Kaip pašalinti cukrų iš pjuvenų. Cheminės medienos savybės

Buitinis chemijos mokslas yra priskiriamas plėtojant pramoninę cukraus gamybą iš medienos. Iš tokio cukraus gaminamas alkoholis ir kitos medžiagos.

Cukrinių medžiagų susidarymas augale vyksta pagal šią schemą. Paprastos cukringos medžiagos, tokios kaip vynuogių cukrus – gliukozė ir vaisių cukrus – fruktozė, susidaro iš anglies dvideginio ir vandens žaliame lape. Jei gliukozė ir fruktozė susijungia, susidaro sacharozė – cukrus, su kuriuo geriame arbatą. Sudėtingesnės augaluose susidarančios medžiagos – krakmolas, celiuliozė ir kitos – nebeturi saldumo.

Krakmolo pavertimą cukringa medžiaga – gliukoze – atliko rusų akademikas K. S. Kirchhoffas.

Šią transformaciją jis atliko 1811 m., kaitindamas krakmolą praskiestomis rūgštimis. Šis procesas buvo vadinamas hidrolize. K. S. Kirchhoffas, iš karto pamatęs dideles praktines savo atradimo galimybes, jo pagrindu sukūrė technologinį melasos ir kristalinės gliukozės gamybos procesą.

Netrukus jau veikė pirmosios krakmolo ir sirupo pramonės gamyklos. O jo plėtra savo ruožtu chemijos mokslui pristatė naują įdomi užduotis- medienos pavertimas cukringomis medžiagomis.

Chemikai pjuvenas paverčia vertingais produktais.

Gatavi gaminiai, kurį gamina žalias lapas, yra krakmolas, susidedantis iš didelių molekulių, kurių kiekvienoje yra tūkstančiai gliukozės vienetų. Augalas saugo jį savo rezerviniuose maisto „sandėliuose“ arba naudoja plėsti ir auginti ar atkurti savo kūną. Tačiau kuo didesnė ir sudėtingesnė cukraus struktūra, tuo mažiau joje lieka saldumo. Celiuliozė yra sudėtinga gliukozės likučių molekulinė struktūra. Iš jo augalas susikuria savo skeletą.

Paprasti cukrūs ištirpsta vandenyje, bet iš jų pagamintas krakmolas ir celiuliozė netirpsta. Tai labai svarbu augalui, nes priešingu atveju visas jo kūnas ir skeletas ištirptų nuo pirmojo lietaus.

Sunaikinti augalo skeletą ir hidrolizės būdu paversti jo kietą, nesaldintą kūną į saldžias medžiagas yra mūsų laikų mokslo užduotis. Ir mūsų buitinė chemija išsprendė šią problemą. V.I.Šarkovas ir kiti sovietų mokslininkai celiuliozę pavertė cukringa medžiaga 1931 m.

Kadaise lentpjūvėse kaupėsi ištisi kalnai pjuvenų. Norint juos sunaikinti, reikėjo išrasti specialius deginimo įrenginius.

Atliekos, kurių anksčiau bandė atsikratyti, dabar yra vertinga žaliava hidrolizės pramonei. Mediena paverčiama arba į maisto produktus gyvuliams – cukrų, baltymus ir riebias mieles, arba į technines žaliavas – spiritą, gliceriną, furfurolą ir kitas, kurioms anksčiau buvo naudotos bulvės ir grūdai.

Viena tona normalios drėgmės pjuvenų pakeičia toną bulvių arba 300 kilogramų grūdų ir pagamina 650 kilogramų cukraus arba 220 litrų alkoholio.

Nedidelė lentpjūvė, kurioje įrengtos dvi lentpjūvės, per metus gali pagaminti pjuvenų milijonui litrų alkoholio.

Kasmet lieka šimtai milijonų tonų augalinių atliekų – šiaudų, pelavų, lukštų, grūdų. žemės ūkis. Dabar jie rado pritaikymą pramoninėje chemijoje. Mūsų mokslininkai N. A. Sychevas, N. A. Četverikovas ir akademikas A. E. Porai-Koshits sukūrė metodą, kuriuo iš tonos sausų šiaudų gaunama iki 100 litrų alkoholio.

Hidrolizės pramonės gaminamas alkoholis yra žaliava vertingų produktų, įskaitant sintetinį kaučiuką, gamybai.

Tinklaraštininkas Sergejus Anaškevičius rašo:

Prisiminkite pokštą, kaip Vasilijus Ivanovičius paprašė Petkos paslėpti nuo kareivių baką alkoholio, o jis nutapė užrašą „ALKOHOLIS“, vietoj jo užrašydamas „C2H5OH“? O kareiviai ryte buvo geros formos. Kodėl – parašyta JIS. Paaiškėjo, kad jis tikrai toks!

Keista, bet internete praktiškai nėra išsamių pranešimų apie tai, kaip gaminamas EGO – pagrindinė degtinės žaliava.

Tai, kaip gaminama pati degtinė, yra baigta. Nuo fuzelio iki prabangių prekių ženklų. Bet alkoholis – ne!

Turėsiu užpildyti šią spragą, nes praėjusią savaitę lankiausi Usad spirito varykloje netoli Kazanės, priklausančioje koncernui „Tatspirtprom“.

Čia jie patys gamina alkoholį aukšta kategorija„Alfa“, pamažu keičianti kadaise aukščiausios klasės „Lux“ iš kokybiškų prekės ženklų degtinės gamybos. Visi taikant tą patį senovinį metodą, išrastą prieš mūsų erą, pradėtą ​​naudoti pramoniniu mastu XIV amžiuje ir plačiai praktikuojamą tvartuose bei garažuose perestroikos metu. Senas geras distiliavimas...

Prie įėjimo - grūdai iš maišo, prie išėjimo - gryniausias 96 laipsnių skystis...

Kaip žinia, linksmas alkoholinių gėrimų poveikis ir jų gavimo būdai žmonijai žinomi nuo Biblijos laikų: atminkite, Nojus netyčia išgėrė raugintų vaisių sulčių ir prisigėrė. Apskritai mokslininkai teigia, kad cheminio skysčių distiliavimo idėja kilo dar I tūkstantmetyje prieš Kristų. Distiliavimo procesą pirmasis aprašė Aristotelis (384–320 m. pr. Kr.). Daugelis to meto alchemikų užsiėmė distiliavimo technikos tobulinimu, tikėdami, kad distiliuodami gali izoliuoti vyno sielą. Dėl šios priežasties distiliavimo produktas buvo vadinamas „vyno spiritu“ (iš lotynų kalbos „spiritus vini“).

Alkoholio gamybos procesas buvo atrastas įvairiuose regionuose gaublys beveik vienu metu. 1334 m. Alchemikas iš Provanso Arnaud de Villger (Prancūzija) pirmą kartą iš vynuogių vyno gavo vyno spiritą, laikydamas jį gydomuoju agentu. XIV amžiaus viduryje kai kurie prancūzų ir italų vienuolynai gamino vyno alkoholį, vadinamą „Aquavitae“ – „gyvybės vandeniu“, o 1386 m. Genujos pirklių dėka alkoholis pasiekė Maskvą.

Etilo alkoholis Europoje pradėtas gaminti po to, kai XI amžiuje Italijoje buvo išrastas distiliavimo aparatas. Keletą šimtmečių etilo alkoholis beveik niekada nebuvo naudojamas gryna forma, išskyrus alchemikų laboratorijas. Tačiau 1525 metais garsusis Paracelsas pastebėjo, kad eteris, gautas kaitinant alkoholį su sieros rūgštimi, turi migdomąjį poveikį. Jis apibūdino savo patirtį su paukštiena. O 1846 m. ​​spalio 17 d. chirurgas Warrenas eutanazavo pirmąjį pacientą.

Palaipsniui alkoholis buvo skirstomas į maistinį ir pramoninį alkoholį, gautą skaldant medienos atliekas. Anglijoje pramoninis alkoholis buvo atleistas nuo padidintų pardavimo mokesčių, nes už alkoholinių gėrimų rinkos vertę buvo sumokėta vyriausybės rinkliava, tačiau gydytojai ir pramonininkai negalėjo sau leisti tokios kainos. Kad būtų išvengta toksiško maisto vartojimo pramoninis alkoholis jis buvo sumaišytas su metanoliu ir kitais nemalonaus kvapo priedais.

Vėliau alkoholis iš karto išpopuliarėjo medicinoje dėl nuolatinių karų. 1913 metais Rusijos imperijos teritorijoje buvo užregistruota apie 2400 gamyklų, gaminančių daugiausia degtinę ir vyną. Vėliau alkoholio ir degtinės gamyba buvo atskirta.

