита от других присутствующих в нем многоатомных спиртов практически не представляется возможным, необходимо, чтобы содержание в нем остальных примесей было минимальным. Присутствие этих примесей в растворе помимо увеличения растворимости ксилита оказывает большое влияние на вязкость растворов, что затрудняет их дальнейшую переработку. [c.162]

Промышленное производство кристаллического ксилита впервые было организовано в СССР. Сырьем для производства ксилита являются растительные отходы сельского хозяйства, богатые пен-тозанами, а также лиственная древесина. Однако высоко содержание в растительных материалах пентозанов не является единственным критерием, определяющим их техническое достоинство как сырья для производства ксилита. Большое значение имеет физическая структура растительного сырья, а также качество пентозных гидролизатов, получаемых при гидролизе. Наиболее эффективным сырьем для производства ксилита являются кукурузная кочерыжка, хлопковая шелуха и березовая древесина. [c.146]

Поскольку основным компонентом пентозных гидролизатов является ксилоза, сырье и режим обработки его подбирают так, чтобы доброкачественность D получаемого гидролизата была наибольшей. Доброкачественность таких гидролизатов вычисляют по формуле [c.409]

У л и т и н О. А., Применение электродиализа с ионитовыми мембранами при очистке пентозных гидролизатов, кандидатская диссертация. Краснодарский политехнический институт, 1965 г. [c.288]

При последующей переработке пентозных гидролизатов с целью получения ксилозы или ксилита их доброкачественность Dp должна быть доведена до 98—100%. В процессе очистки пентозные гидролизаты с целью повышения их доброкачественности, снижения цветности и вспениваемости последовательно подвергают ряду обработок. Исходный пентозный гидролизат обычно содержит 5—67о РВ и 0,3% серной кислоты. Цветность его достигает 170° Штаммера. [c.410]

При прохождении пентозного гидролизата через систему иони-товых фильтров pH его возрастает до 6,5, цветность падает до О— 20° Штаммера, а содержание золы уменьшается с 3,5 до 0,4—0,6%. В очищенном пентозном гидролизате содержится 3—3,5% уроновых кислот, 0,06—0,01% азота, а доброкачественность по общей сумме редуцирующих веществ Dp повышается до 98—100%. [c.411]

Сырье для производства ксилита, помимо пентозанов, при гидролизе которых получаются пентозы (главным образом ксилоза и небольшое количество арабинозы), содержит целый ряд Х1имнче-ских веществ, переход которых в пентозный гидролизат затрудняет процесс получения ксилита из ксилозных растворов. Поэтому гидролиз сырья для производства ксилита должен проводиться таким образом, чтобы пентозный гидролизат содержал возможно меньшее количество гексоз, зольных элементов, азотистых, красящих и коллоидных веществ. [c.146]

При получении кристаллической ксилозы пентозный гидролизат упаривается в вакууме до густоты сиропа и после охлаждения смешивается с затравкой кристаллов ксилозы, вызывая ее массовую кристаллизацию. Затем на центрифугах кристаллы ксилозы отделяются от маточника и отбеливаются водой или паром. [c.411]

Инверсия пентозных гидролизатов хлопковой щелухи проводится путем нагревания их при 100 °С в течение 3 ч или при 120 °С в течение 30 мин. В присутствии серной кислоты, содержащейся в гидролизате, олигосахариды превращаются в моносахариды. При гидролизе кукурузной кочерыжки гидролизаты не содержат олигосахаридов. [c.147]

При хорошей предварительной очистке растительного сырья доброкачественность гемицеллюлозного гидролизата (после удаления серной кислоты) обычно составляет около 80, т. е. на каждые 100 кг сухих веществ гидролизата в нем содержится только 80 кг моносахаридов. Поскольку химической переработке подвергаются пентозные гидролизаты с доброкачественностью не ниже 90—95, то органические вещества гидролизата должны быть подвергнуты дополнительной очистке от посторонних примесей. [c.366]

Кислый гемицеллюлозный гидролизат выдерживают 6—10 часов в приемнике 7 при температуре около 100 для преврашения всех растворенных декстринов в соответствующие моносахариды. Этот процесс в производственных условиях называется инверсией, а приемник 7, в котором протекает последняя стадия гидролиза, инвертором. Подготовленный таким образом гемицеллюлозный или пентозный гидролизат, содержащий около 5% редуцирующих веществ и свободную серную кислоту, насосом 10 перекачивают в нейтрализатор 8, куда одновременно из мерника 9 поступает известковое молоко, содержащее в 1 л около 100—150 г СаО. Количество извести должно быть таким, чтобы нейтрализовать всю свободную серную кислоту. В результате конечная кислотность нейтрализованного гидролизата должна быть около pH = 2,8- -3,0. В связи с этим условием необходимо удалять из гидролизата всю серную кислоту в виде мало растворимого гипса, но оставлять свободной летучую уксусную кислоту, которую при дальнейшем упаривании гидролизата можно отогнать. [c.369]

Применяют для очистки пентозного гидролизата и других реакций ионного обмена. [c.435]

