Предгидролиз гемицеллюлоз

Из всех известных вариантов получения чистых глюкозных гидролизатов из целлюлозосодержащих растительных материалов в настоящее время наиболее изученным является способ, основанный на предгидролизе гемицеллюлоз разбавленными кислотами и последующем гидролизе целлолигнина концентрированной соляной или серной кислотой. [c.382]

В зависимости от метода работы предгидролиз гемицеллюлоз осуществляется при помощи разбавленной серной или соляной кислоты (0,5—2%) при температуре 100—140° или путем обработки сухого растительного сырья 36%-ной соляной кислотой при нормальной температуре. Кислота растворяет гемицеллюлозы, но не растворяет целлюлозу. После отделения и высушивания целлолигнина гидролизуют содержащуюся в нем целлюлозу избытком 41 %-ной соляной кислоты или малым количеством 75%-ной [c.382]

Однако при почти полном удалении лигнина целлюлоза содержит еще некоторое количество гемицеллюлоз. Поэтому, например сульфитная мягкая целлюлоза содержит небольшое количество лигнина, но значительное количество гемицеллюлоз. Это является недостатком при получении чистой целлюлозы для химической переработки. В этом случае приходится прибегать к обработке целлюлозы горячей или холодной щелочью (горячее или холодное облагораживание). Более простой путь решения этой задачи — сульфатная варка с предгидролизом древесины (рис. 40). Осуществляется [c.344]

Поведение гемицеллюлоз при сульфатной и натронной варке с предгидролизом [c.373]

Процесс предгидролиза имеет длительную историю [38] и на первых стадиях его промышленного развития представлял собой одноступенчатую варку измельченной древесины с 0,5 %-ной серной кислотой при 120—130° С в течение 1—2 ч. В этих условиях гемицеллюлозы гидролизовались до моносахаридов. Полученный гидролизат собирали в сборники, вытесняя его трехкратной промывкой остатка водой. Средняя концентрация моносахаридов в гидролизате с промывными водами составляла 1,5—2%. После нейтрализации и очистки такой гидролизат использовали для выращивания кормовых дрожжей. [c.373]

Рис. 51. Влияние температуры водного предгидролиза древесины сосны на потерю ею компонентов гемицеллюлоз

Содержание основных компонентов гемицеллюлоз ксилозы и маннозы в остатке древесины сосны, выраженное в процентах от исходного их содержания, представлено на рис. 52 и 53. Из рисунков видно, что удаление гемицеллюлоз во время предгидролиза по мере увеличения жесткости режима варки подходит к определенному пределу, составляющему для обоих моноз 30—35% от их исходного содержания. Остальное количество гемицеллюлоз удаляется с большим трудом. [c.374]

Химические изменения, претерпеваемые гемицеллюлозами различных древесных пород в период предгидролиза, неоднократно изучались. При водном предгидролизе сосны обыкновенной в течение 2 ч при 160° С и гидромодуле 6 в раствор перешло 15% веществ от веса исходной древесины [39]. Полученный гидролизат имел pH 3,4 и содержал 0,39% летучих кислот в пересчете на уксусную. Общая характеристика углеводов, содержащихся в предгидролизате до и после инверсии, представлена в табл. 91. [c.375]

В этой работе была сделана попытка установить состав простейших олигосахаридов, образовавшихся при водном предгидролизе из гемицеллюлоз. Методом бумажной хроматографии из [c.375]

Такой предгидролизат обычно не находит практического применения и после смешения с отработанными щелоками его упаривают и сжигают в топках содорегенерационных печей. Иногда сразу после водного предгидролиза с малым модулем (обработка паром влажной древесины) в варочные котлы подают белый щелок и проводят сульфатную варку [40]. В этом случае, как и при обычной сульфатной варке, гемицеллюлозы разрушаются и в дальнейшем сжигаются в топках содорегенерационных котлов. [c.376]