Prasidėjus Pirmajam pasauliniam karui degtinės gamyba praktiškai nutrūko, sumažėjo ir alkoholio gamyba. Gamyba pradėjo atsigauti tik 1925-1926 m., o grandiozinis alkoholio pramonės atkūrimas prasidėjo tik 1947 m. 1965 metais SSRS veikė 428 gamyklos, kurių metinė produkcija siekė 127,8 milijono dekalitrų alkoholio, o 1975 metais alkoholio gamyba išaugo iki 188,1 milijono dekalitrų. Vėlesniais metais ši gamyba palaipsniui mažėjo dėl didėjančios mažesnio stiprumo gėrimų gamybos.

Priklausomai nuo žaliavos, alkoholis gali būti maistinis arba techninis.

Maistas gaminamas tik iš maisto žaliavų. Labiausiai paplitusi ir ekonomiškiausia alkoholio gamybos žaliava yra bulvės. Bulvių krakmolas lengvai verdamas, želatinizuojasi ir susicukruoja. Be bulvių, alkoholiui gaminti naudojami grūdai – kviečiai, rugiai, miežiai, avižos, kukurūzai, soros, taip pat cukriniai runkeliai, cukraus melasa ar melasa.

Pramoninis alkoholis gaunamas iš medienos arba naftos produktų, kuriems taikoma rūgštinė hidrolizė.

Dabar apie alkoholio kategorijas ir kodėl „Alfa“ išstumia „Lux“. Reikalas tas, kad Alfa alkoholis turi būti gaminamas iš kviečių, rugių ar jų mišinio, tai yra tik iš grūdinės žaliavos, skirtingai nuo kitų alkoholių, kurie taip pat gali būti gaminami iš grūdų ir bulvių mišinio.

Antra svarbus skirtumas„Lux“ „Alfa“ yra sumažintas nuodingo metilo alkoholio kiekis: jo kiekis yra tik 0,003% bevandenio alkoholio, o „Lux“ alkoholio - 0,02%. Tai reikšminga!

Usladsky spirito varykloje alkoholis gaminamas tik iš kviečių ir tik vienos kategorijos - „Alfa“.

Kviečiai atvežami specialiomis grūdų vežimėliais ir dedami į aukštas elevatoriaus statines, iš kur toliau tiekiami į gamybą.

Grūdai, skirti alkoholiui gaminti, turi būti geros kokybės, o jų drėgnumas ne didesnis kaip 17 %, priešingu atveju kyla didelė gedimo rizika, kuri turės įtakos galutinio produkto kokybei.

Iš akumuliacinių rezervuarų didžiulės ir galingos siurblinės-turbinos pagalba grūdai „pumpuojami“ per aukštas kolonas pirminiam perdirbimui.

Siurblys grūdams „siurbti“ nuo sandėliavimo iki valymo:

Pirmoji užduotis – išvalyti grūdus nuo visų nešvarumų, tiek kieto, tiek paprasto kraiko, lukštų ir kt.

Taigi pačioje pradžioje eina į separatorių.

Pirmiausia kviečiai persijojami per sietelį, ant kurio lieka visi dideli daiktai.

Ši skalda prie separatoriaus susikaupė vos per pusdienį!

Štai kas lieka po to, kai grūdai „praėjo“ vamzdžiais toliau smulkinti:

Smulkintuvas grūdus paverčia rupiais miltais. Tai reikalinga tolesniam grūdų virinimui ir krakmolo išsiskyrimui iš jų.

Grūdai verdami, kad sunaikintų jų ląstelių sieneles. Dėl to krakmolas išsiskiria ir tampa tirpus. Šioje būsenoje daug lengviau sucukruoti fermentais. Grūdai apdorojami garais esant 500 kPa pertekliniam slėgiui. Kai užvirusi masė išeina iš viryklės, dėl sumažinto slėgio susidaro garai (iš ląstelėse esančio vandens).

Toks tūrio padidėjimas ardo ląstelių sieneles ir grūdus paverčia vienalyte mase. Virimo temperatūra yra 172°C, o kepimo trukmė apie 4 minutes.

Susmulkinti grūdai sumaišomi su vandeniu santykiu 3 litrai 1 kg grūdų. Grūdų partija šildoma garais (75°C) ir pumpuojama į įrenginio kontaktinę angą. Būtent čia minkštimas akimirksniu įkaista iki 100°C temperatūros. Po to pašildyta partija dedama į viryklę.

Cukrinimo proceso metu į atvėsusią masę įpilama salyklo pieno, kad suskaidytų krakmolą. Aktyvus cheminė reakcija veda prie to, kad produktas tampa visiškai tinkamas tolesniam fermentacijos procesui. Rezultatas yra misa, kurioje yra 18% sauso cukraus.

Kai iš masės atliekamas jodo testas, misos spalva turi išlikti nepakitusi.

Misos fermentacija prasideda nuo gamybinių mielių įvedimo į sucukrintą masę. Maltozė suskaidoma į gliukozę, kuri savo ruožtu fermentuojama į alkoholį ir anglies dioksidą. Taip pat pradeda formuotis antrinės fermentacijos produktai (nepakeičiamos rūgštys ir kt.).

Fermentacijos procesas vyksta didžiuliuose uždaruose fermentacijos blokuose, kurie apsaugo nuo alkoholio praradimo ir anglies dioksido patekimo į gamybos įrenginį.

Instaliacijos tokios didelės, kad viršutinė ir apatinė dalys yra skirtinguose aukštuose!

Taip košė atrodo sumontuota. Turėtumėte labai atidžiai žiūrėti, kad neįkvėptumėte anglies dioksido garų.

Anglies dioksidas ir alkoholio garai, išsiskiriantys fermentacijos metu iš fermentacijos bloko, patenka į specialius skyrius, kuriuose yra atskiriamas vandeninis-alkoholinis skystis ir anglies dioksidas. Etilo alkoholio kiekis misoje turi būti iki 9,5 tūrio proc.

Beje, gamykloje mums pasiūlė išbandyti košę.

Visur dirbtuvėse galima pamatyti tokius fontanus. Jos skirtos akims plauti, jei į jas patektų pavojingų pramoninių produktų, kurių čia apstu.

Tada jie pradeda distiliuoti alkoholį iš misos ir ją rektifikuoti. Alkoholis pradeda išsiskirti iš košės dėl virimo skirtingose ​​temperatūrose. Pats distiliavimo mechanizmas pagrįstas tokiu modeliu: alkoholis ir vanduo turi skirtingą virimo temperatūrą (vanduo - 100 laipsnių, alkoholis - 78 ° C). Išsiskiriantys garai pradeda kondensuotis ir kauptis į atskirą indą. Alkoholis išvalomas nuo priemaišų distiliavimo įrenginyje.

Virš mūsų yra grindys su distiliavimo įrenginiais. Čia, po jais, praeina visas tinklas vamzdynai – vieni alkoholiui, kiti vandeniui, kiti garams, kiti šalutiniams produktams.

O distiliavimo patalpoje karšta!!!

Neapdorotas alkoholis (neapdorotas alkoholis), gautas pagrindiniame gamybos etape, negali būti naudojamas maistui, nes jame yra daug kenksmingų priemaišų (fuzelinių alyvų, metilo alkoholio, esterių). Daugelis priemaišų yra nuodingos ir suteikia alkoholiui nemalonų kvapą, todėl žalias alkoholis yra valomas – rektifikuojamas.

Šis procesas pagrįstas skirtingomis etilo, metilo ir aukštesniųjų alkoholių, esterių virimo temperatūromis. Šiuo atveju visos priemaišos sutartinai skirstomos į galvutę, uodegą ir tarpines.

Galvos nešvarumų turi daugiau žema temperatūra virimo temperatūra nei etilo alkoholis. Tai apima acetaldehidas ir atskiri esteriai (etilacetatas, etilo formiatas ir kt.), susidarę distiliavimo metu.

Uodegos priemaišos turi aukštesnę virimo temperatūrą, palyginti su etilo alkoholiu. Jas daugiausia sudaro fuselio alyvos ir metilo alkoholis.

Sunkiausiai atskiriama frakcija yra tarpinės priemaišos (etilo izosviesto rūgštis ir kiti esteriai).

Valant žalią alkoholį rektifikavimo prietaisais, atsiskiria kenksmingos priemaišos ir padidėja alkoholio koncentracija gatavame produkte (nuo 88 % žaliaviniame alkoholyje iki 96-96,5 % rektifikuotame alkoholyje).

Paruoštas 96% stiprumo alkoholis pumpuojamas į talpyklas.

Į šias talpas reikėtų žiūrėti net atidžiau nei į indus su koše. Čia galima akimirksniu prisigerti...

