Курсовая (847181), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Чтобы снизить содержание фтора в субстратах. предлагается: а) приготавливать концентрированные суспензии (из расчета 80 кг суперфосфата на 1 м³ воды) и вносить их в виде фильтрата или после значительного отстоя в виде прозрачной вытяжки; при этом в субстрате содержание фтора снижается примерно до 5,6 мг; б) в качестве фосфорсодержащего ком-понента питательных солей применять обесфторенные моно-‚ ди- и трикальцийфосфат с содержанием фтора 0,2…0.3 %; при этом количество фтора в субстрате составит также около 5,6 мг/л.

Для увеличения выхода редуцирующих веществ и дрожжей с уменьшением загрязненности сточных вод целесообразно использовать метод совмещенной перколяции, совершенствовать технологию выращивания дрожжей, внедрять более урожайные штаммы.

Сокращение потерь фурфурола достигается путем разгонки кубового остатка при избыточном давлении. Существенного решения проблемы сокращения отходов при гидролизе растительных материалов можно достигнуть на основе принципиально новых технологических и конструкторских разработок. Примером такого подхода может служить проведение процесса деструкции полисахаридов в твердой фазе с одновременным механическим воздействием на гидролизуемый материал в гидролизаппаратах винтового типа.

5. Применение полисахаридов

Дрожжевое и спирто-дрожжевое производ­ство. Сырьем для дрожжевого производства служат листвен­ная (богатая пентозанами) и хвойная древесина, для спир­то-дрожжевого – хвойная, в которой преобладают гексозаны. Целевые продукты биохимической переработки моносахаридов- этиловый спирт и кормовые дрожжи; при этом в дрожже­вом производстве все образовавшиеся при гидролизе моносаха­риды (гексозы и пентозы) перерабатывают в дрожжи [23], а в спирто-дрожжевом производстве из гексоз получают спирт, а оставшиеся моносахариды (в основном пентозы) используют для выращивания дрожжей.

Технология получения гидролизатов состоит из следующих операций: пропитки сырья серной кислотой, нагревания паром с целью пентозного гидролиза, удаления из реактора воз­духа и летучих в-в, перколяции, промывки водой, отжима и выгрузки гидролизного лигнина. При про­мывке остатка фильтрация жидкой фазы через гидроли­зуемый материал продолжается, но вместо кислоты подают воду, которая экстрагирует находящиеся в порах и капилля­рах сырья лигнин, моносахариды и кислоту. Пентозный гидролизат охлаждается в две или три ступени в последователь­но соединенных испарителях [24]. Давление в них снижают от одной ступени к другой; из последнего аппарата гидроли­зат выходит при атм. давлении с температурой около 100 °С. Пары ги­дролизата направляют в теплообменники для конденсации и нагревания воды, идущей на гидролиз.

Гексозный гидролизат перед подачей на биохимическую перера­ботку необходимо предварительно подготовить с целью удаления содержащихся в нем примесей. Подготовка гидролизата включает несколько стадий: ин­версию (гидролиз) декстринов до моносахаридов (выдержка при атм. давлении и 100°С или под давлением до 0,1 МПа при более высокой температурере) в специальном 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 производстве гидролизат, поступающий на переработку, называется суслом. Входящие в его состав моно­сахариды (гексозы) сбраживаютдрожжами [25]. По­лученный продукт (бражка), содержащий 1…2% этилового спирта, концентрируют ректификацией. Выход 94…96%-ного спирта составляет 150…180 л.

Гидролизат, в состав которого входят неутилизируемые при спиртовом брожении пентозы и органические кислоты, на­правляют на выращивание кормовых дрожжей [26]. В случае чисто дрожжевого производства все полученные гидролизаты используют для культивирования дрожжей, выход которых составляет до 220 кг.

Заключение

Изучила процесс гидролиза полисахаридов (крахмала, целлюлозы и гемицеллюлозы) разбавленными кислотами. Ученые начали заниматься гидролизом полисахаров в начале 19 века, путем гидролиза целлюлозы Браконно впервые получил виноградный сахар. Было выявлено, что целлюлоза и крахмал относятся к гомополисахарам и при гидролизе разлагаются до глюкозы;гемицеллюлоза является представителем гетерополисахаров, и из-за значительного сходства с молекулой целлюлозы разлагается до глюкозы.

Было выявлено, что наиболее удобным в производственном процессе является перколяционный метод гидролиза полисахаридов, включающий в себя фильтрацию исследуемого раствора с непрерывным выводом моносахаридов и последующей варкой с постоянным контролем температуры и создания наилучших условий для данного процесса.

Гидролиз гемицеллюлоз, как и перколяционный гидролиз, проводят в гидролизаппаратах, представляющих собой цилиндрические сосуды, сделанные из стали, верхняя горловина которого представляет собой сферу, а нижняя – конус. С помощью непрерывной за­грузке сырья, подаче варочной кислоты, отборе гидролизата и выгрузке лигнина можно оптимизировать работу данного аппарата и облегчить производственный процесс гидролиза.

Гидролизаты полисахаридов находят широкое применение, благодаря им получают глюкозу и техническую ксилозу, многоатомные спирты, фурфурол, этиловый и бутиловый спирты, кор­мовые дрожжи и антибиотики.

Список литературы

1. Угрюмов П. Г. Химическая переработка углеводов, жиров и белков в промышленности. М.: Государственное учебно-педагогическое издательство министерства просвещения РСФСР, 1958.

2. Евстигнеев Э. И. Определение полисахаридов в растительном сырье и препаратах лигнина/ Химия растительного сырья, 2016. - № 2. - С. 5-11.

