Пентозный гидролиз

Поскольку первая стадия процесса — гидролиз пентозанов до пентоз — в одинаковых условиях протекает в среднем в 50 раз быстрее последующей дегидратации пентоз до фурфурола [38, 47], то именно эта вторая стадия определяет скорость всего процесса. Поэтому химизму образования фурфурола из пентозных моносахаридов посвящено значительное количество исследований, обобщенных в монографиях [14, 23, 31, 34]. [c.209]

Определение структуры цитидина и уридина представляло некоторые трудности, так как, хотя результаты элементарного анализа указывали на присутствие в каждом из них остатка пентозы, они не давали обычных реакций, свойственных пентозам. Гликозидная природа этих веществ не могла быть доказана обычными методами, так как они устойчивы к гидролизу разбавленными кислотами, а при действии горячих концентрированных кислот разрушаются, выделяя некоторое количество углевода и образуя соединение, содержащее только пиримидиновую часть молекулы. О близком родстве между этими двумя нуклеозидамн свидетельствует то, что цитидин превращается в уридин при дезаминировании азотистой кислотой [444]. Сам уридин при продолжительном воздействии концентрированной кислоты давал урацил и фурфурол (полученный из пентозного остатка). Данные, подтверждающие, что уридин является О-рибозидом урацила, были получены обработкой его бромистоводородной кислотой и бромом, в результате чего образовывались О-рибоновая кислота и 5-бромурацил, а также каталитическим гидрированием его в дигидроуридин, который мог быть гидролизован обычным путем в О-рибозу и 4,5-дигидроурацил [418]. Сделанное на основании различных данных предположение о том, что углеводный остаток в уридине (а следовательно, и в цити-дине) расположен у атома N-3, было подтверждено Левиным и Типсоном [445], синтезировавшими Ы-метилуридин и показавшими, что при полном гидролизе этого соединения образуется 1-метилурацил. Фуранозная природа рибозы в уридине была доказана метилированием и последующим окислением [446] то, что гликозидная связь имеет Р-конфигурацию, было установлено Давол- [c.256]

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]

В СССР разработан способ получения 70%-ного раствора технического сорбита из гексозных гидролизатов непищевого растительного сырья. Можно получать сорбит из гексозных гидролизатов хлопковой шелухи, кукурузной кочерыжки, древесины [26]. Однако эти виды непищевого растительного сырья содержат помимо целлюлозы значительные количества пентозанов. Поэтому для получения гексозных гидролизатов необходим предварительный пентозный гидролиз. Но даже после этого полученный сорбит содержит 5—10% ксилита. Из непищевого растительного сырья наибольший интерес для производства сорбита представляют отходы хлопководства — линт третьего сорта и делинт, содержащие незначительное количество пентозанов. [c.171]

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]

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]

Наиболее изученным современным процессом предгидролиза растительного сырья является пентозный гидролиз в полом аппарате с верхней или нижней подачей сырья. Аппарат может быть защищен футеровкой, что исключает необходимость применения дорогостоящих коррозионно-стойких материалов. [c.97]

Кси лозно-дрожжевое производство. В кач-ве сырья для получения кснлозы применяют растит, отходы (овсяную и хлопковую шелуху, кукурузную кочерыжку), в к-рых преобладают пентозаны (ксилан) и содержится миним. кол-во минер, и орг. примесей. Для нх удаления сырье, предварительно пропитанное к-той, обрабатывают горячей водой. Процесс осуществляют в две ступени. На первой проводят перколяционный пентозный гидролиз при 140 С, что исключает гидролиз целлюлозы. Переработка гидроли-зата включает осветление его активным углем, отделение взвешенных в-в отстаиванием н фильтрацией, инверсию и ионообменную очистку от минер, н орг. прнмесей, упаривание р-ра и выделение кснлозы кристаллизацией (до 300 кг) Послед, гидрированием ксилозы получают кристаллич. ксилит (до 125 кг). На второй ступени остаток после гидролиза-целлолигнин перерабатывают так же, как в пронз-ве фурфурола. См. также Лесохимия. [c.564]

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]

С целью выяснения роли азотсодержащих веществ в сорбционных процессах на катионите исследовался их состав, для чего были определены формы азота в ксилозном сиропе и регенерационных растворах [5]. Состав этих примесей оказался типичным для частично гидролизованных белков (табл. 2). В процессе пентозного гидролиза известная их часть, по всей вероятности, конденсируется с пентозами или фурфуролом, образуя окрашенные соединения или так называемые меланоиды [6, 7]. Это подтверждают расхождения в определениях белкового азота уксуснокислым свинцом и гидроокисью меди. [c.229]

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]

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]

Гидролнз гемицеллюлоз (пентозный гидролиз) и перколяционный гидролиз трудногидролизуемых полисахаридов (гексознын гидролиз) проводят в гидролизаппаратах-вертикальных цилиндрич. стальных сосудах со сферич. верхней (для загрузки сырья) и конич. нижней (для выгрузки гидролизного лигннна) горловинами. Изнутри реактор футерован кислотоупорными неметаллич. материалами, а снаружи теплоизолирован. Аппарат снабжен оросительными и фильтрующими устройствами, к-рые позволяют обеспечить макс. скорость фильтрации к-ты и увеличить его производительность. [c.563]

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]

Технология получения гидролизатов состоит из след, операций пропитки сырья Н2804- нагревания паром с целью пентозного гидролиза, удаления из реактора воздуха и летучих в-в (т. наз. сдувки), перколяции, промывки водой, отжима и выгрузки гидролизного лигнина. Прн промывке остатка фильтрация жидкой фазы через гидролизуемый материал продолжается, но вместо к-ты подают воду, к-рая экстрагирует находящиеся в порах и капиллярах сырья лигнин, моносахариды и к-ту. Пентозный гидро-лизат охлаждается в две или три ступени в последовательно соединенных испарителях. Давление в них снижают от одной ступени к другой из последнего аппарата гидроли-зат выходит при атм. давлении с т-рой ок. 100 °С. Пары гидролизата направляют в теплообменники для конденсации и нагревания воды, идущей на гидролиз. Из конденсата ректификацией извлекают фурфурол (см. ниже). [c.563]