Влияние водного предгидролиза на содержание в сульфатной целлюлозе гемицеллюлоз можно видеть в табл. 92. [c.376]

Изменение содержания гемицеллюлоз в целлюлозе после обычной сульфатной варки древесины и варки с предгидролизом [c.377]

При сульфатной варке сосновой древесины с предгидролизом и в присутствии восстановителя гидразина увеличился выход целлюлозы, но одновременно возросло содержание в ней гемицеллюлоз, что нежелательно для целлюлозы, предназначенной для химической переработки. [c.377]

Сульфатная варка с предгидролизом была успешно применена для получения целлюлозы для химической переработки из лиственной древесины. Сорбция волокном гемицеллюлоз из щелочного раствора при сульфатной варке при получении целлюлозы для химической переработки нежелательна. Поэтому после предгидролиза масса должна быть отделена от растворившихся гемицеллюлоз. Оставление их в варочном котле, например при варке с паровым предгидролизом, будет способствовать повышению содержания гемицеллюлоз в целлюлозе. [c.377]

Первой операцией получения вискозных волокон и пленок является мерсеризация, т. е. обработка целлюлозы водным раствором едкого натра при концентрации его 220—240 г/л. В этих условиях, если целлюлоза предварительно не подвергалась холодному облагораживанию или предгидролизу, значительные. количества гемицеллюлоз переходят в раствор. Чем больше отношение жидкости к целлюлозе, тем ниже средняя концентрация гемицеллюлоз в щелочном растворе. [c.395]

Гидролиз древесины и другого растительного сырья используют в гидролизных производствах, а также в анализе древесины (для определения содержания и состава полисахаридов и определения лигнина). При варке целлюлозы в кислой среде (например, при кислой сульфитной варке) протекают реакции гидролитической деструкции гемицеллюлоз, приводящие к их удалению, и нежелательные реакции частичной деструкции целлюлозы, приводящие к снижению выхода, СП и потере прочности. Перед сульфатной варкой целлюлозы для химической переработки, как уже упоминалось выше, проводят предгидролиз растительного сырья. [c.297]

На этом основании было сделано заключение, что в процессе предгидролиза разрываются связи между лигнином и гидролизованными гемицеллюлозами, и лигнин становится растворимым в гликоле. [c.526]

Сахар, получаемый из гемицеллюлоз путем предгидролиза древесины, в противоположность ранее проводившемуся предгидролизу по старому способу Рейнау однопроцентной соляной кислотой при 130° теперь также рекомендуется получать при низкой температуре с высокой его концентрацией в пред-гидролизате. При этом соляная кислота может отделяться от предгидролизата по тому же рациональному способу, как и из основного гидролизата. [c.56]

Большого внимания заслуживает вариант, при котором предгидролиз проводят при нормальной температуре 36%-ной соляной кислотой в батарее из нескольких диффузоров. Подсушенную древесную щепу вначале обрабатывают 36%-ной соляной кислотой для растворения гемицеллюлоз. Полученный гемицеллюлозный гидролизат отбирается и перерабатывается отдельным потоком с регенерацией хлористого водорода в описанной выше аппаратуре. После инверсии гидролизат идет на последующую химическую или биохимическую переработку например, для получения кормовых дрожжей или многоатомных спиртов. Целлолигнин в тех же диффузорах обрабатывается 41 %-ной соляной кислотой для гидролиза целлюлозы. Глюкозный гидролизат перерабатывается по описанной выше схеме. [c.389]

ПРЕВРАЩЕНИЯ ГЕМИЦЕЛЛЮЛОЗ ПРИ ЩЕЛОЧНЫХ ВАРКАХ С ПРЕДГИДРОЛИЗОМ [c.350]

При производстве вискозной и кордной целлюлозы щепу в котле сначала подвергают предгидролизу с целью удаления гемицеллюлоз Для этого ее обрабатывают 0,3—0,5 % ной серной кислотой при 120—130 °С или водой при 160—170 °С Предгидролизат отбирают из котла и направляют на произ водство дрожжей, после чего в котел запивают варочный рас твор и начинают варку По окончании варки, обычно не сни /кая давления в котле, целлюлозную массу выдувают из него в выдувной резервуар, осматривают котел и готовят к новой загрузке [c.19]

После удаления большей части гемицеллюлоз в процессе пред-гидролиза нерастворившийся остаток состоит из лигнина и целлюлозы и небольшого количества трудно удаляемых гемицеллюлоз. Удаляют лигнин из этого остатка обычно сульфатным методом (вторая ступень). Применение сульфитной варки невозможно, так как лигнин в процессе предгидролиза конденсируется и теряет способность растворяться в кислой среде. Целлюлоза, полученная в результате сульфатной варкн с предгидролизом древесины, содержит значительно меньшее количество гемицеллюлоз, чем обычная сульфитная или сульфатная целлюлоза. [c.345]

Можно указать также на аналогичные работы по щелочной варке соломы в присутствии хлопка, которые показали, что в этих условиях в хлопке также обнаруживаются устойчивые пентозаны, сорбированные им из раствора [29]. Увеличение содержания устойчивых к щелочи пентозанов в целлюлозе, находившейся в контакте с их щелочным раствором, отмечали и другие исследователи. Было показано также, что если удалить из раствора гемицеллюлозы, перешедшие в него в результате водного предгидролиза, и провести затем щелочную варку остатка с хлопком, то обогащения хлопка пентозанами не наблюдается. [c.369]

Периодом подогрева предгидролиз обычно не заканчивается. По достижении заданной температуры она выдерживается постоянной определенное врелгя. Влияние продолжительности и температуры выдержки на содержание элементов гемицеллюлоз в остатке древесины видно из данных табл. 90 [37]. [c.374]

Приведенные в таблице данные показывают, что выход сульфатной целлюлозы после предгидролиза снижается по сравнению с выходом при обычной варке на 20% из тсуги и на 25% из сосны. Содержание моносахаридов гемицеллюлоз в сульфатной целлюлозе после предгидролиза резко падает. Так, при варке сосновой древесины в процессе водного предгидролиза было удалено 607о маннозы и 57% ксилозы от их содержания в исходном сырье. [c.377]

В ряде описанных выше производств гемицеллюлозы подвергаются гидролизу и образующиеся при этом моносахариды глюкоза, манноза, галактоза, ксилоза, арабиноза, уроновые кислоты, а также уксусная кислота переходят в водный раствор, содержащий от 1 до 5% сахаров. К таким гидролизатам относятся сульфитные щелока— отход сульфитцеллюлозного производства предгидроли-заты, образующиеся при сульфатной варке с предгидролизом пред-гидролизаты, образующиеся при получении кристаллической глюкозы, маточные отеки глюкозного производства с применением концентрированной соляной кислоты, маточные отеки при производстве ксилозы и ксилита и т. д. Соотношение отдельных моносахаридов в этих смесях весьма различно и зависит от состава перерабатываемого растительного сырья, условий гидролиза и последующей их переработки. [c.416]

Г идролиз полисахаридов под действием воды осуществить практически невозможно из-за очень малой скорости реакции. Исключением можно считать автогидролиз легкогидролизуемых полисахаридов при нагревании с водой до 140...180 С. В этих условиях катализирующее действие оказывает уксусная кислота, образующаяся в результате отщепления ацетильных групп от гемицеллюлоз. Подобную водную и паровую обработку древесины используют при так называемом предгидролизе, который осуществляют для частичного гидролиза гемицеллюлоз перед сульфатной варкой целлюлозы для химической переработки и, главным образом, для удаления арабиногалактана при варке целлюлозы из древесины лиственницы. [c.287]

Легко гидролизуемые гемицеллюлозы гидролизуются при предварительном гидролизе периодическим кипячением под давлением с 1%-ной соляной кислотой. После предгидролиза древесина содержит практически только целлюлозу и лигнин, и после сушки целлолигнин гидролизуется на стадии основного гидролиза довольно большим количеством 41%-ной соляной кислоты при ее непрерывном противотоке. Сахарный раствор удаляется из оставшегося лигнина чистой соляной кислотой, а кислота, в свою очередь, вытесняется относительно малым количеством воды. Из гидролизата ступени основного гидролиза соляная кислота отгоняется под вакуумом, затем вновь концентрируется и возвращается в процесс. Поскольку получаемый таким образом сахар состоит примерно наполовину из дисахаридов и трисахаридов, он после предварительного разбавления гидролизата подвергается окончательному гидролизу-инверсии. Затем раствор очищается, освобождаясь посредством ионообмена от минеральных солей, обесцвечивается, упаривается и подвергается кристаллизации и фуговке, Выделенная кристаллическая глюкоза высушивается и является товарным продуктом. [c.31]

Разделение затрудняется, однако, тем обстоятельством, что с одной стороны, часть глюканов содержится в гемицеллюлозах в виде низкомолекулярных соединений и поэтому легко гидролизуется, в то время как, с другой стороны, часть ксила-нов и маннанов присутствует в виде высокомолекулярных соединений и поэтому гидролизуется с трудом. Это подтверждается данными целлюлозной промышленности в нормальной сульфитной целлюлозе содержится около 13% остаточных пентозанов и даже в наиболее чистой целлюлозе — до 4%. Как показано на рис. 13, смесь высокомолекулярных неглюканов расщепляется только при таких условиях, которые ведут к воздействию на массу целлюлозы. При более жестком пред-гидролизе остающаяся целлюлоза получается более чистой, однако уменьшается в количестве, так что в результате сначала выход кристаллической глюкозы быстро повышается до максимума, а затем вновь медленно падает. Экономически оптимальные условия процесса предгидролиза определяются, с одной стороны, распадом сахаров предгидролиза, а с другой- [c.35]

Следующий важный принцип способа Рейнау-хольцхеми состоит в селективном методе-отделения основного компонента—глюкозы от других сахаров, Высокоя доброкачественность получаемых глюкозных растворов является предпосылкой высокого выхода кристаллической глюкозы. Для этого рекомендуется проводить гидролиз гемицеллюлоз путем предгидролиза древесины соляной кислотой средней концентрации. Получаемый в дальнейшем при основном гидролизе концентрированный раствор сахара освобождается от соляной кислоты путем вакуумной дистилляции, и из обеспеченного и полностью лишенного солей раствора легко выкристаллизовывается боль- [c.55]

При сравнении состава а-целлюлозы сульфитных и сульфатных целлюлоз обнаружено, что последние содержат больше углеводов неглюкозного характера. По-видимому, щелочной варкой невозможно достаточно полно удалить гемицеллюлозы. Исследования сульфатных целлюлоз, полученных обычной варкой и варкой с предгидролизом, показали, что во втором случае в гидролизате а-целлюлозы содержится больше )-глюкозы и несколько больше 1)-маннозы. Однако следует заметить, что резкой грани между а-, р-, и уделлюлозами провести невозможно, так как в ориентированных устойчивых областях обычно присутствуют продукты распада целлюлозы и гемицеллюлозы, а в р-фракции — гемицеллюлозы. Поэтому подразделяя целлюлозу на эти фракции, следует помнить, что это подразделение чисто условное. [c.188]

Процесс предгидролиза заключается в обработке древесины 0,3—0,5%-ной H2SO4 при 100—125°С в течение 2—5 ч или водой при 140—180 °С в течение 0,5—3 ч. В результате удаляются гидролизованные гемицеллюлозы и разрыхляется клеточная стенка, что облегчает проведение варки. [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология