Гидролиз целлюлозы до глюкозы уравнение
Целлюлоза (клетчатка) — растительный полисахарид, являющийся самым распространенным органическим веществом на Земле.
Этот биополимер обладает большой механической прочностью и выполняет роль опорного материала растений, образуя стенку растительных клеток.
Состав целлюлозы, так же как и крахмала, выражается формулой (C6H10O5)n .
Строение целлюлозы
Макромолекулы целлюлозы – это длинные цепи, состоящие из большого числа остатков β–глюкозы, связанных β-1,4-гликозидными связями.
Молекулярная масса целлюлозы — от 400 000 до 2 млн.
Молекулы целлюлозы, в отличие от крахмала, имеют линейное (неразветвленное) строение, вследствие чего целлюлоза легко образует волокна.
Нахождение в природе
Целлюлоза была обнаружена и описана французским химиком Ансельмом Пайеном в 1838 году.
В большом количестве целлюлоза содержится в тканях древесины (40-60%), в волокнах льна (60-85%) и хлопка (95-98%), в вате и фильтрованной бумаге – до 90%. Основная составная часть оболочки растительных клеток. Образуется в растениях в процессе фотосинтеза.
Древесина состоит на 50% из целлюлозы, а хлопок и лён, конопля практически чистая целлюлоза.
Хитин (аналог целлюлозы) – основной компонент наружного скелета членистоногих и других беспозвоночных, а также в составе клеточных стенок грибов и бактерий.
Физические свойства целлюлозы
Целлюлоза – твердое волокнистое вещество белого цвета, без вкуса и запаха, нерастворимое в воде и органических растворителях, но хорошо растворимое в аммиачном растворе гидрокисда меди (II) (реактив Швейцера). Из этого раствора кислоты осаждают целлюлозу в виде волокон (гидратцеллюлоза).
Волокна целлюлозы обладают высокой механической прочностью, так как она является основной составной частью стенок и клеток растений.
В отличие от крахмала она не может служить человеку пищей, поскольку не расщепляется в его организме под действием ферментов.
Видеоопыт «Растворение целлюлозы в аммиачном растворе гидроксида меди (II)»
Химические свойства целлюлозы
1. Гидролиз целлюлозы
Подобно крахмалу, целлюлоза при нагревании с разбавленными кислотами подвергается гидролизу. Гидролиз целлюлозы происходит при нагревании в кислой среде. Конечным продуктом гидролиза является глюкоза.
При длительном нагревании с минеральными кислотами или под действием ферментов (у жвачных животных) идет ступенчатый гидролиз целлюлозы:
Видеоопыт «Кислотный гидролиз целлюлозы»
Гидролиз целлюлозы, иначе называемый осахариванием, — очень важное свойство целлюлозы, он позволяет получить из древесных опилок и стружек глюкозу, а сбраживанием последней – этиловый спирт. Этиловый спирт, полученный из древесины, называется гидролизным.
2. Образование сложных эфиров (реакция этерификации)
Целлюлоза также не дает реакцию «серебряного зеркала» (нет альдегидной группы), но для нее характерны реакции образования сложных эфиров.
Каждое структурное звено целлюлозы содержит три свободных гидроксила.
Следовательно, целлюлоза может вступать в реакции, характерные для многоатомных спиртов.
Наибольшее практическое значение имеют реакции с азотной кислотой и уксусным ангидридом.
а) Нитрование
При обычной температуре целлюлоза взаимодействует лишь с концентрированными кислотами.
При взаимодействии целлюлозы с концентрированной азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты в качестве водоотнимающего средства образуется сложный эфир -тринитрат целлюлозы:
Видеоопыт «Получение и свойства нитроцеллюлозы»
Полностью этерифицированная клетчатка – это тринитрат целлюлозы (пироксилин) – взрывчатое вещество, на его основе изготавливают бездымный порох.
В зависимости от условий нитрования можно получить динитрат целлюлозы, который в технике называется коллоксилином. Он так же используется при изготовлении пороха и твердых ракетных топлив. Кроме того, на основе коллоксилина изготавливают целлулоид.