Pagamintas spiritas siunčiamas kontroliniams matavimams ir, jei viskas tvarkoje, jam priskiriama „Alfa“ kategorija, o tada jis bus naudojamas degtinės gamybai ar kitiems tikslams...

SVARBĖ YRA MILŽINĖ.

PIRMIAUSIA Truputį ISTORIJOS

1919 m. spalį Petrogrado sovietų pirmininkas gavo laišką iš Lenino. Vladimiras Iljičius rašė: „Sako, vabalas (nužudė) cukrų iš pjuvenų? Ar tai tiesa? Jei tiesa, būtinai turime rasti jo padėjėjų. norint tęsti darbą. Svarba gigantiška. Sveiki! Leninas"

Neišvengiamai kyla klausimų: kas tas Žukas? Nužudė kieno? Koks yra cukraus gamybos būdas iš pjuvenų? Kodėl Vladimiras Iljičius šiam reikalui suteikė „milžinišką reikšmę“?

Jei kas atsitiktų mažame miestelyje Petrokrepsti (buvęs Šlisselburgas) netoli Leningrado, jis vienoje iš gatvių pamatydavo užrašą: „I. Justinas Žukas gimė ir užaugo Ukrainoje. Už aktyvų dalyvavimą 1905 m. revoliucijoje jis buvo nuteistas amžiniems katorgos darbams. Ir tik revoliucija išlaisvino kovotoją už liaudies reikalą.

Šalis tuo metu išgyveno sunkų laikotarpį. Neužteko duonos ir kuro. Cukraus visai nebuvo. Jo gamyba sumažėjo beveik 15 kartų, palyginti su prieškariu. Ir tada maisto komisaras prisiminė seniai girdėtą istoriją apie ekscentrišką inžinierių, kuris cukrų gaudavo virdamas pjuvenas su sieros rūgštimi.

Taigi vakarykštis Raudonosios gvardijos vadas tampa chemiku Ladogos ežero pakrantėje jis organizuoja seminarą, kuriame dieną ir naktį atlieka eksperimentus. Pagaliau čia – sėkmė! Žukas iš pjuvenų gauna saldų, į melasą panašų sirupą, bet... Generolas Judeničius artėja prie Petrogrado. Ir maisto komisaras vėl tampa kariniu komisaru.

Petrogrado fronto Karelijos sektoriuje Baltosios gvardijos kulka aplenkia narsųjį komisarą...

Ki IR DABAR šiek tiek chemijos

ar tai pasirodė „Justino cukrus“? derva daugiausia susideda iš pluošto (celiuliozės), o ne didelis kiekis lignino. Būtent jame, celiuliozėje, visa tai yra. Pluoštas priklauso tai pačiai organinių junginių klasei, kaip ir krakmolas, cukrus ir kai kurios kitos medžiagos, chemijoje žinomos kaip „angliavandeniai“. Pavyzdžiui, vieno iš paprasčiausių gliukozės cukrų formulė yra CeHuOg. Tačiau šią formulę galima pavaizduoti ir taip: C 6 (H20) in, kur yra 6 anglies atomai ir 6 vandens molekulės. Žodžiu, „angliavandeniai“.

Bet grįžkime prie celiuliozės. Jis, kaip ir krakmolas, priskiriamas prie cukraus nepanašių angliavandenių. Jų molekulės yra natūralūs polimerai. Ir krakmolas, ir skaidulos susideda iš dehidratuotų vynuogių cukraus (gliukozės) likučių. Jei iš gliukozės molekulės atimtume vieną vandens molekulę, gautume:

C H, 206-H20 = C6H|o05.

Iš tokių gliukozės likučių susidaro celiuliozė. Bet kiek tokių

1 V. I. Leninas, baigtas. kolekcija cit., red. 5 t., 74 p.

likučių, esančių vienoje krakmolo ar celiuliozės molekulėje? Deja, kol kas tiksliai neaišku. Štai kodėl krakmolo ir celiuliozės formulė rašoma taip: (C e HioOj) p Ženklas „p“ rodo tam tikrą gliukozės likučių skaičių. Manoma, kad n celiuliozės molekulėje yra 3000 ar daugiau.

Gamta sugebėjo iš daugybės šimtų ar tūkstančių plytų – gliukozės molekulių – sukurti milžiniškas struktūras – krakmolą ir celiuliozę. Kodėl mums nepabandžius elgtis priešingai? Sunaikinti sudėtingas molekules, gauti plytų iš pastatų – gliukozės, tai yra vynuogių cukraus?

VĖL TRUMPAS ISTORIJOS

Tai atsitiko 150 s papildomų metų prieš, tiksliau – 1811 metais Sankt Peterburge. Tada pagrindinei didmiesčio vaistinei vadovavo K. S. Kirchhoffas. Atlikdamas porceliano gamybos eksperimentus, jis bandė rasti pigų ir prieinamą arabiškos gumos pakaitalą. Išbandęs įvairias medžiagas, mokslininkas apsigyveno ties krakmolu.

Atskiedęs krakmolą vandeniu ir įpylęs sieros rūgšties, Kirchhoffas pradėjo virti mišinį ant ugnies. Rezultatas buvo tiršta klampi masė, panaši į gumą. Ji pasirodė miela. Kirchhofas iš karto suprato: dalis krakmolo virto cukrumi! Jis, žinoma, negalėjo paaiškinti šio proceso chemijos, taip pat sieros rūgšties vaidmens. O šiandien?

Iš to, ką žinome apie krakmolo struktūrą, aišku: didelė molekulė krakmolas suiro. Prie kiekvienos gliukozės liekanos yra prijungta vandens molekulė. Chemikai šį procesą vadina hidrolize. Kalbant apie sieros rūgštį, ji veikia kaip katalizatorius.

Visa šiuolaikinė krakmolo sirupo ir gliukozės gamyba paremta Kirchhoff atradimu. Bet jei galite suskaidyti krakmolą, kodėl negalite to padaryti su celiulioze?

Pirmuosius eksperimentus šia kryptimi atliko prancūzas Braconneau; jam antrino rusų chemikas I. Vogelis, 1822 metais gavęs saldžiąją medžiagą iš lino ir popieriaus, tai yra iš tos pačios celiuliozės. 1837 metais Sankt Peterburgo miškų instituto profesorius I. Čirvinskis atliko solidų pjuvenų hidrolizės darbą ir iš jų gavo pašarinį cukrų. O praėjusio amžiaus pabaigoje vienoje Archangelsko lentpjūvių buvo įrengta pirmoji pasaulyje medienos hidrolizės gamykla.

Tad nenuostabu, kad „ekscentriškasis inžinierius“, apie kurį mūsų amžiaus pradžioje girdėjo Justinas Žukas, iš pjuvenų gavo cukrų (žinoma, vynuogių cukrų).

Šiek tiek taupumo

Kitas skaitytojas gali pastebėti: Leninas apie cukrų iš medienos rašė 1919-aisiais, sunkiais šaliai metais. Bet kam tai iškelti dabar? Išties mūsų šalyje cukraus netrūksta. 1964 metais Sovietų Sąjunga pagamino 8,2 milijono tonų cukraus – 92 kartus daugiau nei 1920 metais. 1965 metais cukraus gamyba padidėjo dar ketvirtadaliu. Tai neapima melasos ir gliukozės!

Visgi laikas pakalbėti apie cheminį medienos perdirbimą į gliukozę. Juk cukriniai runkeliai – brangi žaliava. Norint pagaminti 10 mln. tonų cukraus, reikės apie 80 mln. tonų runkelių. Tokio kiekio burokėlių auginimo plotas sieks beveik 4 milijonus hektarų! Ar įsivaizduojate, kiek darbo reikia išleisti apdirbant tokią medieną?

gailestingumas? Taip pat brangu ir daug darbo reikalaujama gauti krakmolą, skirtą maistinei gliukozei gaminti. Be to, ir pats krakmolas, ir medžiagos, iš kurių jis pagamintas (bulvės ir kukurūzų grūdai), yra patys maisto produktai. Tuo tarpu gliukozei, gaunamai ląstelienos cheminės hidrolizės būdu, žaliavos turime tiek, kiek norime, o tuo pačiu ir nemokamų! Juk vien lentpjūvėje ir medienos apdirbimo pramonėje kasmet į sąvartynus išmetama apie 70 mln. m atliekų. Tiesiog turėkite laiko juos perdirbti! Štai kodėl po visiškas vystymasis Gliukozės gamybai atrodo tikslinga ir naudinga dalį runkelių cukraus pakeisti iš medienos gaunama gliukoze.

Vokietijoje, Prancūzijoje ir kitose šalyse jau veikia gamyklos, perdirbančios medieną į maistinę gliukozę.

TECHNOLOGIJA PAGALIAU

Šiandien mūsų šalyje sukurta asfaltuota hidrolizės pramonė. Naudodami didžiulius medienos žaliavų ir žemės ūkio atliekų išteklius, hidrolizės įrenginiai celiuliozę paverčia vertingais produktais, tokiais kaip etilo alkoholis (puiki žaliava polimerams gaminti) ir baltymų mielės(puikus pašaras gyvuliams). Na, o pjuvenų cukrus? Juk alkoholis ir mielės – ne cukrus! Į šį klausimą galima atsakyti taip: ir alkoholis, ir mielės gaunamos iš tų cukrų, kurie susidaro celiuliozės hidrolizės metu. Stalo cukraus (gliukozės) gamyba dar visai neseniai nebuvo vykdoma, nes reikėjo gana sudėtingo technologinio medienos apdorojimo. Prieš dvejus metus sunkumai buvo įveikti.

Kansko mieste Krasnojarsko sritis, netoli nuo vietų, kur Leninas kadaise tarnavo tremtyje, buvo pastatytas pirmasis Sovietų Sąjungoje bandomasis pramoninis cechas. Ten iš medienos gaunamas stalo cukrus (gliukozė). Taip man pasakė gamyklos vyriausiasis inžinierius G. Gorochovas.

Mediena (eglė, pušis) susmulkinama į drožles, kurios po to iš anksto hidrolizuojamos esant silpnai druskos rūgščiai. Šiuo atveju viskas, kas lengvai hidrolizuojama, patenka į tirpalą. Tačiau celiuliozė ir ligninas lieka. Po filtravimo jie išdžiovinami ir apdorojami stipria rūgštimi. Vyksta hidrolizė. Šiame etape technologinis procesas pagrindinė problema išspręsta: celiuliozė virsta gliukoze. Gliukozės tirpalas išvalomas ir virinamas. Iš tiršto sirupo iškrenta gliukozės kristalai. Jie išdžiovinami – ir cukrus paruoštas!

Žinoma, iš tikrųjų viskas yra šiek tiek sudėtingiau, tačiau faktas išlieka: Kansky hidrolizės gamykla jau gamina gliukozę iš medienos, kuri tinka net medicinos reikmėms.

Taigi, praėjus keturiems su puse dešimtmečio, buvo suvoktas dalykas, apie kurį Vladimiras Iljičius rašė: „Milžiniška svarba“.

Leningradas

Kitaip toks betonas dar vadinamas medinis betonas. Tai lengvasis betonas, pagamintas iš mineralinio rišiklio (dažniausiai portlandcemenčio) ir medienos užpildo pjuvenų ir drožlių pavidalu, susidarančių lentpjūvėje pjaunant medieną, susmulkintą medieną, linus ar kanapes ir kt.

Iš medžio betono pastatytas namas pasirodo sausas, šiltas, ilgaamžis, jo sienos nedega, nepūva ir puikiai tinka apdailai, yra artimas mediniam. Medienos betono termoizoliacinės savybės yra aukštesnės nei plytų masyvo, bet žemesnės nei medienos. Pavyzdžiui, pagal šiluminės inžinerijos standartus sienos, pagamintos iš šių trijų medžiagų, storis normaliam klimatui ir skirtingoms reikalingoms šiluminės varžos R () reikšmėms bus toks:

Medinius betoninius blokelius galima pjauti ir gręžti, į juos nesunkiai įkalamos vinys. Medienos betono gamybai reikalingos medžiagos yra lengvai prieinamos, blokelių gamybos technologija yra pati paprasčiausia minimaliomis sąnaudomis. Medienos betono gaminiai naudojami plokščių, plokščių, blokelių ir sienų akmenų pavidalu. Pagrindinės medžiagos (pjuvenų) gausu bet kurioje lentpjūvėje ar medienos apdirbimo įmonėje.

Medienos betonas susideda iš užpildo, rišiklio, kai kurių priedų ir vandens. Kaip rišiklis naudojamas 400 klasės portlandcementis. Cementas turi būti šviežias ir be gabalėlių. Jei jame vis dar yra gabalėlių, cementas sijojamas per sietą, kurio akučių dydis yra 0,5 mm. Pjuvenos persijojamos per tą patį sietelį. Bus naudojamas sijojimas, tai yra ta pjuvenų dalis, kuri nepraėjo per sietą.

Geriausias užpildas yra ne tik pjuvenos, bet ir jų mišinys su drožlėmis. Pjuvenų ir drožlių santykis yra nuo 1:1 iki 1:2. Pirmiausia reikia laikyti pjuvenas su drožlėmis lauke

3-4 mėnesius, periodiškai juos kastuvu arba apdorokite kalkių skiediniu. IN pastarasis atvejis

kiekvienam 1 m 3 pjuvenų žaliavos reikia 150-200 litrų 1,5% kalkių tirpalo, į kurį 3-4 dienas dedamas užpildas, maišant 1-2 kartus per dieną. Tai yra, 1 m 3 pjuvenų naudokite 2,5 kg pūkinių kalkių, ištirpintų 200 litrų vandens.

Šis metodas leidžia ne tik pagreitinti pjuvenų paruošimo procesą, bet ir visiškai pašalinti pjuvenose esantį cukrų. Toks žaliavų išlaisvinimas iš cukraus padeda išvengti pjuvenų puvimo blokuose, tai yra, pastarųjų išbrinkimo. Pjuvenų betono komponentų santykis priklauso nuo to, kokiam tikslui jis skirtas naudoti. Kompozicijos skirtos skirtingų atvejų

pateikiami lentelėje.

Medžiagos sąnaudos 8-10 kibirų pjuvenų betono, kg

Jei naudojamas 500 klasės cementas, jo suvartojimas gali būti sumažintas 10%, palyginti su nurodytomis lentelėje. Jei cementas yra 300, suvartojimas turėtų būti padidintas 10%. Nuoroda: 10 litrų kibire telpa: cementas - 12 kg, sausos pjuvenos - 1,4 kg, drožlės - 1,2 kg, malkos - 0,8 kg. Medienos betono stiprumą lemia cemento ir specialių mineralinių priedų klasė. Pastariesiems priskiriamas tirpus (skystas) stiklas, kalcio chloridas - CaCl2, kalcio sulfatas - CaSO4, gesintos kalkės - Ca(OH)2

, aliuminio sulfatas -

Al 2 (SO 4) 3

Į indą pakaitomis pilamas išmatuotas kiekis pjuvenų ir cemento (pjuvenų sluoksnis, cemento sluoksnis ir kt.). Tada komponentai kruopščiai sumaišomi su kastuvu, kad jie tolygiai pasiskirstytų. Po to supilkite išmatuotą kiekį vandens, kuriame jau buvo ištirpintas reikiamas kiekis priedų.

Mišinys vėl kruopščiai sumaišomas. Vienu žingsniu paruoškite mišinio kiekį, kurio reikia, kad veiktų 4-5 valandas. Paliko daugiau ilgą laiką

mišinys sustings ir taps netinkamas naudoti.

Šviežiai paruoštas mišinys dedamas į formą ir sutankinamas. Tada mišinio paviršius išlyginamas mentele. Užbaigus konstrukcijos liejimą, jos paviršius padengiamas stogo danga arba bet kokia plėvele, apsaugančia nuo greito išdžiūvimo. Mišinys sukietės keturias savaites. Griežtų rekomendacijų dėl pjuvenų betono sudėties nėra. Geriausias būdas Nustatykite reikiamas proporcijas – tai bandomieji liejiniai. Norėdami tai padaryti, padarykite pailgą 15x15 cm skerspjūvio dėžę su keliomis pertvaromis ir užpildykite kiekvieną ląstelę mišiniu

įvairios kompozicijos

. Po sukietėjimo nustatomas tinkamiausias mišinys.

O štai kai kurių medienos betono markių sudėtis.

Galima apžiūrėti kitų betonų kompozicijas Nemažai cukrų ir kitų giminingų junginių randama įvairių medžių sekretuose. Nors, griežtai kalbant, tai ne išgaunami medienos komponentai, o „manazės“, trumpai jas reikėtų paminėti. Melezitozė (Ci8H360i8-2H20) lydosi 153-154°, (x]g’-[ 88.2° (H20) temperatūroje. Ją taip pat gamina Alhagi camelorum Buvo išaiškintas cukrų vaidmuo lignifikacijos procese pastaraisiais metais mikroorganizmuose ir augaluose. Be to, buvo nustatyta, kad aromatinės aminorūgštys fenilalaninas ir tirozinas, kurie yra tarpiniai fenilpropanoido metabolizmo produktai, vaidina pagrindinį vaidmenį lignino susidaryme (5 pav.). Eksperimentai su žymėtu fenilalaninu ir tirozinu aiškiai įrodė, kad visi augalai turi galimybę įtraukti fenilalaniną į aromatinę lignino dalį. Kita vertus, tirozinas nevaidina tokio universalaus vaidmens augalų lignifikacijos procese. Todėl pageidautinas mechanizmas, apimantis fenilalaniną, paverčiamą deaminuojant į cinamono rūgštį (6 pav.), o ne panašus tirozino perėjimo į n-kumaro rūgštį mechanizmas.[...]

Vanduo be cukraus kartu su dažniausiai pelenų elementai turi patekti į vandeniui laidžią statinės dalį. Tai patvirtina faktas, kad pelenų elementų kiekis susidarančioje medienoje yra nereikšmingas, palyginti su tuo, kas gaunama iš lapų. Panašūs duomenys gauti ir apie eglės, drebulės ir beržo jaunuolyną.[...]

Praktiškai cukraus išeiga atliekant medienos atliekų hidrolizę pagal aukščiau pateiktą schemą (6.9 pav.) neviršija 50%, tai yra tik 70% teoriškai galimo išeiga. Šiuo atžvilgiu buvo sukurti kiti augalinių medžiagų hidrolizės metodai, galintys žymiai padidinti šį rodiklį.[...]

Exidia randama ant spygliuočių ir lapuočių medienos. Ant lapuočių medžių šakų dažnai nusėda liaukinė glandulė (E. glandulosa). Ant nudžiūvusių pušų ir eglių kamienų žievės dažnai galima aptikti sacharinatą (E. saccharina). Šis grybas turi vaisiakūnius netaisyklingos formos, jų viršutinė pusė labai banguota ir susiraukšlėjusi. Jie pasiekia 10 cm skersmenį ir yra rudos deginto cukraus spalvos.[...]

Kadangi antrinės sienos sluoksnių nusodinimo metu jaunos medienos tūris nepadidėja, vėlesniuose jos vystymosi etapuose tame pačiame tūryje turėtų būti nusodinta apie 40 g sumedėjusios medžiagos. Tuo tarpu jauną audinį užpildančiose sultyse yra tik 6,8 g sacharozės ir invertuoto cukraus. Taigi, sultyse esančio cukraus neužtenka sumedėjusioms medžiagoms susidaryti ir sulčių antplūdis turi kelis kartus viršyti sulčių tūrį naujai susidariusiose medienos ir karvės ląstelėse.[...]

Išskiriant ligniną iš medienos jo kiekybiniam nustatymui, polisacharidai – celiuliozė ir hemiceliuliozės – hidrolizuojami iki paprasti cukrūs mineralinių rūgščių veikimas. Atšiauriomis rūgšties hidrolizės sąlygomis (ilgalaikis apdorojimas, aukštesnė temperatūra, didelė rūgščių koncentracija) cukrus gali būti humifikuojamas, kad susidarytų netirpūs produktai. Tačiau tinkamai parinkus apdorojimo sąlygas, drėkinimą galima sumažinti iki minimumo. Taip pat galimas furfurolo, susidarančio iš pentozių rūgštinės hidrolizės metu, kondensacija su ligninu. Todėl augalinėms medžiagoms, kuriose yra daug pentozanų (kai kurie kietmedžiai, šiaudai), kartais naudojama išankstinė hidrolizė atskiestomis (1-5%) rūgštimis, nors šios rūgštys gali iš dalies pašalinti ligniną.[...]

Vislicenus teigimu, mediena daugiausia yra koloidinės adsorbcijos sintezės produktas. Cambial sultyse esantis cukranendrių cukrus yra apverstas, gliukozė yra pagrindinė celiuliozės medžiaga, o fruktozė - lignino pagrindinė medžiaga. Enolizacijos, dehidratacijos, ciklizacijos, oksidacijos ir kondensacijos reakcijų metu fruktozė virsta junginiais, kurie sudaro „urligniną“ (lignino pirmtaką). Tada šie junginiai polimerizuojasi, sudarydami labai koloidines grandinės molekules, kurios dalinai adsorbcijos ir iš dalies nusodinimo būdu nusėda ant pluošto paviršiaus ir tarpląstelinėse erdvėse. Šis adsorbcijos procesas lemia lignino sudėtį įvairiose medienos rūšyse.[...]

Hemiceliuliozių kiekis medienoje paprastai nustatomas dviem būdais: arba perkeliant jas į tirpalą hidrolizės būdu, vėliau nustatant susidarančius paprastus cukrus (pavyzdžiui, chromatografiškai), arba ekstrahuojant hemiceliuliozes praskiestas šarmų tirpalais ir nusodinant jas iš jų. sprendimus. Chromatografiniu metodu galima kiekybiškai įvertinti tiek lengvai, tiek sunkiai hidrolizuojamą hemiceliuliozių dalį, hidrolizei naudojant įvairių koncentracijų rūgštis. Antrasis hemiceliuliozės nustatymo metodas iš esmės yra grubios frakcionavimo metodas, nes šiuo atveju hemiceliuliozės paprastai išskiriamos laipsniškai apdorojant mėginį įvairios koncentracijos šarmais arba įvairių šarmų tirpalais. Šiuo metu šis metodas, dėl nesugebėjimo išskirti nepakitusios ir be priemaišų hemiceliuliozes, laikomas nepakankamai tinkamu tiksliems tyrimams. Be to, šiuo metodu negalima pakankamai tiksliai nustatyti bendro hemiceliuliozių kiekio. Todėl šarminio ekstrahavimo metodas dažniausiai naudojamas hemiceliuliozės preparatams išskirti, o ne jų kiekybiniam nustatymui.[...]

Schettler sukūrė kitą medienos ksilano išskyrimo būdą, kai hidrolizės būdu nebuvo gaminami kiti cukrūs. Jis paruošė sulfatinę drebulės celiuliozę ir, apdorodamas ją stipriu kaustinės sodos tirpalu, išskyrė alfa celiuliozę. Tada jis ekstrahavo skaidulų likučius vandeniniu kalio hidroksido tirpalu, šis tirpalas buvo šiek tiek parūgštintas. acto rūgštis ir gydomas alkoholiu.[...]

Be celiuliozės, hemiceliuliozės ir lignino, medienoje yra medžiagų, kurios nėra ląstelės sienelės dalis. Šiai medžiagų grupei priklauso alifatiniai ir aromatiniai angliavandeniliai ir rūgštys, terpenai, fenoliai, dervos ir riebalų rūgštys, eteriniai aliejai, dervos, riebalai, steroliai ir kt. Šios medžiagos ekstrahuojamos (ekstrahuojamos) neutraliais tirpikliais, tokiais kaip eteris, alkoholis, benzenas. , acetonas, vanduo ir tt Papildoma sudėtis veikliosios medžiagos priklauso nuo medienos rūšies; Kai kurie iš jų sudaro nemažą procentą medienoje, kiti, atvirkščiai, yra tokiais mažais kiekiais, kad juos nustatant reikia naudoti specialius izoliavimo metodus ir dideles pradinės medžiagos dalis. Šių medžiagų sudėtis skiriasi skirtingos dalys tas pats medis. Taigi, cukrų ir atsarginių maistinių medžiagų (krakmolo, riebalų) yra sakykloje, o fenolinių medžiagų yra šerdyje. Ekstrahuojamųjų medžiagų sudėtis kinta ir medžio mikrostruktūroje: parenchimos ląstelėse yra riebalų, epitelio ląstelėse – dervų rūgščių ir kt. Be to, ekstrakcinių medžiagų, ypač maistinių medžiagų, sudėtis priklauso nuo metų laiko, t. augimo vieta, klimato sąlygos ir kt. d.[...]

Kruopščiai paruoštos alfa-celiuliozės iš kietmedžių nebuvo iki galo ištirtos dėl esamų cukraus vienetų, išskyrus gliukozę ir ksilozę. Tačiau drebulės a-celiuliozės atveju buvo įrodyta, kad yra 2% manano ir labai tikėtina, kad kitų gaubtasėklių medienos a-celiuliozės frakcijose taip pat yra nedidelis kiekis medžiagos, kuri hidrolizės metu sudaro manozę.[. ..]

