农副产品及其加工：7植物纤维类化工产品

第五章植物纤维类化工产品第一节植物纤维废料的利用一、植物纤维废料的组成纤维素（20~55）：高分子多糖，具有胶体性质半纤维素（16~35）：木质素（17~30）：二、植物纤维废料的利用水解（糖化）：原料组织中的多糖（纤维素和半纤维素）在一定条件下与水反应生成单糖。利用途径一玉米芯棉籽壳麸皮稻壳油茶壳花生壳向日葵壳糠醛纤维素残渣醋酸钠丙酮纤维素水解液醋酸乙醇顺反丁烯二酸、糠酮树脂、糠酸、糠醛树脂、尼龙66乙酰丙酸木糖乳酸、柠檬酸、乙醇、丙酮、丁醇蒸煮硫酸副产物水解发酵干馏酸水解水解发酵利用途径二木材甲醇、丙酮、醋酸纤维素水解液乳酸、柠檬酸、乙醇、丙酮、丁醇水解干馏发酵利用途径三竹子玉米杆棉杆麦杆稻杆纤维素水解液乙醇、丙酮、丁醇亚硫酸纸浆亚硫酸盐废液纤维素钠羧甲基纤维素硝化纤维纤维素醋酸纤维香兰素粘胶纤维铜铵纤维水解亚硫酸（钙）发酵发酵铜铵溶液醋酸混酸精制NaOH氯代醋酸CS2三、水解产生中常用的专业名词风干原料：含有一定水分的原料，简称风干料。绝干原料：生产中为计算产率时有一个较合理的基准将风干原料中所含水分全部扣除。酸浓：水解过程中催化剂稀酸的浓度（重量百分比）固液比：风干原料与稀酸的重量比水解周期：水解时间+辅助时间四、植物纤维废料利用的经济效益代替淀粉制乙醇生产饲料酵母，减少进口量医药化工原料实例－－甘蔗渣的综合利用甘蔗渣的综合利用甘蔗渣一般组成：纤维素半纤维素木质素蔗蜡可溶性固体物４５～５０２２～３０１８～３３２～４１～３主要特点：利用情况：综合利用项目达５００多项，已具有工业生产规模的为：燃料、制浆造纸、人造板、饲料、糠醛、木糖醇、羧甲基纤维素燃料３０活性炭６５甲烷３０纤维板１２０碎粒板１００书写纸２５０CMC８９０漂白纸浆１５０糠醇１０６糠醛１２８木糖醇１２８新闻纸２５０第二节糠醛一、糠醛的主要性质和用途名称与结构：呋喃甲醛性质用途重要的有机原料作石油工业和其它行业中的选择性溶剂二、糠醛生产的基本原理主反应：（C5H8O4)n+nH2O--nC5H10O5C5H10O5---C5H4O2+3H2O副反应二、糠醛生产的基本原理工艺条件催化剂适宜固液比水解压力及时出醛劳动保护三、糠醛生产的工艺过程原料粉碎水解液共煮蒸馏冷凝分离中和精制压榨母液循环回用洗涤残渣洗涤液渣三、糠醛生产工艺过程粉碎、输送、配酸、拌酸水解（蒸煮）：糠醛溶液共沸物蒸馏碱中和精制四、糠醛生产中三废回收利用二次水解生产酒精醋酸回收馏分生产树脂残渣利用燃料、肥料、制活性炭、回收废酸液第三节饲料酵母一、发展饲料酵母开发的意义二、醛渣制白地酶三、稻壳制饲料酵母四、农林业废料生产单细胞蛋白SCP第四节植物纤维的开发利用一、植物纤维制草酸（硝化法、发酵法、碱熔法）二、花生壳制高分子捕集剂（原料需要预处理）三、植物纤维素酶水解（原料需要预处理）四、植物纤维废料辐射水解辐射水解纤维废料辐射加工：以高能辐射为手段进行材料的物理和化学加工。辐射化学：研究物质因受外来电磁波或高能电离射线影响而产生化学效应的学科。辐射水解纤维废料优点：产糖率高；水解时间段；能耗低；不需高温；易实现连续生产；无三废污染；流程短二次水解生产酒精原理：主反应:(C6H10O5)n+nH2O--nC6H12O6副反应

nC6H12O6--CH3COCH2CH2COOH+HCOOH生产工艺过程水解前准备工作：计算水解：温度、压力、固液比、酸浓、水解周期中和：石灰乳中和，在85~90度下调pH4.2~4.8澄清：净化杂质发酵：严格控制清洁卫生、杀菌、防止杂菌感染酒精蒸馏：醋酸回收糠醛气相中和副产醋酸钠糠醛蒸馏塔底废水液相萃取糠醛主要性质外观：苦杏仁味无色透明液体物理常数溶解性溶于水、甲醇、乙醇、乙醚、丙酮；能与许多有机液体混合；对无机盐无溶解力化学性质：氧化糠醛生产主反应稻壳制饲料酵母稻壳戊糖水解液浓缩液pH3.5水解液除铜pH6.5~7水解液浓缩酵母液酵母醪废液澄清液

发酵增殖罐中发酵30%酵母压榨商品酵母酵母种子0.4%H2SO40.02%Na2S石灰乳80~85蒸发石灰乳静置加培养液:尿素、(NH4)2SO4离心分离重复离心板框压滤机烘干单细胞蛋白定义：由生物工程培养获得的微生物菌体中含有的大量蛋白质，常作食物或饲料用蛋白。优点：蛋白质含量高，富含维他命、矿物质、多种氨基酸，营养丰富。原料：石油化工产品；酵母菌种；农林业废料；亚硫酸造纸浆废水；豆腐废水、味精废液。近年研究方向：单细胞蛋白近年研究方向原料由矿物质产品转向可再生性植物资源从单纯生产SCP提供饲料蛋白转向消除环境污染、促进资源多层次利用、改善生态系统循环、提供新型蛋白质产品多方面互相结合以现代技术高集中型的大型工厂转向中小型厂从单一生产蛋白