Производство и продажа древесины

Гидролиз древесины

Гидролиз полисахаридов (целлюлозы, полиоз) до простых Сахаров — основная химическая реакция в процессе осахаривания древесины. Основным его продуктом является глюкоза, образующаяся из целлюлозы и частично из глюкоманнана. В качестве побочных продуктов получаются гидролизный лигнин, а также уксусная кислота, метанол, фурфурол.

Реакция гидролиза в присутствии кислот хорошо изучена, однако при ее осуществлении в промышленности встречаются со многими техническими трудностями и экономическими проблемами, например с необходимостью кислотостойкого оборудования и регенерации кислоты, низким выходом глюкозы.

В большинстве предложенных процессов применяются серная или соляная кислоты различной концентрации. Чаще используют разбавленную кислоту при повышенной температуре. Гидролиз концентрированной кислотой осуществляется при комнатной температуре.

В большинстве процессов перед гидролизом целлюлозы для удаления легкогидролизуемых полиоз применяют предгидролиз. Эта стадия особенно важна в случае гидролиза древесины лиственных пород и однолетнего сырья с высоким содержанием ксиланов. В результате предгидролиза можно получать либо фурфурол, либо кристаллическую ксилозу для переработки в ксилит. В последнем случае температура стадии предгидролиза не должна превышать 130 °С, иначе будет получаться фурфурол. Глюкозу можно сбраживать в этанол или получать из нее другие ценные продукты.

Использование ферментативного и микробиологического гидролиза древесины еще далеко от практического решения. Скорость гидролиза очень низка из-за малой доступности кристаллической части целлюлозы и высокого содержания лигнина. Исследование подходящих ферментных систем, способных деструктировать лигнин, в комбинации с предварительной механической обработкой, возможно, приведет к разработке новых, экономичных способов осахаривания древесины.