農副產品及其加工：7植物纖維類化工產品

第五章植物纖維類化工產品第一節植物纖維廢料的利用一、植物纖維廢料的組成纖維素（20~55）：高分子多糖，具有膠體性質半纖維素（16~35）：木質素（17~30）：二、植物纖維廢料的利用水解（糖化）：原料組織中的多糖（纖維素和半纖維素）在一定條件下與水反應生成單糖。利用途徑一玉米芯棉籽殼麩皮稻殼油茶殼花生殼向日葵殼糠醛纖維素殘渣醋酸鈉丙酮纖維素水解液醋酸乙醇順反丁烯二酸、糠酮樹脂、糠酸、糠醛樹脂、尼龍66乙酰丙酸木糖乳酸、檸檬酸、乙醇、丙酮、丁醇蒸煮硫酸副產物水解發酵干餾酸水解水解發酵利用途徑二木材甲醇、丙酮、醋酸纖維素水解液乳酸、檸檬酸、乙醇、丙酮、丁醇水解干餾發酵利用途徑三竹子玉米桿棉桿麥桿稻桿纖維素水解液乙醇、丙酮、丁醇亞硫酸紙漿亞硫酸鹽廢液纖維素鈉羧甲基纖維素硝化纖維纖維素醋酸纖維香蘭素粘膠纖維銅銨纖維水解亞硫酸（鈣）發酵發酵銅銨溶液醋酸混酸精制NaOH氯代醋酸CS2三、水解產生中常用的專業名詞風干原料：含有一定水分的原料，簡稱風干料。絕干原料：生產中為計算產率時有一個較合理的基準將風干原料中所含水分全部扣除。酸濃：水解過程中催化劑稀酸的濃度（重量百分比）固液比：風干原料與稀酸的重量比水解周期：水解時間+輔助時間四、植物纖維廢料利用的經濟效益代替淀粉制乙醇生產飼料酵母，減少進口量醫藥化工原料實例－－甘蔗渣的綜合利用甘蔗渣的綜合利用甘蔗渣一般組成：纖維素半纖維素木質素蔗蠟可溶性固體物４５～５０２２～３０１８～３３２～４１～３主要特點：利用情況：綜合利用項目達５００多項，已具有工業生產規模的為：燃料、制漿造紙、人造板、飼料、糠醛、木糖醇、羧甲基纖維素燃料３０活性炭６５甲烷３０纖維板１２０碎粒板１００書寫紙２５０CMC８９０漂白紙漿１５０糠醇１０６糠醛１２８木糖醇１２８新聞紙２５０第二節糠醛一、糠醛的主要性質和用途名稱與結構：呋喃甲醛性質用途重要的有機原料作石油工業和其它行業中的選擇性溶劑二、糠醛生產的基本原理主反應：（C5H8O4)n+nH2O--nC5H10O5C5H10O5---C5H4O2+3H2O副反應二、糠醛生產的基本原理工藝條件催化劑適宜固液比水解壓力及時出醛勞動保護三、糠醛生產的工藝過程原料粉碎水解液共煮蒸餾冷凝分離中和精制壓榨母液循環回用洗滌殘渣洗滌液渣三、糠醛生產工藝過程粉碎、輸送、配酸、拌酸水解（蒸煮）：糠醛溶液共沸物蒸餾堿中和精制四、糠醛生產中三廢回收利用二次水解生產酒精醋酸回收餾分生產樹脂殘渣利用燃料、肥料、制活性炭、回收廢酸液第三節飼料酵母一、發展飼料酵母開發的意義二、醛渣制白地酶三、稻殼制飼料酵母四、農林業廢料生產單細胞蛋白SCP第四節植物纖維的開發利用一、植物纖維制草酸（硝化法、發酵法、堿熔法）二、花生殼制高分子捕集劑（原料需要預處理）三、植物纖維素酶水解（原料需要預處理）四、植物纖維廢料輻射水解輻射水解纖維廢料輻射加工：以高能輻射為手段進行材料的物理和化學加工。輻射化學：研究物質因受外來電磁波或高能電離射線影響而產生化學效應的學科。輻射水解纖維廢料優點：產糖率高；水解時間段；能耗低；不需高溫；易實現連續生產；無三廢污染；流程短二次水解生產酒精原理：主反應:(C6H10O5)n+nH2O--nC6H12O6副反應

nC6H12O6--CH3COCH2CH2COOH+HCOOH生產工藝過程水解前準備工作：計算水解：溫度、壓力、固液比、酸濃、水解周期中和：石灰乳中和，在85~90度下調pH4.2~4.8澄清：凈化雜質發酵：嚴格控制清潔衛生、殺菌、防止雜菌感染酒精蒸餾：醋酸回收糠醛氣相中和副產醋酸鈉糠醛蒸餾塔底廢水液相萃取糠醛主要性質外觀：苦杏仁味無色透明液體物理常數溶解性溶于水、甲醇、乙醇、乙醚、丙酮；能與許多有機液體混合；對無機鹽無溶解力化學性質：氧化糠醛生產主反應稻殼制飼料酵母稻殼戊糖水解液濃縮液pH3.5水解液除銅pH6.5~7水解液濃縮酵母液酵母醪廢液澄清液

發酵增殖罐中發酵30%酵母壓榨商品酵母酵母種子0.4%H2SO40.02%Na2S石灰乳80~85蒸發石灰乳靜置加培養液:尿素、(NH4)2SO4離心分離重復離心板框壓濾機烘干單細胞蛋白定義：由生物工程培養獲得的微生物菌體中含有的大量蛋白質，常作食物或飼料用蛋白。優點：蛋白質含量高，富含維他命、礦物質、多種氨基酸，營養豐富。原料：石油化工產品；酵母菌種；農林業廢料；亞硫酸造紙漿廢水；豆腐廢水、味精廢液。近年研究方向：單細胞蛋白近年研究方向原料由礦物質產品轉向可再生性植物資源從單純生產SCP提供飼料蛋白轉向消除環境污染、促進資源多層次利用、改善生態系統循環、提供新型蛋白質產品多方面互相結合以現代技術高集中型的大型工廠轉向中小型廠從單一生產蛋白