Įdomu pastebėti, kad medienos hemiceliuliozės apima tik santykinai nedidelę cukrų grupę, būtent: ¿-ksilozę, ¿-manozę, ¿-gliukozę ir, daug mažesniu mastu, ¿-arabinozę, ¿-galaktozę ir ¿ - ramnozė. ¿-levulozė taip pat minima medienos celiuliozės hidrolizės produktuose, tačiau jos buvimas labai abejotinas. Sundmanas, atidžiai išstudijavęs anksčiau naudotus fruktozės medienoje ir celiuliozėje nustatymo metodus, atkreipė dėmesį į šių metodų nenuoseklumą. Jis sukūrė nustatymo metodą, kai hidrolizė vyksta švelniomis sąlygomis, o epimerizacija nevyksta. Taikant šį metodą eglės, pušies ir beržo medienai, eglės holoceliuliozei ir įvairioms celiuliozėms, nustatyta, kad nė vienoje iš šių medžiagų nėra fruktozės vienetų.[...]

Pagal trečiąjį metodą, Madisono metodą, mediena apdorojama 0,5-0,6% sieros rūgštimi 150-180 ° C temperatūroje. Hidrolizatas toliau perdirbamas į medienos cukrų. Nuotekos šiame procese susidaro tik kondensato pavidalu išgarinant tirpalą, kuriame yra 5% cukraus, ir aušinimo vandenį.[...]

Hemiceliuliozės – medienoje esančių angliavandenių medžiagų grupė, kuri, skirtingai nei celiuliozė, yra labiau prieinama praskiestiems mineralinių rūgščių ir šarmų tirpalams. Verdant su praskiestomis rūgštimis, hemiceliuliozės hidrolizuojasi ir virsta paprastais cukrumi. Veikiant šarmams (šaltiems arba karštiems vandeniniams tirpalams), hemiceliuliozės ištirpsta ir išgaunamos iš medienos.[...]

Medienos cukrinimo ir sulfito alkoholio gamybos metu susidarančios nuotekos. 1 tp gatavos celiuliozės susidaro 9-10 l3 atliekų, kuriose yra vidutiniškai 1,5 % cukraus ir kurios fermentuojamos į alkoholį švedišku metodu, Vokietijoje naudojamu nuo 1920 metų[...]

Praktikoje, norint gauti pakankamai didelį cukraus išeigą (esant ekonomiškai priimtinai koncentracijai hidrolizate), reikia pasirinkti tam tikras vidutines perkoliacijos sąlygas. Paprastai jie sustoja, kai cukraus išeiga sudaro 45–50% visiškai sausos medienos masės, o cukraus koncentracija hidrolizate yra 3,5–3,7%. Šios optimalias sąlygas reakcijos atitinka 12-15 l3 hidrolizato parinkimą 1 tonai absoliučiai sausos medienos per apatinį filtrą iš hidrolizato. pakrautas į hidrolizės aparatą. Virimo metu paimamas hidrolizato kiekis kiekvienai hidrolizuotos žaliavos tonai vadinamas ištekėjimo hidromoduliu ir yra vienas pagrindinių gamykloje naudojamo hidrolizės režimo rodiklių.[...]

Taikant celiuliozės gamybos sulfito metodą, susmulkinta mediena (drožlės) apdorojama aukštoje temperatūroje tirpalu sieros rūgštis ir jo druskos. Dėl to kiekvienai absoliučiai sausos celiuliozės tonai susidaro apie 10 m3 panaudoto sulfito skysčio, kuriame yra daugiau nei 100 g/l sausų likučių, kurių pagrindiniai komponentai yra ligninas (apie 60 g/l) ir cukrus ( apie 20 g/l).[ .. .]

Lengvai ir sunkiai hidrolizuojamų polisacharidų kiekis medienoje nustatomas remiantis jų hidrolizinio skilimo į monosacharidus reakcijas. Susidarančių monosacharidų kiekis nustatomas pagal jų redukcinį (redukcijos) gebėjimą taikant Bertrand metodą arba ebuliostatinį metodą. Gauti rezultatai paverčiami polisacharidų kiekiu ir išreiškiami absoliučiai sausos medienos procentais. Kartais hidrolizatuose chromatografijos būdu analizuojamas atskirų cukrų kiekis.[...]

Kai kurie kiti abipusiai ryšiai jau turi prasmę bendruomenei. Mediena yra viena iš pagrindinių biologiniai ištekliai mūsų planetos, tačiau pasaulyje yra labai mažai aukštesniųjų gyvūnų, gebančių virškinti celiuliozę ir ligninus – šiuos pagrindinius medienos komponentus. Šalto vidutinio klimato zonoje medienos skaidymą daugiausia vykdo aukštesni grybai. Šilto vidutinio ir atogrąžų klimato zonose daug negyvos medienos sunaudoja termitai, kurių virškinamajame trakte yra specialių žvynuotų pirmuonių, kurie medieną gali naudoti maistui. Iš šios partnerystės pirmuonys gauna namus ir tiekia termitų susmulkintos medienos daleles kaip maistą, o termitai maitinasi pertekliniu cukrumi, gautu iš pirmuonių suvirškintos medienos, nei jiems reikia. Dideliems žolėdžiams žinduoliams augalo audiniui virškinti reikalingos simbiotinės bakterijos, gyvenančios didžiajame prieskrande – specialioje atrajotojų skrandžio dalyje. Kai kurie aukštesni augalai (ypač ankštiniai) priklauso nuo partnerystės su azotą fiksuojančiomis bakterijomis, kurios gyvena šių rūšių šaknyse: augalas aprūpina bakterijas maistu, o bakterijos aprūpina augalą azotu.[...]

„Pandia“ tipo (JAV) daugiavamzdžiai įrenginiai naudojami pusceliuliozei virti iš įvairių rūšių ir kokybės medienos, taip pat iš cukranendrių po cukraus ekstrahavimo ir iš kitų vienmečių augalų. Virimas šiuose įrenginiuose atliekamas naudojant sulfato, neutralaus sulfito ir šarminius metodus. Kartais celiuliozės gamybai naudojami kelių vamzdžių įrenginiai.[...]

Teoriškai, remiantis skaičiavimais, polisacharidų būtų galima tikėtis nuo 20 iki 26% medienos masės. Tačiau beveik niekada neįmanoma gauti tokio cukraus kiekio alkoholyje. Cukraus kiekis alkoholiniame gėrime yra beveik pusė teorinės vertės. Taip yra dėl daugelio neišvengiamų priežasčių. Tam tikromis sulfito masės formavimo sąlygomis gali įvykti nepilna net lengvai hidrolizuojamos polisacharidų dalies hidrolizė. Akivaizdu, kad verdant su stipria rūgštimi ir aukštesnėje galutinėje temperatūroje hidrolizės procesas vyks giliau, net nepaisant gaminamos minkštimo rūšies.[...]

Aukščiau pateiktos sulčių analizės yra susijusios su jaunos augančios medienos ir karvių ląstelių kiekiu. Todėl, be sacharozės ir invertuoto cukraus, juose yra daug vandenyje tirpių komponentų, tokių kaip pektinai, glikozidai ir mineralai. Šiose sultyse beveik visiškai nėra laisvos ir surištos ksilozės ir manozės, iš kurių susidaro hemiceliuliozės polisacharidai. Matyt, polisacharidai labai greitai susidaro tiesiai prie ląstelės sienelių.[...]

Priverstinė cirkuliacija, užtikrinanti gerą medienos drožlių virimą, padidina celiuliozės išeigą iš medienos ir pagerina ją mechanines savybes, sumažina garų suvartojimą ir pagreitina gaminimą. Priverstinė cirkuliacija taip pat leidžia virti su dideliu medienos drožlių sutankinimu katile. Netiesioginis šildymas ir aukštas laipsnis sandarikliai leidžia gauti didesnės koncentracijos sulfitinį skystį organinės medžiagos ir cukrų, o tai labai svarbu tolesnio jų apdorojimo metu.[...]

Metodas reikalauja specialios įrangos.[...]

Grybams reikia drėgmės, oro ir maistinių medžiagų. Spygliuočių mediena paprastai turi daugiau drėgmės nei šerdies ir dažnai sugeria vandenį greičiau nei šerdies. Kai kurių rūšių sakų yra reikšmingus kiekius cukrų arba krakmolo (skyrius. Negyvoje šerdyje dažnai yra gana daug ekstraktinių medžiagų: dervų, taninų ir dažiklių (skyrius. Kai kurie tyrinėtojai teigia, kad šie junginiai mechaniškai ar chemiškai neleidžia prasiskverbti grybams ar vabzdžiams. Kai kurie taninai yra toksiški (nors ir nedideliu mastu) nuo grybelių, pavyzdžiui, Merulius lacrymans, ir gali atlikti apsauginių konservantų vaidmenį. Iš atsparios šerdies buvo išskirti kiti junginiai, pasižymintys didesnėmis toksinėmis savybėmis kartais turi. specifinė struktūra.[ ...]

Manano nustatymas yra susijęs su tam tikrais sunkumais, kurie ypač pastebimi atliekant analizę kietmedžio ir labai rafinuotos celiuliozės, kai manozės yra labai mažai dauguma iš bendras skaičius cukrų, gautų hidrolizės būdu su koncentruota rūgštis. Didelis ksilozės kiekis šiek tiek sumažina aptinkamą manozės kiekį. Todėl atliekant lapuočių medienos ir ypač lapuočių celiuliozės analizę, nustatant manano kiekį gautos vertės gali būti gerokai neįvertintos.

Nuotekos ir kietosios atliekos iš salyklo, alaus daryklų, distiliavimo gamyklų ir medienos cukraus fabrikų, naudojančių daug vandens, bus aptariami tolesniuose skyriuose.[...]

Eteryje tirpioje acetono ekstrakto dalyje dažniausiai yra medžiagų, nuo kurių priklauso šerdies stabilumas. Kiti šios frakcijos junginiai yra steroidinio pobūdžio (žr. skyrių. Kartu su apvalkalo medžiagomis iš acetono su eteriu nusodinami cukrai ir kitos eteryje netirpios medžiagos. Jas galima pašalinti ekstrahuojant vandeniu.[...]

Etilo alkoholis - C2H5OH, M = 46,07, naudojamas kaip fenolio-formaldehido dervų tirpiklis. Jis gaunamas alkoholio fermentacijos būdu cukrų, susidarančių hidrolizės metu medienai, augalinėms atliekoms arba sulfitinės masės formavimui. Įvairių markių techninio etilo alkoholio fizikiniai-cheminiai rodikliai pateikti lentelėje. 4.[...]

Daugelis iš išvardytų spygliuočių ir lapuočių medžių yra naudojami ne tik statybinei ir dekoratyvinei medienai ruošti, bet ir kitų įvairių produktų bei medžiagų gavimo šaltiniais. Iš spygliuočių gaunama medienos ir popieriaus masė, celiuliozė, dirbtinė vata; kietmedis – kamštiena, guma ir gutaperča, dervos ir dervos, eteriniai ir riebaliniai aliejai, organinės rūgštys ir cukrus, rauginimo ekstraktai ir dažantys pigmentai ir kt. Geriausias kamštis gaunamas iš kamštinio ąžuolo (Quercus súber), kuris formuoja miškus Viduržemio jūros šalyse ir yra auginamas daugelyje Europos ir Šiaurės Afrikos šalių. Kamštį taip pat gamina aksominis medis (Phellodendron amurense), paplitęs miškuose Tolimieji Rytai ir šiaurės rytų Kinija; kielmeyera (Kielmeyera coriacea), gyvenanti Brazilijoje (Amazonės baseine) ir kt.

Hemiceliuliozės, kartu su celiulioze, yra įvairių rūšių augaluose ir augalų liekanose – sėklų ir vaisių žieduose, medienoje, kukurūzų burbuolėse, šiauduose ir kt. Įvairiose termofilinių grybų buveinėse hemiceliuliozės taip pat dažnai tarnauja kaip selektyvus aplinkos veiksnys, lemiantis tam tikrų rūšių termofilinių grybų buvimas arba vyravimas įvairiuose savaime įkaistančiame augaliniame substrate. Ksilanai yra labai paplitę tam tikrų tipų augalų substratuose ir atliekose, jų polimerų grandinė susideda iš ksilozės vienetų, sujungtų 3-1,3- ir ft-1,4-ksilopiranozidiniais ryšiais. Iš termofilinių grybų ksialanazė buvo išsamiai ištirta: Malbranohee pulchella ver. sulfūra [e, 21, 111, 15>. 2527 [...]

Hemiceliuliozės, išskirtos iš neekstraktinių drebulių tuopų (Populus lectiformis), buvo hidrolizuotos sieros rūgštimi į cukrų ir urono rūgštis. Visiškai hidrolizavus medieną, labai mažas kiekis kristalinis ramnozės hidratas.[...]

Siekiant išsiaiškinti angliavandenių likučių, susijusių su ligninu, pobūdį, lignino ir angliavandenių kompleksas buvo išgautas iš buko ir beržo medienos, naudojant aukščiau aprašytą metodą. Gautame produkte buvo apie 10-12% ksilozės anhidrido.[...]

Dažytos tamsiai raudonai ir... Šviesiai rudos spalvos, ogga plačiai naudojama baldų gamybai ir dekoratyvinei interjero apdailai. Mediena taip pat naudojama valtims, plaustams ir medinėms ginklų detalėms gaminti, be to, ji yra geras kuras. Labai šiurkštūs Curatella americana ir kelių Tetracera genties rūšių lapai, padengti silicio dioksidu, naudojami kaip švitrinis popierius medienai, ragui ir metalui poliruoti. Dillenia indica vaisiai, kurių skonis primena rūgštų obuolį, valgomi žali su pridėtu cukrumi, naudojami drebučiams, uogienėms ir gaiviųjų gėrimų gamybai, bet ypač dažnai kaip mėsos ir žuvies patiekalų pagardai. Vaisių sultys, sumaišytos su cukrumi ir vandeniu, naudojamos kaip sirupas nuo kosulio. Panašiai naudojami smulkesni Dillenium pentapistilla ir kitų šios genties rūšių vaisiai. Dillenia indica lapai yra grandininis maistas šilkaverpiams. Daugumos dstleiiaceae rūšių žievėje yra daug taninų, ji naudojama odoms rauginti ir kaip sutraukianti priemonė.[...]

Šiai genčiai priklauso ir pašarinės mielės (C. utilis). Jų baltymuose yra visos gyvūnams reikalingos aminorūgštys. Maitinimo mielės gaunamos iš įvairių žaliavų: melasos, rūgščių medienos hidrolizatų, sulfitinių skysčių ir žemės ūkio atliekų.[...]

SSRS hidrolizės gamyklose naudojamas nepertraukiamo perkoliavimo metodas. Specialiuose hidrolizatoriuose praskiesta (0,5%) sieros rūgštis nuolat teka per susmulkintos medienos sluoksnį, o susidarę cukrūs nuolat šalinami tirpalo pavidalu. Hidrolizė atliekama 180-190 °C temperatūroje apie 3 valandas [...]

Citrusinių vaisių pasėlių atsparumo šalčiui mažėjimą ir žieminių rugių bei kviečių žiemkentiškumą lauko sąlygomis, kai trūksta magnio, matyt, lemia mažas cukraus kiekis ūglių medienoje ir žiemkenčių lapuose. Mūsų eksperimentuose magnio poveikis krakmolo kaupimuisi bulvių gumbuose ir cukrui cukrinių runkelių šaknyse pasireiškė per ilgą laiką ir stiprus laipsnis.[ ...]

Derliaus stimuliatoriai ruošiami iš koncentratų, kurie gaminami celiuliozės ir popieriaus gamyklose kaip šalutiniai sulfito celiuliozės produktai. Juose yra lignosulfonatų, cukrų, organinių ir mineralinių rūgščių, mikroelementų ir biologiškai aktyvių medienos medžiagų likučių. Bardas ir alus cheminė sudėtis yra panašios ir daugiausia skiriasi cukraus kiekiu. Pramonė gamina skystus, kietus ir miltelinius koncentratus. Patogiausios naudoti yra kietos ir miltelinės, jas lengviau transportuoti ir laikyti.[...]

3-4 mėnesius, periodiškai juos kastuvu arba apdorokite kalkių skiediniu. Vakarų Europa Yra iki 500 cattai veislių, iš kurių daugelis buvo atvežtos prieš 2000 metų iš Mažosios Azijos. Kaštonų veislės labai skiriasi vaisių dydžiu, svoriu, cukraus kiekiu, žievelės storiu ir chemine sudėtimi. Jei įprastų veislių kaštonuose pliusas turi 2–4 santykinai mažus riešutus, tai marroia – patobulintos veislės – turi 1–2 labai didelius gero skonio riešutus. Marroia auginantys medžiai yra reiklesni dirvožemiui, mažiau derlūs ir turi prastesnės kokybės medieną nei įprastų veislių. Geriausių veislių marropų riešutai siekia 4 cm skersmenį.[...]

Kartu su celiulioze augalų ląstelių sienelėse yra ir kitų mažesnės molekulinės masės polisacharidų, kurie vadinami hemiceliuliozės. Daugiausia hemiceliuliozių yra šiauduose ir medienoje (iki 20-40%). Hemiceliuliozių polimerizacijos laipsnis yra 150-400, tai yra, jų molekulinė masė yra maždaug 25-60 tūkst.

Vadinasi, norint iš miško vasarnamio gauti vieną apmokestinamąjį metrą medienos, sveriančios apie 220-250 svarų, į vasarnamį reikia įsinešti nuo 2 iki 4 masės procentų maisto produktų, dažniausiai atvežamų iš toli. Taip pat su dideliais sunkumais susijęs ir žmonių bei arklių pristatymas į miško plotus, naujai atidarytas kirtimui.[...]

Nagrinėjamas PBP perdirbimo būdas yra labai svarbus ne tik hidrolizei, bet ir celiuliozės ir popieriaus pramonė. Šioje pramonėje apie 40 % celiuliozės pagaminama taikant vadinamąjį sulfito procesą, kurio metu dėl medienos hidrolizės susidaro atliekiniai virimo tirpalai, kuriuose yra heksozės ir pentozės cukrų; pastarieji yra mikrobiologinės sintezės substratas alkoholio ir mielių gamybai. Kaip ir hidrolizės mielių gamyboje, sulfitinių mielių gamyklose pagrindinis taršos šaltinis yra PDB, kuriame yra apie 60 kg/t celiuliozės ir organinės taršos BDSb vienetais, o tai 3-4 kartus viršija taršą. nuotekų nebalintos sulfitinės plaušienos gamyba.[...]

Norėdami pabrėžti skirtumą tarp aerobinio proceso ir fermentacijos, apsvarstykite du vertingo produkto gavimo iš sulfito skysčio atliekų pavyzdžius. Sulfitinis skystis yra pavojingiausias vandens teršalas kraftceliuliozės ir popieriaus gamyboje. Medienos masė gaunama verdant nuluptą susmulkintą medieną bisulfato tirpale. Popieriaus gamybai naudojamas celiuliozės pluoštas yra netirpus. Ligninas, dervos, cukrus ir kiti medienos komponentai yra tirpūs. Šios medžiagos sudaro apie pusę visos medienos masės. Sulfitinių skysčių atliekos yra tamsiai rudos spalvos, jose yra nuo 8 iki 12 % (pagal masę) ištirpusių kietųjų dalelių, nedideli kiekiai suspenduotų kietųjų dalelių, 2 % cukraus, 0,6 % sieros dioksido ir visiškai nėra gyvų organizmų. 1 tonai pagamintos celiuliozės susidaro nuo 7500 iki 15 000 litrų sulfitinio skysčio, t.y. didžiulė suma sunku apdoroti atliekas. Nors iš šių atliekų galima gauti daug naudingų medžiagų, tik 20% celiuliozės gamyklų gali gauti ekonomiškos naudos iš gautų medžiagų, nes vienas didelis celiuliozės fabrikas gali patenkinti didžiąją dalį bet kurio gaminamo produkto paklausos rinkoje.

Yra žinoma apie 200 viburnum rūšių - aukšti krūmai ir maži medžiai, lapuočiai ir visžaliai. Jie priklauso sausmedžių šeimai, yra labai dekoratyvūs žydėjimo ir derėjimo laikotarpiu, taip pat rudenį dėl didelių įvairių formų lapų, kurie daugelyje rūšių dažomi ryškiomis spalvomis. Viburnum vaisiai yra valgomi, jie naudojami uogienėms, marmeladams, vaisių gėrimams, želė, gėrimams ir pyragų įdarams gaminti. Juose yra taninų, cukrų ir vitamino C. Žievėje yra taninų, dervų ir nemažai rūgščių. Naudojamos šviežios uogų sultys ir žievės ekstraktas liaudies medicina. Nemažai rūšių turi stipraus, malonaus aromato žiedus, kurie dažnai naudojami gardinti. Mediena naudojama smulkiems amatams. Viburnum yra vienas iš ilgaamžių krūmų, daugelis jo rūšių gyvena iki 80-100 metų.[...]

Pavyzdžiui, pradėkite nuo vandens ir muilo kiekio, reikalingo rytiniam tualetui, ir nepamirškite užsirašyti, kur dingo nešvarus. muiluotas vanduo, baigus skalbti. Jei pusryčiams turite miltinių gaminių, tuomet turėtumėte surašyti visus šių produktų komponentus (avižos, razinos, kviečiai) ir viską, kas susiję su popieriumi, iš kurio buvo pagamintas maišelis šiems produktams pakuoti. Jei per pusryčius gėrėte kavą su cukrumi ir pienu, pirmiausia patikrinkite, iš kur atsirado energija kavai gaminti, ir, antra, pačios kavos, taip pat cukraus ir pieno kilmę. Jei desertui jums būtų patiekti apelsinai, būtų įdomu sužinoti, ar jie buvo nuskinti nuo po virtuvės langu augančio medžio, ar pristatyti iš toli. Užsirašykite, kas atsitiko su apelsinų žievelėmis ir vandeniu, kuriuo po pusryčių buvo plaunami indai. Tada apskaičiuokite, kiek medienos pateko į laikraštį, kurį perskaitėte šį rytą, visas išlaidas (ir atliekas), susijusias su švarių marškinių gaminimu, ir kuro kiekį, kurio reikia norint nuvežti į darbą arba ugdymo įstaiga kur mokaisi. Jei turite automobilį, paskaičiuokite, kiek tonų plieno, kurio gamybai reikėjo išgauti tam tikrą kiekį rūdos iš žemės gelmių, nueis į šiukšles pasibaigus automobilio naudojimo laikui [...].

Nepaisant jos bendras charakteris, ši paskirstymo schema (kaip ir visos kitos) ne visais atvejais taikoma arba pageidautina. Distiliavimas garais yra labai geras kai kuriems lakiems komponentams, pvz., eteriniams aliejams ir laisvosioms rūgštims, pašalinti, tačiau tokio apdorojimo sumedėjusios liekanos gali iš dalies suirti (ch. Taigi acilo grupės gali atsiskirti nuo ląstelės sienelės holoceliuliozės ir atsirasti distiliatuose Kaip laisvosios rūgštys, sukuriant klaidingą įspūdį, kad šios laisvosios rūgštys jau egzistavo pirminėje medienoje, lengvai hidrolizuojami arabinofuranozės vienetai ląstelės sienelėje gali virsti paprasta cukraus arabinoze, kuri taip pat gali atsirasti tarp ekstrahuotų medžiagų garų šiluma gali sukelti pirminių dervų, esančių medienoje, izomerizaciją ir todėl daryti neteisingas išvadas. Dėl šios priežasties kai kurie tyrėjai nenori išgauti garais distiliuotų medienos pavyzdžių yra pagrįstas eteryje, kiti, pavyzdžiui, geltonasis pigmentas lapacholis, gali būti tiesiogiai ekstrahuojami šiuo tirpikliu. Šio tipo Kurto schemoje išrašas nenurodytas.[...]

Heterograndinės polimerai yra lengviausiai hidrolizuojami. Pagal savo gebėjimą hidrolizuotis, jie gali būti išdėstyti tokia tvarka: polisacharidai>poliamidai (baltymai ir sintetiniai poliamidai)>poliesteriai>polieteriai. Hidrolizės reakcijos katalizatoriai yra vandenilio jonai H+ ir hidroksilo OH-. Vandenilio jonai (rūgštys) stipriau naikina polisacharidus (pavyzdžiui, medvilninius audinius), o hidroksilo jonai (šarmai) – baltymus (pavyzdžiui, vilnonius audinius). Įvairūs fermentai taip pat gali būti natūralių heterograndinių polimerų hidrolizės katalizatoriai. Hidrolizės naikinimo reakcija naudojama specialiai paprastų cukrų (monosacharidų) gamybai iš polisacharidų, įskaitant medienos polisacharidus hidrolizės gamyboje (žr. p. 123).[...]

Ankstyviausiuose darbuose angliavandenių atskyrimas ir identifikavimas hidrolizatuose buvo atliktas naudojant veiksmą. cheminiai reagentai(fenilhidrazinas ir kt.), susidarant atitinkamiems dariniams, kurie leidžia iš mišinio išskirti atskirus komponentus ir nustatyti jų pobūdį. Galimybė atskirti ir identifikuoti tokiu būdu pagrįsta monosacharidų gebėjimu duoti kristalizuojančius fenilhidrazonus ir osazonus, iš kurių lydymosi temperatūrų galima nustatyti pradinių monosacharidų prigimtį. Tokią analizę galima atlikti su lašeliu tirpalo, mikroskopu stebint kristalų formą ir jų lydymosi temperatūrą, kai preparatas lėtai kaitinamas. Skaičiuodamas atitinkamų fenilo cukraus darinių kristalus, O'Dwyeris kiekybiškai įvertino monosacharidų kiekį tam tikruose ąžuolo medienos hemiceliuliozės hidrolizatuose.