Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 1 (1110090), страница 352
Текст из файла (страница 352)
Целевые продукты биохим. переработки моносахаридовэтиловый спирт и кормовые дрожжи; при этом в дрожжевом произ-ве все образовавшиеся при гидролизе моносахариды (гексозы и пентозы) перерабатывают в дрожжи, а в спирто-дрожжевом произ-ве из гексоз получают спирт, а оставшиеся моиосахариды (в осн.
пентозы) используют для вырашиваиня дрояокей. Технология получения гидролизатов состоит из след. операпий: пропитки сырья НэБО,. нагревания паром с целью пеитозиого гидролиза, удаления иэ реактора воздуха н летучих в-в (т. иаз. сдувки), перколяции, промывки водой, отжима н выгрузки гидролизного литвина Прн промывке остатка фильтрация жидкой фазы через гидролизуемый материал продолжается, ио вместо к-ты подают воду, к-рая экстрагирует находящиеся в порах и капиллярах сырья лигиия, моносахариды н к-ту.
Пентозный гндролиэат охлаждается в две или три ступени в последовательно соединенных испарителях. Давление в них снижают от одной ступени к другой; из последнего аппарата гидролизат выходит при атм, давлении с т-рой ок. 100'С. Пары гидролизата направляют в теплообменники для конденсации и нагревания вольх идущей на гидролиз. Из конденсата ректифнкацией извлекают фурфурол (см. ниже). Параметры процесса: т-ра 120-150'С (пентозный гидролиз) и 150-190'С (гексозный гидролиз), время р-цин-песк.
ч (зависит от объема гидролизаппарата и скорости фильтрации р.ра к-ты через сырье). Кол-во жидкости, отобраняой при перколяционном гидролизе, выражают т. яаз. гидромолулем выдачи гидролизата — отношением его объема к массе загруженного в реактор абсолютно сухого сырья. Оптам. режимы гидролиза характеризуются гидромодулем 12-16 м /т.
Гексоэный гидролизат перед подачей иа биохим. переработку необходимо предварительно подготовить с целью удаления содержашихся в ием примесей. Последние либо не утнлизируются микроорганизмами-продуцентами этилового спирта и кормовых дрожжей, либо угнетают нх жизнедеятельность (декстрнны -продукты неполного гидролнза полисахарндов, взвешенные в-ва — мелкодисперсный лигнин и смолообразные продуктьь алъдепшыфурфурол, гидроксиметилфурфурол, формальдегид, соед.
лигиогумииового комплекса, коллондные в-ва, нек-рые орг. к-ты3 Подготовка гидролизата включает песк. стадий: ннверсяю (гидролиз) декстрннов до моиосахарндов (выдержка при атм. давленян и 100 С или под давленяем до 0,1 МПа при более высокой т-ре) в спец, аппарате, нейтрализацию гидроксидом Са и аммиачной водой до рН 4,0-5,6, очистку от взвешенных частиц в отстойниках и от вредных примесей коагуляцией их при охлаждении до 33-37'С, адсорбцией активным углем и продувкой воздухом. В спирто-дрожжевом произ-ве гидролязат, поступающий на переработку, иаз. суслом.
Входящие в его состав моносахариды (гексозы) сбраживают разл. расами дрожжей. Полученный продукт (бражка), содержащий 1-2% этилового спирта, концентрируют ректификацней. Выход 94-96%-ного спирта составляет 150-180 л (см. также Этиловый слирм) Гидролизат, в состав к-рого входят неутилизируемые при спиртовом брожении пентозы н орг. к-ты (г. иаз. барда), направляют на выращивание кормовых дрожжей. В случае чисто дрожжевого произ-ва все полученные гидролизаты используют для культивироваияя дрожжей, выход к-рых составляет до 220 кг (см. также Дрожжи кормовые) Фурфурольно-дрожжевое производство.Применягот два способа получения фурфурола: прямой и из паров фракции самоиспареиия гидролизатов. Первый способ заключается в орошении и пролитке к-той богатого пентозанами сырья (кукурузиой кочерыжки, овсяной, хлопковой 1102 5б4 ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЯ и рисовой шелухи, подсолнечной лузги, лиственной древесины), в нагревании его до 1б0 — 170'С паром и послед продувке им в течение 2 — 3 ч.
В этих условиях содержащиеся в сырье гемицеллюлозы гндролизуются до пентоз, к-рые далее путем дегидратации в прнсут. каталязаторов (к-т) превраш. в фурфурол. Последний, смешиваясь с водяным паром, удаляется в конденсациоиную систему. Непрерывный отбор фурфурола в реакц. зоне уменьшает степень его разложения. Конденсат содержит 3 — 4/ фурфурола и 1-2а/ орг. к-т. Остаток после отгонкн фурфурола (целлолигннн) подвергают перколяции с образованием гексоэиого гидролизата, нз к-рого производят кормовые дрожжи, С помощью второго способа фурфурол вырабатывают на спирто-дрожэкевых предприятиях, извлекая его ректифнкацией (в кол-ве 0,2-0,4/) нз конденсата фракции самоисцарення пентозного гидролнзата.
Товарный фурфурол по обоим способам получают ректификадией. Выход фурфурола при произ-ве первым способом до 60-100 кг, вторым-5-б кг. Ксилозио-дрожжевое производство. В кач-ве сырья для получения кснлозы применяют растит. отходы (овсяную н хлопковую шелуху, кукурузную кочерыжку), в к-рых преобладают пентозаны (кснлан) н содержится мнним.
кол-во минер. и орг. примесей. Для их удаления сырье, предварительно пропитанное к-той, обрабатывают горячей водой. Процесс осущестюшют в две ступени. На первой проводят перколяцнонный пентозный гндролиз при !40'С, что исключает гидролиз целлюлозы. Переработка гидролизата включает осветление его активным углем, отделение взвешенных в-в отстаиванием н фильтрацией, инверсию и нонообменную очистку от минер.
н орг. примесей, упаривание р-ра и выделение кснлозы кристаллизацией (до 300 кг) Послед. гндрированием ксилозы получают кристаллич. ксилит (до !25 кг). На второй ступени остаток после гндролиза — целлолнгнин перерабатывают так же, как в произ-ве фурфурола. См. также Лвсохимнл. Лны Шарков В И, Куабннв И И, Химия гемвнеллюлов М, 7972, тюнакогнв гнлролнзньы лронзеажтв М, 7973, Корольков И И, Перколвннонныа гнлролнз реетлтельваго еырь», 2 нзл, м, 7978 е с сапевглнаылз ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЯ, извлечение металлов из сырья с использованием хнм. Р.ций в водных р-рах. Сырьем м б.
руды, рудные нли хнм. концентраты (продукты мех. обогащения илн хим. переработки руд), отходы др производств нли самих гидрометаллургнч. процессов. Гндрометаллургич. методы пригодны для извлечения металлов нз сырья с низкими концентрациями металла и не цоддаюшегося переработке традиц. методами, поэтому роль этик методов в условиях происходящего обеднения и ухуцшения кач-ва рудного сырья постоянно возрастает. К достоинствам Г. относится также возможность разделения близких по св-вам металлов (Ег и Н(, ЫЬ н Та, смесей РЗЭ и др.), упрощение переработки по сравнению с пирометаллургней.
Применение гндрометаллургнч методов во мн. случаях существенно снижает загрязнение окружающей среды вредными отходами Так, все большее значение приобретает прямая переработка сульфндных концентратов Сп, )т(ь Еп, РЬ и др. металлов без нх обжига (обжиг приводит к выделению ВО„Е-рый при выбросе в атмосферу загрязняет окружающую среду, а прн улавливании приводит к заметному удорожанию переработки). Собственно гидрометаллургнч. процессам обычно предшествует мех.
передел включающий операции дробления, измельчения, классификации, мех. обогащения-флотации, гравнтац. обогащения, отсадки, разделенна в тяжелых суспензиях (см. Обогавувивв лолвзнвтх искоггавмых), а для некрых рул-радиометрич. обогащение н др Задача этого передела-удаление как можно большей массы минералов пустой породы. Г. включает также три след, основных передела переведение ценных металлов в р-р, переработку р-ров и выделение нз очищенных р-ров металлов или нерастворимых соединений Вначале из сырья селективно извлекают в р-р ценные металлы (см Вьгаувлачнванне) Для очистки и кон- 1! 03 центрирования р-ров применяют жидкостную экстракцию и ионообменную сорбцию, реже — мембранные методы, ионную флотацию н др Иопообменная сорбция служит, как правило, для концентрирования относительно малоконцентриров.
рров, к-рые могут содержать взвешенные частицы твердых в-хь Емкость экстрагентов (макс концентрация в иих извлекаемого металла) значительно выше емкости сорбентов, поэтому экстракцию применяют при переработке любых по концентрации р-ров, но из-за сильного захвата экстрагентов твердыми частицами — прн отсутствии в этих р-рах взвешенных твердых частиц. более высокой емкостью обладают импрегннрованные сорбентыпористые в-ав, содержащие орг р-рителн, а также твердые экстрагенты (твэксы)-орг. р-рители в полимерной матрице. Импрегнированные сорбенты и тезисы могут применяться для переработки концеятрированиых содержаших взвешенные твердые в-ва р.ров.
Дла концентрирования и очнсши р-ров используют также осаждение, соосаждение, а для разделения близких по св-вам рров (напра гексафтороцирконата и гексафторогафната калия) — дробную кристаллизацию, т.е. проведение циклов частичною осаждения н растворения. Для выделения металлов нз р-ров применяют восстановление (напра водородом) при обычном давлении или в автоклаве, цементацию с использованием более активных металлов н электролитич. восстановление. Металлы, к-рые не могут быть выделены из водных р-ров (напра А1, Мо, йг, Щ осаждают в виде оксидов, гидроксидов, фторидов хлоридов, комплексных фторидов и др.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