3. Химические свойства древесины [Электронный ресурс] / Строение и свойства древесины/ .-URL: режим доступа: http://www.drevesinas.ru/woodstructura/chemical/1.html (дата обращения: 29.09.2018).

4. Могильный М. П. Показатели качества продуктов здорового питания/ М. П. Могильный, Т. Ш. Шалмутаев, А. Н. Могильный// Новые технологии. - 2014.

5. Алиев Р. Г. Химия древесины и синтетических полимеров. Часть 2. Строение и химия древесины и ее компонентов/ Р. Г. Алиев, Е. А. Павлова, Э. П. Терентьева, Н. К. Удовенко// Темплан. - Спб. - 2011. – 37 с.

6. Гомополисахариды [Электронный ресурс] / Строение, физико-химические свойства/. - URL:режим доступа: http://biofile.ru/bio/19929.html (дата обращения: 29.09.2018).

7. Шарков В. И. Химия гемицеллюлоз, В. И. Шарков, Н. И. Куйбина// Лесная промышленность. - М.-1972.

8. Азаров, В. И. Химия древесины и синтетических полимеров [Текст] / В. И. Азаров, А. В. Оболенская, А. В. Буров. - С-Петербург: 2010, 624 с.

9. Григорьева О. Н. Кинетика реакций кислотного гидролиза целлюлозы и гемицеллюлоз/ О. Н. Григорьева, М. В. Харина // Вестник технологического университета. - 2016. - №11.

10. Торлопов М. А. Ферментативный гидролиз порошковых целлюлоз, полученных различными методами/ М. А. Торлопов, Д. В. Тарабукин, С. В. Фролова и др. // Химия растительного сырья. – 2007 . - №3. - с. 69-76.

11. Никитин В. Н., Оболенская А. В., Щеголев В. П. Химия древесины и целлюлозы. М: Лесная промышленность. - 1978, 368 с.

12. Буракаева А. Д. Применение микроскопических грибов для извлечения гемицеллюлоз из отходов сельского хозяйства и деревоперерабатывающей промышленности. А. Д. Буракаева, А. В. Филиппова, Б. Х. Мухсинова, З. А. Ахметова// Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2016.

13. Ягофаров Д. Ш. Физико-химические свойства картофельного крахмала/ Д. Ш. Ягофаров, А. В. Канарский, Ю. Д. Сидоров, М. А. Поливанов // Вестник Казанского технологического университета. - 2012.

14. Трофимова Н. Н. Изучение кислотного гидролиза полисахаридов древесины лиственницы для получения кристаллической глюкозы/ Н. Н. Трофимова, В. А. Бабкин// Химия растительного сырья. - 2009. - №3. - С. 31-37.

15. Холманский А. С. Быстрый пиролиз клетчатки / А. С. Холманский, Е. Ю. Сорокина, И. А. Порев, А. А. Курганов// Исследовано в России. - 2004.

16. Нестерова Е. В. Получениефурфрола из гексозныхгидролизатов/ Е. В. Нестерова, В. А. Елкин// Химия растительного сырья. - 2010.

17. Желовицкая А. В. Окисление органических соединений с помощью гидроксид-радикала, генерируемого в растворах химическим и электрохимическим методами/ А. В. Желовицкая, Е. А. Ермолаева, А. Ф. Дресфянников// Вестник Казанского технологического университета. - 2008.

18. Пискурева В.А. Использование отходов сельскохозяйственного производства для получения белково-углеводных кормовых добавок с разными функциональными свойствами / В. А. Пискурева, И. А. Гнеушева, Н. Е. Павловская, Г. А. Игнатова // Вестник аграрной науки. - 2010.

19. Романенко К. А. Получение активных углей пиролизом гидролизного лигнина/ К. А.Романенко, Н. И. Богданович, А. В. Канарский// Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. - 2017.

20. Тунцев Д. В. Технологическая схема получения биопластика на основе лигнина/ Д. В. Тунцев, Р. Г. Сафин и др. // Вестник Казанского технологического уиверситета. - 2014.

21. Севастьянова С. Н. Биоэнергетика. Древесные (топливные) гранулы/ Вестник Оренбургского государственного университета, 2009.

22. Ковернинский И. Н. Комплексная химическая переработка древесины: учебник для вузов [Текст] / И. Н. Ковернинский, В. И. Комаров, С. И. Третьяков, Н. И. Богданович и др. - 3-е изд., испр. и доп. Архангельск: 2006, 348 с.

23. Гройсман Г. Ш. Изучение ингибирующих свойств отхода гидролизно-дрожжевого произодства/ Г. Ш.Гройсман, К. П. Пащенко, О.Г.Гройсман// Вестник Астраханского технического университета. - 2004.

24. Макарова Е. И. Ферментативный гидролиз целлюлоз из плодовых оболочек овса при различных концентрациях субстрата/ Е. И. Макарова, В. В. Будаева, Е. А. Скиба // Химия растительного сырья. - 2013. - №2. - с. 43-50.

25. Назарько М. Д. Отходы виноделия – перспективное сырье для получения биологически активных веществ/ М. Д. Назарько, М. В. Степуро, В. Н. Алешин, В. Г. Щербаков// Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. - 2011. - №1.

26. Валеева Р. Т. Моделирование и оптимальное управление процессом производства сухих кормовых дрожжей/ Р. Т. Валеева, С. Г. Мухачев, И. В. Логинова// Вестник Казанского технологического университета. - 2011.

Характеристики

Список файлов курсовой работы