На основании проведенных исследований была создана технология переработки растительного сырья. Разработан новый метод очистки пентозных гидролизатов с применением ионитов и электродиализа Разработан новый метод получения сахара-песка из свеклы с применением ионитов и электродиализа. [c.285]

Учет производства ксилозы ведут в пересчете на 100%-ную ксилозу и на сухие вещества переработанной шелухи. Прежде всего устанавливают, сколько общих РВ получено из шелухи, а из них — ксилозы в пентозном гидролизате, принимая условно за ксилозу все пентозы гидролизата. [c.263]

Ввиду этого эспатит ТМ не удовлетворяет требованиям производства для очистки пентозных гидролизатов. [c.147]

Пентозные гидролизаты кукурузной кочерыжки в небольших масштабах используются как среда для ацетонобутилового броже ния с помощью микроорганизма lostridium a etobutili um. Полу чающаяся при этом смесь органических растворителей на ректифи кационных колоннах разделяется на ацетон, бутанол и этанол [111] В специальной литературе опубликовано много работ по приме нению пентозных гидролизатов для получения на их основе с по мощью различных микроорганизмов уксусной, молочной [123 пропионовой, лимонной [124] и других органических кислот а также растворителей [125]. Однако промышленного значения эти работы до сих пор не имеют. [c.418]

Пентозные гидролизаты после инверсии подвергаются осветлению коллактив итом при температуре 80—85 °С в течение 30— 40 мин осветленный гидролизат должен меть цветность не выше 15 Штаммера. При осветлении гидролизатов коллактивитом удаляется значительная часть красящих, азотистых и коллоидных веществ, гуминоБЫх веществ, меланоидинов и др. Производительность ионообменных фильтров и качество получаемых растворов зависят от полноты удаления азотистых, красящих и коллоидных веществ коллактивитом. [c.147]

С помощью второго способа фурфурол вырабатывают на спирто-дрожжевых предприятиях, извлекая его ректификацией (в кол-ве 0,2-0,4%) нз конденсата фракция самонспа-рення пентозного гидролизата. Товарный фурфурол по обоим способам получают ректификацией. Выход фурфуро-ла при произ-ве первым способом до 60-100 кг, вторым-5-6 кг. [c.564]

В зависимости от метода последующей переработки получаемые гемицеллюлозные гидролизаты отбираются отдельно или одновременно с продуктами гидролиза трудногидролизуемых полисахаридов. Так, длй производства этилового спирта, кормовых дрожжей все моносахариды, образующиеся из легко- и трудногидролизуемых полисахаридов, собираются вместе. Никакой предваретельной обработки растительного сырья не производится. Наоборот, при получении чистых пентозных гидролизатов для выделения кристаллической ксилозы и ее переработки в пятиатомный спирт ксилит растительное сырье, богатое пентозанами, вначале подвергается обработке горячей водой для удаления белков, дубильных веществ, пектинов и части минеральных веществ. Последние остатки растворимых катионов удаляются промыванием сырья теплой разбавленной серной кислотой. Эта обработка носит название облагораживания сырья. Только после этого производится пентозный гидролиз в условиях, исключающих одновременный гидролиз целлюлозы. Для этого используют большую разницу коэффициентов б для гемицеллюлоз и целлюлозы. Например, при получении пентозных гидролизатов из хлопковой шелухи водную обработку ведут 1—2 ч при 120° С, после чего остаток тщательно отмывают и подвергают кисловке 0,1 %-ной серной кислотой для удаления зольных элементов. Иногда эти обе обработки совмещают. Затем производится пентоз-ныи гидролиз 1—2 ч при 125° С с 0,57о-ной серной кислотой. [c.409]

При производстве ксилита пентозный гидролизат после ионооб-мена подщелачивается до pH 7,5 и гидрируется на никелевом катализаторе при 120°С и давлении водорода 65—100 кгс1слА. Полученный ксилит дополнительно очищается на ионообменниках, осветляется углем и упаривается под вакуумом до 75% сухого вещества. Доброкачественность сиропа по ксилиту составляет 90—98%. Далее следует процесс кристаллизации, аналогичный описанному выше для ксилозы. Получаемый по этой схеме ксилит имеет следующую характеристику [ПО] белые кристаллы, по сладости близкие к сахарозе, 26 г полностью растворяются в 50 мл воды при 20° С, температура плавления 90—94°С, содержание золы не более 0,1%, редуцирующих веществ не более 0,1%, pH водного раствора 4,5—7,5, влажность не более 0,2%. В таком виде ксилит используется при изготовлении пищевых продуктов в качестве заменителя сахарозы для людей, страдающих сахарной болезнью (диабетом), а также для инъекций в кровь вместо глкжозы. Технический ксилит находит применение наравне с глицерином и другими многоатомными спиртами в химической промышленности. [c.411]

Пентозные гидролизаты использовались также для получения триоксиглутаровой кислоты [111] методом окисления. Этот процесс протекает в две ступени с промежуточным образованием ксилоновой кислоты по схеме [c.411]