в) Взаимодействие с уксусным ангидридом
При взаимодействии целлюлозы с уксусным ангидридом в присутствии уксусной и серной кислот образуется триацетилцеллюлоза:
Из триацетата целлюлозы изготавливают лаки, кинопленку и ацетатное волокно.
3. Горение – полное окисление
4. Термическое разложение целлюлозы без доступа воздуха
Получение целлюлозы
Промышленным методом целлюлозу получают методом варки щепы на целлюлозных заводах, входящих в промышленные комплексы (комбинаты). По типу применяемых реагентов различают следующие способы варки целлюлозы:
- Кислые:
- Сульфитный. Варочный раствор содержит сернистую кислоту и её соль, например гидросульфит натрия. Этот метод применяется для получения целлюлозы из малосмолистых пород древесины: ели, пихты.
- Щелочные:
- Натронный.Используется раствор гидроксида натрия. Натронным способом можно получать целлюлозу из лиственных пород древесины и однолетних растений. Преимущество данного метода — отсутствие неприятного запаха соединений серы, недостатки — высокая стоимость получаемой целлюлозы. Метод практически не используется.
- Сульфатный.Наиболее распространенный метод на сегодняшний день. В качестве реагента используют раствор, содержащий гидроксид и сульфид натрия, и называемый белым щелоком. Свое название метод получил от сульфата натрия, из которого на целлюлозных комбинатах получают сульфид для белого щёлока. Метод пригоден для получения целлюлозы из любого вида растительного сырья. Недостатком его является выделения большого количества дурно пахнущих сернистых соединений: метилмеркаптана, диметилсульфида и др. в результате побочных реакций.
Получаемая после варки техническая целлюлоза содержит различные примеси: лигнин, гемицеллюлозы. Если целлюлоза предназначена для химической переработки (например, для получения искусственных волокон), то она подвергается облагораживанию — обработке холодным или горячим раствором щелочи для удаления гемицеллюлоз.
Для удаления остаточного лигнина и придания целлюлозе белизны проводится её отбелка. Традиционная для 20 века хлорная отбелка включала в себя две ступени:
- обработка хлором — для разрушения макромолекул лигнина;
- обработка щелочью — для экстракции образовавшихся продуктов разрушения лигнина.
Применение целлюлозы
Целлюлоза используется в производстве бумаги и картона, искусственных волокон, пленок, пластмасс, лакокрасочных материалов, бездымного пороха, взрывчатки, твердого ракетного топлива, для получения гидролизного спирта и многое другое.
- Изготовление нитей, канатов, бумаги.
- Получение глюкозы, этилового спирта (для получения каучука).
- Получение ацетатного шёлка – искусственное волокно, оргстекла, негорючей плёнки из ацетилцеллюлозы.
- Получение бездымного пороха из триацетилцеллюлозы (пироксилин).
- Получение коллодия (плотная плёнка для медицины) и целлулоида (изготовление киноленты, игрушек) из диацетилцеллюлозы.
Производные целлюлозы
К важнейшим производным целлюлозы относятся искусственные полимеры/
Метилцеллюлоза (простые метиловые эфиры целлюлозы) общей формулы
Ацетилцеллюлоза (триацетат целлюлозы) – сложный эфир целлюлозы и уксусной кислоты
Нитроцеллюлоза (нитраты целлюлозы) – сложные азотнокислые эфиры целлюлозы
Вискозное волокно. Целлофан
Эти полимерные материалы состоят из практически чистой целлюлозы, но для их получения исходную целлюлозу путем химической модификации сначала превращают в растворимую форму, а затем в процессе формования восстанавливают.
Гидролиз целлюлозы до глюкозы уравнение
16 лет успешной работы в сфере подготовки к ЕГЭ и ОГЭ!
1602 поступивших (100%) в лучшие вузы Москвы
Подготовка к ЕГЭ, ОГЭ и предметным Олимпиадам в Москве
До окончания записи осталось: | |||||||
Записаться на экспресс-курс! |
- home
- map
У Вас возникли вопросы?
Мы обязательно Вам перезвоним:
Кислотный гидролиз целлюлозы
Описание.
При кислотном гидролизе целлюлозы образуется глюкоза. Вата состоит из целлюлозы. Проведем гидролиз целлюлозы в присутствии серной кислоты.
Разотрем вату с концентрированной серной кислотой. Для гидролиза необходима вода. Теперь перенесем смесь в стакан и будем нагревать ее. При нагревании происходит гидролиз целлюлозы. В растворе появляется глюкоза. Убедимся в наличие глюкозы в полученном растворе. Проведем качественную реакцию на глюкозу – реакцию на альдегидную группу. Немного охладим раствор и отберем пробу в пробирку. Добавляем раствор щелочи. Затем пипеткой раствор сульфата двухвалентной меди. Ярко-синее окрашивание говорит о появлении сахарата двухвалентной меди. Содержит ли этот углевод альдегидную группу? Если да, при нагревании образуется красный оксид одновалентной меди. Появился красный осадок оксида одновалентной меди, значит, в растворе присутствует глюкоза. При кислотном гидролизе целлюлозы образовалась глюкоза.
Гидролиз целлюлозы до глюкозы уравнение
Производство пищевой или медицинской кристаллической глюкозы из одревесневших клеточных стенок растений основано на гидролизе содержащейся в них целлюлозы до глюкозы с последующим выделением ее из полученного гидролизата в кристаллическом виде.
Получающаяся в этих условиях а-глюкоза, или виноградный сахар, в кристаллическом состоянии обычно находится в виде ы-формы d-глюкопиранозы.
Из ее водных растворов при обычной температуре кристаллизуется гидрат с одной молекулой кристаллизационной воды С6Н1206Н20. Моногидрат устойчив при температуре между —5,3° и +50°. Температура плавления его 83°. При 60° моногидрат отдает кристаллизационную воду и переходит в безводное состояние.
Из концентрированных водных растворов при температурах выше 45—50° выделяются кристаллы безводной глюкозы, имеющие температуру плавления 146°.
Глюкоза оптически активна. Вращательная способность ее в 10% — ном растворе в состоянии равновесия составляет [а]р° = = +52,74°. Начальное вращение растворов а — D — глюкозы в воде равно [а] + 110,1 + 112,2°. Как уже указывалось, для получения кристаллической глюкозы вначале производят гидролиз целлюлозы или целлюлозосодержащих растительных материалов с последующим выделением кристаллической глюкозы из полученного гидролизата.
Последняя операция протекает сравнительно легко только в условиях, когда глюкозный гидролизат содержит минимум посторонних примесей. Способность глюкозы выкристаллизовываться из упаренного сиропа резко уменьшается в присутствии посторонних примесей, так называемых патокообразователей. К ним относятся прежде всего моносахариды (манноза, ксилоза, арабиноза, галактоза и уроновые кислоты), которые образуются одновременно с глюкозой при гидролизе полисахаридов растительной ткани. Они образуют основную массу полисахаридов гемицеллюлоз. Поскольку они являются вредной примесью к глю — козным гидролизатам, в технологический процесс получения кристаллической глюкозы обычно включают предварительное максимальное удаление из растительной ткани гемицеллюлоз без затрагивания целлюлозы. Это удается осуществить путем подбора мягких режимов гидролиза, позволяющих перевести в раствор только одни гемицеллюлозы. На следующей стадии оставшийся целлолигнин гидролизуется в более жестких условиях до глюкозы.
Благодаря такому методу удается получить раздельно гидролизаты гемицеллюлоз, гидролизат целлюлозы, состоящий в основном из глюкозы, и лигнин.
Вторым условием организации глюкозного производства является проведение гидролиза целлюлозы в условиях, обеспечивающих минимальный распад глюкозы с тем, чтобы продукты ее распада (левулиновая и муравьиная кислота, оксиметилфурфу — рол и гуминовые вещества) не загрязняли раствор.
Чем больше в гидролизате продуктов распада сахара, тем дороже и сложнее очистка его перед кристаллизацией глюкозы. Чтобы выполнить это условие, необходимо применять для гидролиза древесины такие методы, которые обеспечивали бы количественный перевод целлюлозы в глюкозу без заметного разложения.
Третьим условием глюкозного производства является применение таких методов гидролиза целлюлозы, которые позволили бы получить чистые глюкозные гидролизаты достаточно высокой концентрации, потому что их по ходу технологического процесса нужно упаривать до концентрации густых сиропов. Чем больше разбавлены исходные гидролизаты, тем больше тепла придется затратить на упаривание, тем дороже будет стоить их переработка.
Для выполнения второго и третьего условий приходится применять гидролиз целлюлозы концентрированными кислотами: соляной или серной.
По этим методам гидролиза (вследствие небольшого распада моносахаридов) получают гидролизаты, имеющие после удаления кислот доброкачественность по глюкозе более 90% и концентрацию моносахаридов в растворе от 10 до 20%. Эти показатели вполне отвечают требованиям, предъявляемым технологией глюкозного производства.
Гидролиз растительных тканей концентрированными кислотами (в отличие от описанного выше гидролиза разбавленными кислотами) протекает при нормальной температуре. При этой температуре соляная кислота концентрацией более 40% и серная концентрацией более 65% обладают способностью растворять все полисахариды растительной ткани и превращать их в растворимые в воде низкомолекулярные декстрины. Моносахариды в этих условиях ввиду дегидратирующего действия концентрированных кислот, как правило, образуются в сравнительно небольших количествах.
Для получения моносахаридов гидролизаты вначале освобождают от избытка минеральной кислоты, а затем подвергают гидролизу разбавленными кислотами в мягких условиях. Получающиеся при этом глюкозные гидролизаты достаточно чисты для получения из них кристаллической глюкозы. Отличительной особенностью гидролиза концентрированными кислотами является большой расход кислоты, уменьшить который можно следующим путем:
1) регенерировать большую часть кислоты из гидролизата;
2) применять методы работы, обеспечивающие минимальный расход концентрированных кислот для гидролиза;
3) использовать кислоты, содержащиеся в гидролизате, в других производствах, одновременно отделяя раствор глюкозы.
Осуществляя возврат кислоты при ее регенерации из гидролизата, применяют различные физические и физико-химические методы, позволяющие отделить сахар от кислоты без заметной его потери. Так, хлористый водород можно отделить от солянокислого гидролизата, упаривая последний в вакууме. Кислоту, отгоняемую при этом, снова можно использовать для гидролиза.
Концентрированную серную кислоту можно частично отделять от гидролизата путем применения ионообменных мембран, диализа или электродиализа через полупроницаемую перегородку и т. д.
При работе с минимальными количествами кислоты применяют приемы энергичного растирания или размалывания сухого растительного сырья в среде газообразного хлористого водорода или в присутствии небольших количеств газообразного серного ангидрида или распыленной концентрированной серной кислоты.
В качестве примера использования в других производствах кислоты, содержащейся в гидролизатах, можно привести одновременное получение глюкозы и двукальциевой соли фосфорной кислоты (преципитат), широко применяющейся в сельском хозяйстве как удобрение и добавка в корм некоторых молодых животных. Этот процесс основан на том, что сернокислый гидролизат, содержащий серную кислоту и глюкозу, используется для обработки фосфорита, являющегося трехкальциевой солью фосфорной кислоты Са3(Р04)2.
В результате протекающей при этом реакции
Образуется нерастворимый осадок гипса, а в растворе остается глюкоза и фосфорная кислота. Раствор отделяют от осадка и нейтрализуют известковым молоком, причем образуется нерастворимая двухкальциевая соль фосфорной кислоты
Которую отфильтровывают, высушивают и используют, как описано выше. Фильтрат содержит одну глюкозу. Его отделяют, упаривают и используют для получения кристаллической глюкозы.
Из всех известных вариантов получения чистых глюкозных Гидролизатов из целлюлозосодержащих растительных материалов в настоящее время наиболее изученным является способ, основанный на предгидролизе гемицеллюлоз разбавленными кислотами и последующем гидролизе целлолигнина концентрированной соляной или серной кислотой.
В зависимости от метода работы предгидролиз гемицеллюлоз осуществляется при помощи разбавленной серной или соляной кислоты (0,5—2%) при температуре 100—140° или путем обработки сухого растительного сырья 36%-ной соляной кислотой при нормальной температуре. Кислота растворяет гемицеллюлозы, но не растворяет целлюлозу. После отделения и высушивания целлолигнина гидролизуют содержащуюся в нем целлюлозу избытком 41 %-ной соляной кислоты или малым количеством 75%-ной серной кислоты при одновременном интенсивном растирании смеси.
Каждый из этих вариантов имеет свои преимущества и недостатки. Ниже приведено более подробное описание этих технологических процессов.
Гидролиз древесины сверхконцентрированной соляной кислотой с предгидрюлизом ее разбавленной соляной кислотой осуществляется по схеме, приведенной на рис. 93. Исходное сырье — хвойная дровяная древесина, а также крупные или твердые отходы лесопиления (горбыль, рейка), которые предварительно измельчают на дисковых многоножевых машинах в щепу (размер не более 20X15X5 см). Щепа со склада системой элеваторов и транспортеров 1 подается в бункера 2, установленные над горловинами гидролизеров 3.
Гидролизеры, предназначенные для отделения гемицеллюлоз, представляют собой стальные вертикальные цилиндрические сосуды с горловинами вверху и внизу для загрузки и выгрузки щепы. Внутренняя поверхность гидролизеров защищена от действия горячей разбавленной соляной кислоты слоем кислотоупорных керамических плиток,’ а горловины покрыты слоем термо — и кислотостойкой резины. 0,5—1,5%-ная соляная кислота, получаемая при промывке лигнина, собирается в сборнике 7, откуда по мере необходимости насосом 8 перекачивается в гидролизеры, предварительно заполненные щепой. Затем содержимое гидролизеров нагревается острым паром до 100—125° и при этой температуре выдерживается 0,5—3 часа. Варочный модуль при этом составляет 5,5. Для улучшения пропитки щепы кислоту рекомендуется предварительно нагревать в баке острым паром до 70—80°. При гидролизе в этих условиях гемицеллюлозы гидролизуются, образуя около 20—22% сахаров, из которых 65% состоят из гек — соз и 35% из пентоз и уроновых кислот. Вес сухого остатка от веса исходной древесины составляет около 70%. Он состоит на 57% из целлюлозы и на 43% из лигнина и носит название цел — лолигнин. По окончании гидролиза полученный гидролизат отбирается из гидролизаппарата в промежуточный сборник 9, Откуда насосом 39 по мере необходимости откачивается в дрожжевой или спиртовый цех. Оставшийся в щепе гидролизат вытесняется из гидролизаппарата разбавленным гидролизатом от предыдущей варки, собранным в сборнике 10. Крепкие промывные воды из гидролизаппарата поступают в сборник 9 и используются в смеси с основным гидролизатом. Под конец целлолигнин в гидролизере промывается водой и полученный разбавленный гидролизат собирается в промежуточном сборнике 10, откуда он насосом 11 опять подается на промывку очередного гидролизата.
Промытый целлолигнин из гидролизапнаратов 3 выгружается в бункер, откуда по скребковому транспортеру 4 непрерывно поступает в барабанную сушилку 5, где высушивается горячим воздухом или топочными газами с температурой 290—300° от
• w. 1 s 1л сл a csi о ^ ^ CN XO ^ О
Начальной влажности около 75—80% до конечной влажности не более 8%. Высушенный целлолигнин по внешнему виду напоминает исходную древесную щепу, но приобретает темно-коричневую окраску. Из сушилки высушенный целлолигнин поступает в промежуточный бункер 6, откуда (по мере необходимости) ленточным транспортером 12 подается в диффузор 13.
Одновременно с целлолигнином в диффузор 13 из сборников 14 подается солянокислый гидролизат, который, смачивая целлолигнин, способствует его уплотнению. Избыток гидролизата стекает на дно диффузора 13, откуда насосом 15 подается в холодильник 16 и далее в один из сборников 14. Такая циркуляция гидролизата вызвана необходимостью удалить тепло, выделяющееся при смачивании сухого лигнина с солянокислым гидроли — затом. Одновременно гидролизат донасыщается растворенными полисахаридами. После такой циркуляции гидролизат в сборнике 14 содержит 18—20% углеводов и 29—30% хлористого водорода.
Целлолигнин гидролизуется 41%-ной соляной кислотой в диффузорах 17. Соляная кислота из сборника 18 подается в последний, или хвостовой, диффузор батареи. Пройдя в этом диффузоре через слой целлолигнина, кислота по трубопроводу переходит в следующий диффузор, где также обогащается углеводами. Из второго диффузора кислота проходит в первый, или головной,, диффузор, где встречается с сырьем, наиболее богатым целлюлозой. Через определенные промежутки времени диффузоры в батарее переключают, т. е. хвостовой диффузор, не содержащий, более целлюлозы, отключается, а подготовленный описанным выше способом диффузор 13 включается в батарею как головной.,
Общая продолжительность соприкосновения сверхконцентрированной соляной кислоты с целлолигнином в диффузионной; батарее 17 составляет 28—32 часа. Число диффузоров в батарее может меняться (2—4 и более) в зависимости от принятого режима гидролиза. Время, через которое производится переключение диффузоров в батарее, является частным от деления общего времени гидролиза в батарее на число работающих диффузоров.. Это время, выраженное в часах, носит название фазового сдвига.
Хвостовой диффузор после отключения содержит нераство- рившийся лигнин, пропитанный 41%-ной соляной кислотой. Для; удаления ее диффузор промывают холодной водой. Чтобы вода; меньше разбавляла кислоту, промывка лигнина производится в батарее из нескольких диффузоров 35, соединенных последовательно. Воду для промывки подают в последний, или хвостовой,, диффузор, а концентрированную кислоту отбирают из головного диффузора 35 в сборник вытесненной кислоты 41. После промыв-, ки хвостовой диффузор 35 отключается, а вместо него в батарею в качестве головного включается отключенный из гидролизной, батареи хвостовой диффузор 17. Диффузор 36 с промытым водой.
25 д. К. Славянский лигнином разгружают. Перед разгрузкой в диффузор 36 йнОгд. ч подают сжатый воздух, который помогает, как и вода, удалению лигнина из диффузора. Выгрузка лигнина производится путем быстрого открывания нижней крышки диффузора , I а E Ос,- xЈc>
С водой или оборотными растворами, содержащими глюкозу, которые растворяют прогидролизовавшуюся целлюлозу. Образовавшаяся суспензия содержит растворенные углеводы и нераст — воренный лигнин. Эта суспензия насосом 12 подается на барабанный вакуум-фильтр 13, где лигнин отфильтровывается, промывается водой и выгружается в вагонетку 14. Профильтрованный гидролизат из вакуум-сборника 15 (с содержанием около 10% углеводов, главным образом в виде декстринов) поступает в подогреватель 16 и далее в инвертор 17. Последними работами доказана возможность инверсии и без предварительного отделения лигнина.
В инверторе гидролизат, нагретый до 120°, выдерживают около 1 часа, после чего охлаждают в холодильнике 18 и подают В нейтрализатор 19. Там горячий гидролизат нейтрализуется известью 20. Образующийся гипс отфильтровывают на фильтр — прессе 22, а полученный нейтральный гидролизат используют для получения кристаллической глюкозы.
Описанные способы могут быть применены для гидролиза всех полисахаридов растительной ткани. Образующуюся смесь моносахаридов можно использовать, например для производства кормовых дрожжей.
Выделить кристаллическую глюкозу из глюкозных гидролизатов, полученных описанными способами, возможно двумя принципиально различными путями.
Первый основан на прямой кристаллизации глюкозы из очищенных и упаренных глюкозных гидролизатов. Для этого солянокислый гидролизат (после инверсии) освобождают от свободной соляной кислоты, пропуская его через анионитовый ионообмен — ник. Нейтральный сернокислый гидролизат, содержащий растворенный гипс и другие соли, пропускают вначале через катионито — вый ионообменник, а затем через анионитовый. Очищенные от минеральных примесей гидролизаты осветляют активированным углем, упаривают под вакуумом до густоты сиропа и после охлаждения в присутствии затравки кристаллов глюкозы они кристаллизуются при медленном охлаждении и перемешивании. Полученный утфель разделяют в центрифугах на кристаллическую глюкозу и маточник, или гидрол, возвращающийся на вторичную очистку и кристаллизацию глюкозы. Этот метод относительно прост, но при нем необходимо применять большие объемы кри — сталлизатов вследствие очень медленной кристаллизации глюкозы (5—12 дней).
Второй способ (метод Лебедева и Любина) не имеет этого недостатка. Он состоит в том, что глюкозный гидролизат вначале обогащается хлористым натром, количество которого должно быть не менее 14—15% от глюкозы. В солянокислых гидролиза — тах этот процесс осуществляется нейтрализацией содой или едким натром кислого гидролизата после инверсии. В сернокислых гидролизатах хлористый натрий приходится вводить специально.
Последующая переработка таких гидролизатов однотипна и ее можно изобразить общей схемой (рис. 96).
По схеме сернокислый или солянокислый гидролизат из сборника 1 подается в смеситель 2, куда поступает из напорного бака 3 раствор соды или едкого натра или хлористый натр. Сюда же из бункера 4 подается активированный уголь. Подготовленный глюкозный раствор из смесителя насосом 5 передается в фильтр-пресс 6, где осветленный раствор освобождается от взвешенных частиц и собирается в промежуточном сборнике 23. Из него очищенный гидролизат засасывается при помощи вакуума в вакуум-выпарной аппарат 7, где сгущается до густоты сиропа. Полученный сироп выливается в кристаллизатор 8, там охлаждается. В этих условиях из раствора быстро выделяются крупные кристаллы двойного соединения глюкозы и хлористого натра следующего состава:
(Сс Н12Ос)2 NaCl 0,5 Н20.
Выделившиеся кристаллы двойного соединения отделяют от маточника в центрифуге 9. Маточник собирается в сборник 10 И используется для вторичного выделения глюкозы. Кристаллы двойного соединения, загрязненные гипсом и другими примесями,, снова растворяют в воде (растворитель 11), раствор фильтруют, снова упаривают в выпарном аппарате 12, затем он вторично кристаллизуется в кристаллизаторе 13. Очищенные кристаллы двойного соединения отделяют в центрифуге 14, размалывают на мельнице 15 и смешивают при температуре не выше 30° в течение нескольких минут с водой, подаваемой в количестве 60—70% от веса кристаллов двойного соединения. Процесс смешения и перекристаллизации ведут в системе смесителей 16, 17. В этих условиях смесь кристаллов и воды вначале разжижается, а затем загустевает. Кристаллы двойного соединения быстро растворяются, а из раствора выделяются кристаллы чистой глюкозы. Весь процесс перекристаллизации продолжается около 30 мин. При этой операции выход кристаллической глюкозы при 15° составляет 65—70% от глюкозы, содержащейся в двойном соединении.
Кристаллы глюкозы отделяют от маточника в центрифуге 18 И промывают небольшим количеством холодной воды. Маточник,, содержащий часть глюкозы и весь хлористый натрий, используют снова в производстве. Влажные кристаллы глюкозы из центрифуги 18 высушивают в токе горячего воздуха в барабанной сушилке 19, дробят на мельнице 20 и собирают в бункере 21.
Из этого бункера сухая кристаллическая глюкоза поступает п бумажные мешки 22 и транспортируется на склад.
Выход кристаллической глюкозы при гидролизе хвойной древесины сверхконцентрированной соляной кислотой составляет 20—30%. Общий выход моносахаридов при предгидролизе и гидролизе достигает 60—65%- Расход хлористого водорода при этом достигает 20% от веса сухой древесины.
http://paramitacenter.ru/node/587
http://gazogenerator.com/ximicheskaya-texnologiya-drevesiny/gidroliz-koncentrirovannymi-kislotami-i-proizvodstvo-kristallicheskoj-glyukozy/