植物纤维水解技术

绪论1

一、植物纤维水解工业在国民经济中的作用1

二、植物纤维水解技术的发展3

第一章水解工业的原料5

第一节水解工业原料的种类5

第二节各种原料化学组成6

第三节原料的工艺性质9

第四节原料的预处理、储存和运输15

第二章植物原料水解工艺17

第一节植物原料稀硫酸水解工艺18

一、固定法水解工艺18

二、渗滤法水解工艺20

三、水解工段的主要设备38

第二节纤维素的酶水解47

一、酶的一般特性与分类47

二、纤维素酶48

三、纤维素酶水解工艺过程49

四、纤维素酶水解亟待解决的问题55

第三节多糖浓酸水解57

一、浓酸水解机理57

二、浓酸水解工艺60

第四节高温水解63

一、挤压法水解64

二、爆炸法水解65

第三章植物原料稀酸水解理论基础67

第一节多糖苷键断裂的机理67

第二节水解反应的基本动力学特性及影响水解速度的因素70

一、水解反应的基本动力学特性70

二、影响多糖水解速度的因素73

第三节半纤维素的水解特性与动力学80

一、半纤维素的水解特性80

二、半纤维素水解动力学85

第四节水解条件下单糖和糠醛的分解与动力学86

一、水解条件下单糖的分解86

二、水解条件下呋喃化物的转换87

三、水解条件下单糖分解动力学88

第五节稀酸水解条件下木质素及提取物的转换90

一、水解条件下木质素的转换90

二、酸水解条件下提取物的转换93

第六节固定法水解条件下单糖得率94

第七节渗滤法水解的单糖得率96

第八节宏观动力学因素对单糖得率的影响98

一、扩散过程99

二、流体动力学因素100

三、水解液比（液相与固相之比）102

第四章糠醛生产104

第一节糠醛生产的基本原理104

一、糠醛的生成104

二、原料种类和特征105

三、糠醛生产的催化剂106

四、形成糠醛的反应动力学107

五、影响糠醛得率的因素109

第二节糠醛生产的蒸煮工艺111

一、一段水解111

二、二段水解116

三、其他获得含醛冷凝液的途径119

第三节有机酸的中和120

第四节糠醛的蒸馏与净化121

一、糠醛蒸馏的基本原理、工艺流程和条件121

二、粗糠醛的精制125

三、糠醛生产中热能和副产物的回收127

四、几种糠醛蒸馏与精制的工艺实例135

第五节典型糠醛生产工艺评述140

一、美国桂格燕麦公司糠醛间歇式蒸煮?精制工艺140

二、罗西法间歇式糠醛生产工艺142

三、罗森柳(赛佛)法间歇生产工艺142

四、农业呋喃法间歇式糠醛生产工艺143

五、美国桂格燕麦公司连续水解工艺145

六、埃斯彻尔?维斯连续水解工艺147

七、罗森柳连续水解工艺147

八、最新糠醛生产工艺149

第六节糠醛的主要性质和用途154

一、糠醛的物理化学性质154

二、糠醛的一般用途159

第七节糠醛的再加工产品161

一、糠醇162

二、糠醇合成树脂169

三、四氢糠醇169

四、其他产品170

第八节木糖醇生产172

一、含聚戊糖原料的预处理173

二、半纤维素的水解工艺173

三、戊糖水解液的化学组成174

四、戊糖水解液氢化前预处理175

五、木糖加氢179

六、木糖醇溶液的净化与浓缩181

七、木糖醇结晶182

八、木糖醇的特性184

九、木糖醇的主要用途184

十、制取脱水木糖醇185

第五章酒精生产186

第一节发酵培养液的预处理186

一、水解液的化学组成187

二、水解液的转化190

三、水解液的中和192

四、无机营养盐添加194

五、中和液的净化和冷却195

第二节水解酒精生产常用的酵母菌种198

第三节酒精发酵生物化学198

第四节酒精发酵的工艺过程201

一、木材水解糖液酒精发酵的特征201

二、木材水解糖液酒精发酵的适宜条件201

三、酒精发酵的现象与特征203

四、酒精发酵工艺计算204

五、酒精发酵工艺流程205

第五节酒精精馏浓缩和净化除杂质207

一、蒸发系数K及醪液中的杂质207

二、精馏系数K′及杂质分类208

三、醪液蒸馏和酒精精馏工艺流程209

第六节燃料酒精的制备211

第七节酒精生产副产物的加工214

一、饲料酵母的生产214

二、制备液体和固体二氧化碳231

三、水解残渣木质素的利用232

附录1我国常见植物纤维原料化学成分分析表235

一、木材原料235

二、竹类原料236

三、草类原料236

四、麻类原料237

附录2植物纤维原料中聚戊糖含量的分析方法238

附录3糠醛?水溶液的性质243

附录4糠醇的主要性质246

参考文献247

　　植物纤维原料主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，其中纤维素和半纤维素为多糖类物质，能够发生水解，通过水解工艺制得多种产品，如糠醛、酒精等。本书主要介绍植物纤维原料水解工艺及理论知识。从植物纤维原料特征入手，重点阐述了水解工艺和稀酸水解理论基础，以及糠醛、酒精生产工艺和发展现状。还介绍了木糖醇、饲料酵母等的生产工艺。　　本书主要介绍植物纤维原料水解工艺及理论知识。从植物纤维原料特征入手，重点阐述了水解工艺和稀酸水解理论基础，以及糠醛、酒精生产工艺和发展现状。还介绍了糠醇、木糖醇、饲料酵母、干冰等的生产工艺。　　本书可作为植物纤维原料水解工业技术人员和管理人员的参考资料或培训教材，还可作为高等院校林产化工及相关专业的教材或教学参考用书。