Комплексная химическая переработка древесины - Ковернинский И.Н.
ISBN 5-261-00054-3
Скачать (прямая ссылка):
В соответствии с техническими требованиями сульфатный очищенный скипидар должен соответствовать следующим основным физико-химическим показателям: массовая доля а- и ?-пинена не менее 65 %; общей серы - не более 0,05 %; объем отгона до 170 0C при давлении 0,1 МПа не менее 93 %.
16*
301
Глава 4. ТЕХНОЛОГИЯ ГИДРОЛИЗНЫХ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
4.1. ГИДРОЛИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
Гидролизное производство основано на свойстве полисахаридов, составляющих около 70 % массы растений на суше, подвергаться гидролитическому расщеплению до моносахаридов под действием воды в присутствии минеральных кислот. Впервые гидролиз полисахаридов обнаружил русский академик Кирхгоф(1811 г.), а затем во Франции Мельсенс (1885 г.).Позже в США (1896-1918 гг.) и в Германии (1926-1932 гг.) по методу гидролиза было организовано промышленное производство этилового спирта из древесины.
Параллельно с работами, проводимыми за рубежом, велись исследования в нашей стране. Первый опытный завод по получению этилового спирта из древесины, спроектированный на базе научных разработок В. И. Шаркова, был пущен в 1934 г. Успешному развитию гидролизного производства в нашей стране способствовали наличие достаточного количества экономически доступного растительного сырья и насущная потребность в этиловом спирте, из которого по методу академика СВ. Лебедева получали и получают дивинил - исходное вещество для производства каучука.
Наличие в растительных тканях гидролизного сырья двух типов полисахаридов - пентозанов и гексозанов и, следовательно, возможность получения преимущественно пентозных или гексозных моносахаридов определили организацию в гидролизной промышленности предприятий следующих профилей:
дрожжевого, основанного на переработке всех Сахаров в кормовые дрожжи;
спиртодрожжевого, в котором из гексозных Сахаров вырабатывается этиловый спирт, а из пентозных - дрожжи;
фурфурольн о-д рожжевого, в котором вначале сырье обрабатывают с целью получения фурфурола из гемицеллюлозной части, сохраняя целлюлозную для последующего гидролиза и получения дрожжей;
ксилозно-дрожжевого, где вначале гидролизуют главным образом пентозаны для получения ксилозы, а затем гексозаны для производства дрожжей.
302
4.1.1. Характеристика продукции гидролизного производства
Товарными продуктами гидролизного производства являются кормовые белковые дрожжи, фурфурол, этиловый спирт, углекислота, ксилит.
В состав товарных дрожжей входят, %: сырой протеин (общий белок) 56...43, углеводы 23...20, жиры 2...7, зола 8...11, влага 8...10. Дрожжи следует рассматривать как высококонцентрированный1 витаминизированный белковый корм, содержащий более 15 аминокислот. Наличие витаминов группы В (от Bi до B9), витаминов Hi (парааминобензойная кислота) и D2 (эргостерин), а также микроэлементов (медь, железо, кобальт, цинк, марганец, натрий, кремний и др.^o 0,1 % каждый) повышает питательную ценность содержащегося в дрожжах белка. Благодаря такому составу дрожжей введение их в кормовой рацион животых и птиц существенно повышает эффективность животноводства и птицеводства.
Фурфурол- эт0 непредельный гетероциклический альдегид фу-ранового ряда состава C5H4O2, представляющий собой прозрачную бесцветную маслянистую жидкость с характерным запахом. Обладая большой реакционной способностью, фурфурол легко образует различные производные, получившие широкое распространение как сырье для многочисленных синтезов органических соединений - фуриловых, фурфуролкарба-мидных, фурфурол-ацетатных, полиэфирных и полиамидных полимерных материалов; используется как растворитель смазочных масел, канифоли и других веществ. Исходным сырьем для получения фурфурола являются богатые пентозанами кукурузная кочерыжка, овсяная шелуха, хлопковая шелуха, подсолнечная лузга.
Углекислота - неверное, но укоренившееся в технике название диоксида углерода CO2. При нормальных условиях - это бесцветный газ с плотностью по воздуху 1,524. Жидкая углекислота бесцветна и подвижна, масса 1 м3 при О 0C равна 947 кг, при 15 0C - 813 кг.
Жидкую углекислоту применяют при электросварке металлов, в литейном производстве, в пожарной технике, в пищевой промьшшенности для газирования воды, напитков. Твердую углекислоту, или сухой лед, используют как консервант для охлаждения пищевых продуктов, в медицине и т. д.
Ксилит представляет собой пятиатомный спирт, получаемый восстановлением D-ксилозы. Химическая формула C5H7(OH)5. Твердый кристаллический ксилит - кристаллы белого цвета. По сладости он равен сахарозе. Широко применяется для производства различных кондитерских и пищевых продуктов, предназначенных для больных диабетом, а также как сырье в химической промышленности, где используется в производстве эфиров канифоли, ксифталевых смол, заменителей глицерина и др.
303
4.1.2. Гидролизное сырье
В качестве гидролизного сырья широко используются различные виды отходов лесопиления и деревообработки, дрова, отходы переработки сельскохозяйственных культур и некоторые дикорастущие растения.
При заготовке древесины образуется около 15...25 % лесосечных отходов в виде веток, вершин, пней, коры и т. п. Около 10...12% мягких отходов (опилки) и 20 % твердых отходов (горбыль, гика, обрезки) образуется при разделке древесины на пиломатериалы, что составляет на крупных лесопромышленных комплексах 400...50O тыс. пл. м3 в год. Значительные запасы сырья (10...30 тыс. т щепы в год) образуются на лесохимических заводах, вырабатывающих дубильный экстракт (сырье - одубина) и экстракционную канифоль (сырье - осмольная щепа после экстракции). Дрова лиственных и хвойных пород, в избытке заготавливаемые в некоторых районах лесоразработок, составляют важный источник гидролизного сырья.