Параметры процесса т-ра 120-150 °С (пентозный гидролиз) и 150-190 °С (гексозный гидролиз), время р-ции-неск. ч (зависит от объема гидролизаппарата и скорости фильтрации р-ра к-ты через сырье). Кол-во жидкости, отобранной при перколяционном гидролизе, выражают т. наз. гидромодулем выдачи гидролизата-отношением его объема к массе загруженного в реактор абсолютно сухого сырья. Оптим. режимы гидролиза характеризуются гидромодулем 12-16 м7т. [c.563]

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]

Приведенные французской фирмой Hydrolyse et Derive и Саваром данные показывают, что непрерывный гидролиз концентрированной соляной кислотой по способу Эрана имеет научную основу и является прогрессивным методом гидролиза. Однако имеющиеся материалы и состояние исследований не дают еще оснований считать решенными основные узлы предлагаемой технологической схемы, как, например, пентозного гидролиза и вывода пентоз без потерь кислоты, обезвоживание хлористого водорода и т. д., требующих доработки и экспериментальной проверки. Это же, в известной степени, должно быть отнесено к выбору типов и конструкций потребного оборудования для этих узлов. [c.28]

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]

Время прохождения материала в башне 4 часа через 45 мин. щепа, которая прошла пятую часть башни, претерпевает первое изменение гемицеллюлозы гидролизуются, и два непрерывнодействующих фильтра 4, помещенных в башне, отделяют кислые пентозные растворы — первые продукты гидролиза. Эти растворы перекачиваются насосом через теплообменник 23 и сборник 5 или 13 в верхнюю часть башни, откуда они спу- [c.15]

I — установка ДЛЯ гидролизя без выде тения пентоз производительностью 5 т АСД в сутки II — установка такого же типа производительностью 10 ш АСД в сутки III— установка для пентозного и гексозиого гидролиза производительностью 10 /л АСД в сутки IV — установка такого же типа производительностью 5 т АСД в сутки [c.27]

Университет Пурдю (штат Индиана) Процесс выглядит следующим образом Измельченный лигноцеллюлозный материал (багасса, кукурузные отходы, древесина и тд) обрабатывают разбавленной серной кислотой, гемицеллюлозы гидролизуются, давая пентозный раствор, из которого после нейтрализации предполагается получать бутандиол путем ферментации После отделения пентоз лигноцеллюлозный материал обрабатывают 70%-ной серной кислотой, что приводит к растворению целлюлозы и образованию суспендированного лигнина Пеллюлозу затем осаждают метанолом и подают на стадию гидролиза (кислотного или ферментативного) Предусмотрена регенерация всех используемых растворителей [c.205]

Пентозно-гексозные гидролизаты, которые получают гри полном гидролизе всех полисахаридов, содержащихся в растительном сырье, или гексозные гидролизаты, получаемые гидролизом целлолигнина, который остается после удаления пентозанов при получении фурфурола или ксилита. Полисахариды гидролизуют как разбавленными, так и концентрированными кислотами (стр. 379). [c.336]

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]

Рассматриваемый способ утилизации ПДБ имеет большое значение не только для гидролизной, но и для целлюлозно-бумажной промышленности. В этой отрасли около 40% Целлюлозы вырабатывается по так называемому сульфитному способу, при котором Б результате гидролиза древесины образуются отработанные варочные растворы, содержащие гексозные и пентозные сахара последние являются субстратом для микробиологического синтеза по производству спирта и дрожжей. Так Же как и в гидролизно-дрожжевом производстве, на суль-фитно-дрожжевых заводах основным источником загрязнений является ПДБ, содержащая около 60 кг/т целлюлозы и органические загрязнения в единицах БПКб, что в 3—4 раза превышает загрязненность сточных вод производства небеленой сульфитной целлюлозы. [c.155]

Осадки, образуемые нативной камедью акации с анти-SIIl-сывороткой и этой же и другими нативными камедями с анти-SI 1-сывор ткой, много меньше, чем осадки, образуемые гидролизатами этих камедей, получаемыми в результате частичного гидролиза, идущего с отщеплением пентоз. Б нативной камеди акации пен-тозные радикалы связаны с С-4 атомами глюкуроновой кислоты и С-З атомами и галактозных остатков. Эти пентозные радикалы, возможно, и Препятствуют приближению полисахарида камеди к рецепторам анти-SII- и анти-SII 1-антител. [c.679]

Гидролиз полисахаридов — основная реакция, по которой изучают состав и строение растительной ткани, подлежащей переработке, дают оценку сырью для получения того или иного продукта и выбирают оптимальный режим получения моносахаридов. По скорости гидролиза полисахариды разделяют на легко- и трудногидролизуемые. По количеству пентоз или фурфурола в гидролизате выделяют так называемое пентозансодер-жащее сырье, которое имеет повышенное содержание пентоз. Это сырье целесообразно использовать для получения фурфурола, кристаллической ксилозы, ксилита или ксилитана. По содержанию общего количества гексоз (сбраживаемых сахаров) и отдельно из них глюкозы определяют целесообразность использования сырья для получения этилового спирта и кристаллической глюкозы. Для выращивания дрожжей одинаково пригодны пентозные и гексозные сахара. При производстве дрожжей важно знать суммарное потенциальное содержание моносахаридов в сырье. [c.24]

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]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология