Hidrolízis termelés - kémiai enciklopédia
HIDROLIZÁLT GYÁRTÁS. szolgálnak élelmiszerek, takarmány és techn. nem élelmiszert termesztenek. nyersanyag-hulladék-fakitermelés, fűrészáru és fafeldolgozás (fűrészpor, kisforgács, forgács), mezőgazdasági termékek feldolgozása. kultúrák (szalma, maghéjak stb.). A hidrolízis termelés alapja a nyersanyagok hidrolízise, melynek termékeit további kémiai kezelésnek vetik alá. és a biokémia. feldolgozás.
A hidrolízis növényi anyagok. A hidrolízis általában akkor fordul elő jelenlétében dil. vagy tömény. A műtrágyák. a-t, legalábbis - sók. amelyek segítségével a vizes p-PAX-p-CIÓ. Hidrolízise a (átalakított. Nyersanyag poliszacharidok monoszacharidokká) kapott hidrolizátumok (vizes p-ry Org. B-B, Sec. Arr. Pentózok és hexózok) és a lignin (hozam kb. 30% ITT és további alapja az a 1 tonna csontszáraz nyersanyag). Mivel a sebessége és a hidrolízis foka poliszacharidok befolyásolja a részecskeméret a nyersanyagok, azt előzetesen őrölt.
Hígított savakkal végzett hidrolízis (a bázisban 0,4-0,7% H2S04) 120-190 ° C hőmérsékleten és 0,6-1,5 MPa nyomáson végezzük. A módszer előnyei: nedves alapanyagokat használhatunk és a regenerálódás nélküli r-tiont alacsony fogyasztásuk miatt. Hátrányok: a hidrolízis magas hőköltségei. jelent. a monoszacharidok elvesztése a reakcióba bomlásuk következtében. zónában, a hidrolizátum melléktermékek szennyezettségével, ami csökkenti azok minőségét. Mindazonáltal a folyamat egyszerűsége meghatározta ennek a módszernek az intenzív fejlődését, amely a legfontosabb a Szovjetunió hidrolízis iparában.
A koncentrált savakkal végzett hidrolízis (fő minta 30-41% HC1 és 70-80% H2S04) vezet 60 ° C-nál magasabb hőmérsékleten és atm. nagy mennyiségű monoszacharidot és néhány szennyeződést tartalmazó hidrolizátum előállítására. Ebben a folyamatban azonban meg kell szárítani a növényt. nyersanyagokat, felújítanak és használnak szűk anyagokat a berendezés korrózióvédelmére.
A hidrolízis körülményei és az így képződött termékek összetétele. az üzemben való jelenlét határozza meg. Két poliszacharid frakció anyaga - könnyen hidrolizálható (hemicellulóz) és alig hidrolizálható (cellulóz és hemicellulózok kis része); az utóbbi hidrolízisének mértéke több. százszor kevesebb. A hőmérséklet és a koncentráció növekedésével nő a poliszacharidok hidrolízisének sebessége.
Hidrolízist termesztenek. a nyersanyagokat elkerülhetetlenül a monoszacharidok bomlása kísérte. amelynél nemkívánatos melléktermékek alakulnak ki - a furfurol és a hidroxi-metil-furfurol, amelyek viszont levulinnal és hangyasavval képződnek. A mono-szacharidok bomlásának mértéke növekszik az r-r növekedésével. A nyersanyagok (kg) hidrolízisének sebességi állandói és a monoszacharidok (kp) bomlásának m-esre eső eltérése azonban különbözik: minél magasabb a hőmérséklet, annál nagyobb a hidrolízis a bomlást megelőzően. A hidrolízis után keletkező szilárd maradék (hidrolitikus lignin) a lignint tartalmaz. nem reagált poliszacharidok.
A folyamat módja (t-py, koncentráció, időtartam) úgy van kiválasztva, hogy t. hogy a poliszacharidok hidrolízisének mértéke kb. 90%. Ha optimális. a monoszacharidok hozama 46-50%.
A könnyen hidrolizálható poliszacharidok hidrolizálását rendszeresen egy lépésben végezzük. Az alapanyag hidrolízisének és a monoszacharidok bomlásának magas aránya miatt termésük közel áll a mennyiségihez. A kevéssé hidrolizálható poliszacharidok hidrolízisében (az említett állandók közel állnak egymáshoz) a monoszacharidok bomlási foka jelentősen megnő. Ezért a max. Az egylépéses eljárásban kapott hozam nem haladja meg a poliszacharidok kezdeti tartalmának 50% -át. A monoszacharidok hozamának növekedését az ún. perkolációs hidrolízis. az 1926-28-ban javasolt és a szovjetunióban az iparban végrehajtott. (1935). A módszer középpontjában a p-ra k-you folyamatos szűrése az üzemen keresztül történik. anyag egyszeri. a hidrolizátum kiválasztása. Ebben az esetben ez az rp nemcsak katalizátorként szolgál. hanem a monoszacharidok extrahálószerét is. amelyek a p-tion szférájából folyamatosan következtetnek. A szilárd fázist rendszeresen feltöltik a gépbe.
A hemicellulózok (pentóz hidrolízis) hidrolízisét és a kevéssé hidrolizálható poliszacharidok (hexóz hidrolízis) perkolációs hidrolízisét hidrolízisekben - függőleges hengerekben hajtják végre. gömb alakú acéltartályok. felső (nyersanyagok betöltése) és kúp alakú. alacsonyabb (a hidrolitikus lignin kibocsátására) a nyakon. A reaktor belsejéből saválló nem fémes béléssel van ellátva. anyagok, és azon kívül szigetelt. A készülék fel van szerelve öntöző- és szűrőberendezésekkel, amelyek lehetővé teszik max. a szűrés sebessége és növelje a termelékenységet.
A hidrolízis során a poliszacharidok átjutnak a p-p-be, ami a nyersanyag tömegének csökkenését okozza az r-tion vége felé átlagosan 70% -kal és egyidejűleg. a szilárd fázis összenyomódása. Ez megnehezíti a perkolációs hidrolízist. mert a hidraulika növeléséhez vezet. az anyagréteg ellenállását és a megfelelő szűrési sebesség csökkenését. A készülék kapacitásának teljesebb kihasználása, valamint termelékenységének növelése m. a nyersanyagok folyamatos betöltésével, az emésztőanyag betáplálásával, a hidrolizátum kiválasztásával és a lignin kirakodásával érhető el.
A Szovjetunióban és néhány más országban (Magyarország, Csehország, Lengyelország, Csehszlovákia, Kína, Egyesült Államok, Franciaország, Olaszország, Japán, Finnország). hidrolitikus termelési nyom. profilok: élesztő, alkohol-élesztő, furfurol-élesztő, xilóz-élesztő.
Élesztő és az alkohol-termelő élesztők. Az alapanyag az élesztő gyártása szigetek lombhullató (gazdag pentozánoknak) és tűlevelű. alkohol-élesztő - tűlevelű, egy raj-dominált geksozany. Cél termékek biokémiai. feldolgozó monoszacharidok -etil-alkohol és takarmány élesztő; ahol egy élesztő pro-ve az összes a hidrolízis folyamán képződött monoszacharidok (hexózok és pentózok) feldolgozott élesztőben, és az élesztő-alkohol-termelés-ve, hogy az alkoholt a hexózok. és a fennmaradó monoszacharidok (DOS. pentózok) használnak a növekvő élesztő.
A hidrolizátum előállításának technológiája a következőkből áll. műveletek: H2S04 nyersanyagok impregnálása. gőzfűtés pentóz hidrolízis céljából. a levegő és az illékony anyagok reaktorából történő eltávolítása (úgynevezett fújás), perkoláció. vízzel mosni. a hidrolitikus lignin préselése és kirakodása. Amikor a maradékot mossuk, a folyékony fázis hidrolizálható anyagon történő szűrése folytatódik, de a víz helyett víz kerül beadásra. to-hera kivonja a lignint a pórusokban és a kapillárisokban. monoszacharidok és to-tu. A pentóz-hidrolizátumot két vagy három lépésben lehűtik egymás után csatlakoztatott elpárologtatókban. A nyomás ezeken belül egyik fázisról a másikra csökken; az utolsó berendezésből a hidrolizátum az atmoszférában hagyja. nyomás egy th-th ok-val. 100 ° C A hidrolizátum-gőzöket a hőcserélőkbe küldik, hogy kondenzálják és melegítsék a vizet. hidrolízisre. A törést a kondenzátumból desztillációval eltávolítjuk (lásd alább).
Feldolgozási paraméterek: hőmérséklet 120-150 ° C (pentóz hidrolízis) és 150-190 ° C (hexóz hidrolízis), az r-tion idő több. h (függ a hidrolízis egység térfogatától és a r-ra-tól a nyersanyagokon átmenő szűrési sebességig). A folyadékok száma. amelyet perkolációs hidrolízissel választanak ki. kifejezni az úgynevezett. a hidrolizátum hidraulikus modulja - a térfogat aránya a reaktorba betöltött teljesen száraz nyersanyag tömegéhez viszonyítva. Optim. A hidrolízis üzemmódokat 12-16 m 3 / t hidraulikus modul jellemzi.
Hexóz hidrolizátum tálalás előtt biokémiai. feldolgozás először elkészíti a szennyeződések eltávolítására bennük. Legutóbbi vagy nem használt mikroorganizmusok által - gyártók etanol és takarmány élesztő. vagy gátolják a képességüket, hogy élni (dextrinek - a tökéletlen hidrolízise poliszacharidok szuszpendálunk szigetek -. lignin és szemcsés gyantaszerű termékek aldegidyfurfurol, hidroxi-metil-, formaldehid Ser lignohumic komplex kolloid szigetek, nek- org-meg ...). Előállítása a hidrolizátum tartalmaz több. lépéseket: inverzió (hidrolízis) a dextrinek monoszacharidok (áztatás ATM nyomáson és 100 ° C-on és nyomás alatt, hogy 0,1 MPa magasabb T-D.) a spec. berendezés semlegesítés Ca-hidroxid és ammónia víz pH 4,0-5,6, tisztítása szuszpendált részecskék az ülepítő tankok és tőlük káros szennyezéseket koagulációs való lehűtés után 33-37 ° C-on, aktív szén adszorpciós és levegős tisztítását.
Az alkohol-élesztő-termelésben a feldolgozásba belépő hidrolizátumot hívják. cefre. A monoszaccharidok (hexózok), amelyek bejutnak az összetételébe, fermentálják a diszulfidot. élesztő fajok. A kapott termék (sör) 1-2% etil-alkoholt tartalmaz. koncentrálva kijavítással. A 94-96% -os alkoholtartalom 150-180 liter (lásd még: etil-alkohol).
Hidrolizátum, amelynek összetétele nem emészthető a pentózok és szerves vegyületek alkoholos fermentációjával. (úgynevezett bard), a takarmányélesztőre irányul. A tiszta élesztőgyártás esetében az összes kapott hidrolizátumot élesztők termesztésére használják, amelyek hozama 220 kg-ig terjed (lásd még Élesztő takarmányt is).
Furfural termelő élesztőt. Vigyen fel két módon megszerezni furfurol. közvetlen és gőz frakciókat samoispareniya hidrolizátumok. Az első módszer az, hogy az öntözés és az impregnálás a gazdag-pentozánok nyersanyag (kukoricacső, zab, gyapot és rizs csuhé, napraforgó maghéj, lombos) a melegítéssel 160-170 ° C-os gőzzel és a méhlepényben. tisztító őket 2-3 órán át. Ilyen körülmények között a hemicellulóz tartalmazza a nyers anyagot hidrolizáljuk pentózok. to- inkább kiszáradás jelenlétében. katalizátorokat (k-m) alakítjuk. a furfurol. Végül összekeverjük gőzzel. eltávolítjuk a kondenzációs rendszerben. Folyamatos kiválasztása furfurol a reakcióban. zóna csökkenti az expanzió mértéke. A kondenzátum tartalmaz 3-4% furfurolt és 1-2% Org. a-t. A maradékot desztilláció után a furfurol (tsellolignin) vetjük alá, perkolációs képződése hexóz hidrolizátuma to- takarmánytermesztési élesztő.
A második módszer, hogy készítsen furfurol-alkohol-élesztő gyárak, kitermelése ez desztillációval (mennyiségben 0,2-0,4%) a kondenzátum-frakciót samoispareniya pentóz hidrolizátum. Termék furfurol nyert mindkét módszerrel desztillációval. A kitermelés a furfurolt és pro-ve első módszer, hogy 60-100 kg, a második - 5-6 kg.
Xilóz és élesztőgyártás. A xilóz előállításához nyersanyagként patkányokat használnak. Hulladék (zabpehely és vattahéj, kukoricacsíra), amelyben a pentozánok (xilán) túlsúlyban vannak és bányászhatók. bányászok száma. és org. szennyeződéseket. Az eltávolításukhoz a nyersanyagot, amelyet vízzel impregnáltunk, forró vízzel kezeljük. A folyamatot két lépésben végezzük. Az első perkolációnál a pentóz hidrolízisét 140 ° C-on hajtjuk végre, amely kizárja a cellulóz hidrolízisét. A hidrolizátum feldolgozása magában foglalja az aktív szén tisztázását. a felfüggesztett be-és leülepedés, a szűrés, az inverszió és az ioncserés tisztítása a bányásztól. és org. szennyeződések, az r-ra elpárologtatása és a xilóz kristályosítással történő izolálása (legfeljebb 300 kg). méhlepényt. a xilóz hidrogénezése kristályos. xilitol (legfeljebb 125 kg). A második lépésben a sztirol-hidrolízis után kapott maradékot ugyanúgy dolgozzák fel, mint a furfurol előállítását. Lásd még: Dendrokémia.
===
App. irodalom a "HYDROLYSEDED PRODUCTION" című cikkhez. Sharkov VI I. Kuibina N. I. A hemicellulózok kémiája. M. 1972; A hidrolízis ipar technológiája, M. 1973; Korolkov II A növényi nyersanyagok perkolációs hidrolízise, 2 ed. M. 1978. E. S. Sapotnitsky.
A "HIDROLIZÁLT GYÁRTÁS" oldal a kémiai enciklopédia anyagai alapján készült.