химический каталог




Химия древесины и целлюлозы

Автор В.М.Никитин, А.В.Оболенская, В.П.Щеголев

нии.

Гидролиз водными растворами кислот (главным образом серной кислоты) концентрацией 0,2—1% осуществляется при температуре 160—190°С и избыточном давлении 1—1,5 МПа (10—15 кгс/см2) без последующей регенерации катализатора.

Гидролиз разбавленными кислотами можно осуществлять четырьмя методами: стационарным, ступенчатым, методом пульсирующей перколяции и методом непрерывной перколяции.

В настоящее время стационарный метод применяется только для гидролиза гемицеллюлоз (предгидролиз древесины перед сульфатной варкой, гидролиз сельскохозяйственных отходов).

Метод ступенчатого гидролиза был предложен для снижения распада Сахаров при гидролизе древесины. Дальнейшим усовершенствованием процесса гидролиза древесины разбавленными кислотами явился метод пульсирующей перколяции с подачей кислоты и отбором гидролизата порциями. В настоящее время на гидролизных заводах СССР применяется метод непрерывной перколяции: разбавленная кислота непрерывно протекает через слой измельченной древесины, а образующиеся сахара непрерывно удаляются из реакционного пространства. Гидролиз в этих условиях осуществляется с 0,5%-ной H2SO4 при 180—190° С. Общая продолжительность гидролиза 3 ч.

Несмотря на то, что при гидролизе растительного сырья концентрированными кислотами может быть получен почти количественный выход моносахаридов, этот способ долгое время не был осуществлен в промышленном масштабе из-за более сложной технологии, необходимости использования кислотоупорной аппаратуры, а также из-за трудностей, связанных с регенерацией кислоты и т. д.

9 Зака! Ж 2938 257

Наиболее полно изучена в СССР и зарубежных странах технология гидролиза древесины сверхконцентрированной НО (41%-ной). Сложной опера-' цией в этом процессе является выделение кристаллической глюкозы из гидро-лизатов. Глюкоза плохо кристаллизуется в присутствии неглюкозных Сахаров, солей, коллоидных веществ. Неглюкозные сахара удаляют предгидролизом сырья (0,5—0.8%-ной НС1 при нагревании или 25—38%-ной HC1 при обычной температуре). Другие примеси удаляют с помощью ионообменииков и активированного угля.

В гидролизном производстве продукты гидролитической деструкции полисахаридов — моносахариды обычно подвергают последующей биохимической и химической переработке с целью превращения их в ряд важных для народного хозяйства веществ. В виде товарной продукции выпускают кристаллическую глюкозу и в небольших количествах кристаллическую ксилозу.

Биохимическая переработка основана на сбраживании моносахаридов различными видами дрожжей и микроорганизмов с образованием различных продуктов. Гексозы (глюкоза, ман-ноза, галактоза) сбраживаются специальными расами дрожжей (сахаромицеты и шизосахаромицеты) в этиловый спирт. Реакцию брожения можно представить следующим образом: '. С,Ни01-»-2СО,-т-2С|Н,ОН.

Пентозы в спирт сбраживаться не могут, но на пентозных (и гексозных) гидролизатах выращивают кормовые дрожжи.

Химическая переработка гидролизатов основана на некоторых характерных реакциях гексоз и пентоз. Пентозы в результате реакции дегидратации превращаются в фурфурол (см. с. 121), который находит, широкое применение в качестве растворителя, в производстве пластмасс, синтетических волокон и т. д.'Большое значение имеют производные фурфурола, особенно продукты его гидрирования (фурфуриловый и тетрагидрофурфуриловый спирты). Из фурфурола получают фу-ран и терагидрофуран.

При гидрировании гексоз и пентоз получаются соответствующие спирты — гекситы и лентиты. При гидрировании ксилозы получается пятиатомный спирт ксилит С

СН.ОН

Н —С—ОН

Н

— С —Н НО—С —

н

Н —С—ОН

Н —С —ОН [,ОН

НО

СН20

, СН,0

Н —C-OH [,ОН

258

Гидрирование осуществляется водородом под давлением с Ni-катализатором при температуре 115—120° С. Ксилит применяется в основном в пищевой и фармацевтической промышленности, но может использоваться и как заменитель глицерина в различных синтезах. Особый интерес представляет применение ксилита для получения его эфиров, например нитроксилита. В последнее время ксилит начинают применять для получения пластмасс. На основе ксилита получен новый вид искусственной смолы—ксифтали (типа глифталей). Эти смолы представляют полимерные ксифталевые эфиры — эфиры ксилита и фталевой кислоты.

Если проводить гидрирование при более высокой температуре (выше 150°С), молекула ксилозы расщепляется с образованием глицерина, этиленгликоля и пропиленгликоля. Из глюкозы с помощью подобной реакции получают спирт сорбит.

При окислении гексоз и пентоз можно получить различные монокарбоновые и дикарбоновые кислоты. В настоящее время наиболее изучены вопросы применения и производства триокси-глутаровой кислоты, получающейся при окислении ксилозы.

При окислении ксилозы азотной кислотой получается сначала ксилоновая кислота, а затем триоксиглутаровая:

СООН

Н-С—ОН

н

он ,он

Н

Н-.СН — С — ОН

с,

СООН ОНОН

НО

НО —С—Н НО—С —

СООН

Н —С —ОН Н —С —

СН,ОН " СН,(

Триоксиглутаровая кислота может заменять лимонную кис^ лоту в кондитерском произв

страница 95
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

Скачать книгу "Химия древесины и целлюлозы" (7.01Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
ремонт морозильной камеры холодильника
концерты олимпийский 2017
размеры шкафчика в детском саду
курсы nanocad скс (структурированние кабельных систем)

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(27.04.2017)