К вредным примесям необходимо отнести и органические кислоты, образующиеся при гидролизе гемицеллюлоз. Это —уксусная кислота, уроновые кислоты и, особенно, ксилобиуроновые кислоты. При производстве ксилита эти кислоты должны быть удалены перед гидрированием пентозных гидролизатов. Чем больше кислот, тем дороже обходится очистка гидролизатов. [c.365]

Двухфазный гидролиз При двухфазном гидротизе листвен ной древесины и растительных отходов сельского хозяйства (подсолнечной лузги, кукурузной кочерыжки и др ) сначала в мягких условиях гидролизуют только гемицеллюлозы, преимущественно пентозаны (пентозный гидролиз), а затем после от деления пентозного гидролизата повышают температуру и давление и гидролизуют целлюлозу (гексозный гидролиз) Пентоз [c.37]

Разработаны и осуществлены в промышленном и опытпо-нромыш-ленном масштабах ионообменные процессы очистки, умягчения, обессоливания и обескремнивания природных вод очистки формалина и ряда других веществ от примесей электролитов очистки сахарных сиропов, пентозных гидролизатов, а также сильных электролитов (рассолов, минеральных кислот) электродиализный метод опреснения засоленных вод и аппаратура для осуществления этого процесса глубокая деминерализация воды и т. п. (К. М. Салдадзе, [c.18]

Сильнокислотный катионит КУ-1 получают сульфированием фенола и последующей конденсацией его с формальдегидом или методом суспензионной поликонденсации . Он успешно применяется прп подготовке воды, в гидролизной промышленности — в процессах очистки пентозного гидролизата та, в производстве некоторых алкалоидов (морфина, пилокарпина, лобелина и др.), при очистке сточных вод заводов искусственного волокна. Катионит КУ-1 со сферической формой частиц (КУ-1Г) нашел применение в фильтрах смешанного действия, так как по цвету и массе заметно отличается от анионита АВ-17, являющегося его вторым компонентом. Поскольку при получении КУ-1Г образуется большое количество сточных вод, разработана модификация этого катионита — КУ-10, в производстве которого сточные воды почти отсутствуют. [c.119]

При переработке хлопковой шелухи методом гидролиза наиболее рациональным способом использования сырья является последовательное проведение на одном и том же сырье сначала пентозного, а затем гексозного гидролиза, с предварительным облагораживанием сырья, необходимого для повышения доброкачественности, т. е. чистоты полученных гидролизатов. Из пентозного гидролизата получают кристаллическую ксилозу, а из гексозного гидролизата — спирт. [c.241]

Использование гидролизных сред с различным составом моносахаридов не оказывает существенного влияния на образование биомассы и содержание внутриклеточных липидов. При росте на древесных (гексозных и пентозных) гидролизатах, так же как и на гидроли- [c.352]

На основании проведенных исследований была предложена новая схема очистки ксилозных растворов [21], согласно которой пентозный гидролизат после обработки коллактивитом поступает непосредственно на иониты, минуя стадию нейтрализации и упаривания. После ионного обмена, осуществляемого по схеме анионит — катионит — анионит, производится сгущение очищенного раствора под вакуумом. При этом предполагается проведение щелочно-кислотного облагораживания сырья и его гидролиз по так называемому низкокислотному режиму. Применение новой схемы, помимо значительного упрощения всей технологии, позволяет исключить гипсацию выпарных аппаратов и избежать образования окрашенных соединений при упаривании. [c.233]

После экстракции и кисловки хлопковая шелуха обрабатывается серной кислотой под давлением, в результате чего получается пентозный гидролизат. В последующем он подвергается ряду технологических операций обработке коллокти-витом, нейтрализации известковым молоком, фильтрации, упариванию, обработке активированным углем, увариванию, охлаждению, кристаллизации и центрифугированию. [c.522]

В гидролизной промышленности осущестБЛяется гидролиз растительных отходов, содержащих значительные но.т1ичества пентозанов (хлопковая шелуха, подсолнечная лузга и др.1. Гидролиз таких нродуктов проводится разбавленной серной кислотой. Для того чтобы выделить кристаллическую ксилозу из полученных пентозных гидролизатов, применяется ионообменная очистка. В этих производствах применение ионитов вышло уже из рамок полузаводских испытаний и осуществляется в промышленном масштабе. Применение отечественного анионита эспатита ТМ встречает и здесь затруднения ввиду малой емкости поглощения им органических кислот. [c.146]

На рис. 6 показана динамика удаления кислот из пентозного гидролизата. При применении эспатита ТМ но удается получить производственные растворы, удовлетворяющие требованиям в отношении pH. При лабораторных работах по очистке пентозных гидролизатов нам удавалось повысить емкость эспатита ТМ в отношении органических кислот следующим образом. Очищаемый раствор фи,яьтрова.яся последовательно через две колонки с эспатитом ТМ. При этом на нто[>ую колонку направлялась [c.146]

Нри использовании эспатита ТМ в сочетании с катионитом эспатит-1 в лабораторных условиях получался высокий эффект очистки пентозных гидролизатов с доведением их доброкачественности до 95—96%. При этом из растворов удалялось 90% яолы, 86% азота, 99% летучих и уроновых кислот. [c.147]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология