預水解液回用

1. 預處理常用的方法有哪些

1、浸提法：

浸提法又稱浸泡法。用於從固體混合物或有機體中提取某種物質，所採用的提取劑，應既能大量溶解被提取的物質，又要不破壞被提取物質的性質。

2、溶劑萃取法：

溶劑萃取法用於從溶液中提取某一組分，利用該組分在兩種互不相溶的試劑中分配系數的不同，使其從一種溶液中轉移至另一種溶劑中，從而與其他組分分離，達到分離和富集的目的。

3、鹽析法

向溶液中加入某種無機鹽，使溶質在原溶劑中的溶解度大大降低，而從溶液中沉澱析出，這種方法叫做鹽析。如在蛋白質溶液中加入大量的鹽類(硫酸銨)，特別是加入重金屬鹽，使蛋白質從溶液中沉澱出來。

4、萃取法

萃取是利用相似相溶原理，通過系統中不同組分在溶劑中有不同的溶解度來分離混合物的單元操作，根據所提取的組分的不同，可分為浸提法（固—液萃取法）和萃取法（液—液萃取法）。萃取法（液—液萃取法）：利用被提取組分在互不相溶的兩溶劑中分配系數不同而達到分離。

5、減壓濃縮法

有些待測組分對熱不穩定，在較高溫度下容易分解，採用減壓濃縮，降低了溶劑的沸點，既可迅速濃縮至所需體積，又可避免被測物分解。

常用的減壓濃縮裝置為全玻減壓濃縮器，又稱K-D濃縮器，這種儀器是一種常用的減壓蒸餾裝置，此法具有濃縮溫度低、速度快、損失少以及容易控制所需要體積的特點，適合對熱不穩定被測物提取液的濃縮，特別適用於農葯殘留分析中樣品溶液的濃縮。此外，還可用作溶劑的凈化蒸餾之用。

2. 為何要對發酵液進行預處理預處理發酵液的方法有哪些

涉及知識點既電離水解膠體
程：殼聚糖機絮凝劑發酵液些帶電荷親水基團靜電引力高聚合物都能吸附殼聚糖表面產架橋連接粗絮團

.

3. 求步驟。生物化學 大腸桿菌糖原的樣品25mg，用2ml1mol/LH2SO4水解。水解液中和後，再

先算出溶液中葡萄糖的重量23.5mg，然後每生成一分子葡萄糖單體都需要一分子水的加入，也就是說從糖原本身來的葡萄糖重量應該是23.5*（180-18）/180=21.15mg，就是糖原的重量，再除以樣品總量25mg，等於84.6%。我覺得應該是這樣的吧

4. 纖維D是什麼意思

中文名稱：半纖維素 英文名稱：hemicellulose 定義1：植物細胞壁中與纖維素緊密結合的幾種不同類型多糖混合物。包括木聚糖、木葡聚糖和半乳葡萄甘露聚糖等。 所屬學科：生物化學與分子生物學（一級學科）；糖類（二級學科） 定義2：植物細胞壁中與纖維素緊密結合的幾種不同類型多糖混合物。包括木聚糖、木葡聚糖和半乳葡萄甘露聚糖等。 所屬學科：細胞生物學（一級學科）；細胞結構與細胞外基質（二級學科）
半纖維素(hemicellulose)：是由幾種不同類型的單糖構成的異質多聚體，這些糖是五碳糖和六碳糖，包括木糖、阿伯糖、甘露糖和半乳糖等。半纖維素木聚糖在木質組織中占總量的50%，它結合在纖維素微纖維的表面，並且相互連接，這些纖維構成了堅硬的細胞相互連接的網路。

植物細胞壁構成纖維素小纖維間的間質凝膠的多糖群中除去果膠質以外的物質，是構成初生壁的主要成分。包括葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖和半乳糖等，單糖聚合體間分別以共價鍵、氫鍵、醚鍵和酯鍵連接，他們與伸展蛋白、其他結構蛋白、壁酶、纖維素和果膠等構成具有一定硬度和彈性的細胞壁，因而呈現穩定的化學結構。原來是從總纖維素中
以17.5％NaOH以至24％KOH提取出來的多糖成分的總稱，而沒有相應的特定的化學結構。鹼提取液用醋酸中和沉澱的部分是半纖維素A，上清液用乙醇沉澱的部分是半纖維素B。作為重要的多糖除木聚糖、葡聚糖、阿拉伯木聚糖、葡萄甘露聚糖、阿拉伯半乳聚糖等中性多糖外。
編輯本段親水性
半纖維素具有親水性能，這將造成細胞壁的潤脹，可賦予纖維彈性。在紙頁成型過程中有利於纖維構造和纖維間的結合力。因此，半纖維素的加入影響了表面纖維的吸附 ，對紙張強度有影響。紙漿中保留或加入半纖維素有利於打漿，這是因為半纖維素比纖維素更容易水化潤脹，半纖維素吸附到纖維素上，增加了纖維的潤脹和彈性，使纖維精磨而不是被切斷，因此能夠降低打漿能耗，得到理想的紙漿強度。
編輯本段組成
總述
半纖維素(hemicellulose)：指在植物細胞壁中與纖維素共生、可溶於鹼溶液，遇酸後遠較纖維素易於水解的那部分植物多糖。一種植物往往含有幾種由兩或三種糖基構成的半纖維素，其化學結構各不相同。樹莖、樹枝、樹根和樹皮的半纖維素含量和組成也不同。因此，半纖維素是一類物質的名稱。 構成半纖維素的糖基主要有D-木糖、D-甘露糖、D－葡萄糖、D-半乳糖、L-阿拉伯糖、4-氧甲基-D-葡萄糖醛酸及少量L-鼠李糖、L-岩藻糖等。半纖維素主要分為三類，即聚木糖類、聚葡萄甘露糖類和聚半乳糖葡萄甘露糖類。
聚木糖類
是以1,4-β-D－吡喃型木糖構成主鏈，以4－氧甲基－吡喃型葡萄糖醛酸為支鏈的多糖,其結構如下： 聚木糖結構
式中Xβ為β-D-吡喃型木糖基；(H3CO)4GA為4-氧甲基-吡喃型葡萄糖醛酸基；闊葉材的A和B都是氧乙醯基；針葉材的A為α-L-呋喃型阿拉伯糖，B為羥基。 闊葉材與禾本科草類的半纖維素主要是這類多糖，在禾本科半纖維素的多糖中,往往還含有L－呋喃型阿拉伯糖基作為支鏈連接在聚木糖主鏈上。支鏈多少因植物不同而異。
聚葡萄甘露糖類
是由 D－吡喃型葡萄糖基和吡喃型甘露糖基以1,4-β型連接成主鏈。另一類聚半乳糖葡萄甘露糖類則還有 D－吡喃型半乳糖基用支鏈的形式以1,6-α型連接到此主鏈上的若干D-吡喃型甘露糖基和D－吡喃型葡萄糖基上，它們的結構如下： 聚葡萄甘露糖結構
式中Gβ為β-D－吡喃型葡萄糖基；Mβ為β-D－吡喃型甘露糖基；闊葉材的A和B都是羥基；針葉材的A為α-D－吡喃型半乳糖基，B為氧乙醯基。 針葉材的半纖維素以聚半乳糖葡萄甘露糖類為主。主鏈上的葡萄糖基與甘露糖基的分子比也因木材種類不同而在1:1到1:2之間變動。大多數木材半纖維素的平均聚合度只有200。
復合體
半纖維素與纖維素間無化學鍵合，相互間有氫鍵和范德瓦耳斯力存在。 半纖維素與木素之間可能以苯甲基醚的形式連接起來，形成木素－碳水化合物的復合體，例如： 碳水化合物的復合體

編輯本段來源
半纖維素廣泛存在於植物中，針葉材含15％～20％,闊葉材和禾本科草類含15％～35％,但其分布因植物種屬、成熟程度、早晚材、細胞類型及其形態學部位的不同而有很大差異。例如針葉材的主要半纖維素是聚半乳糖葡萄甘露糖類，而闊葉材和禾本科草類的卻是聚木糖類；針、闊葉材的射線細胞比管胞細胞和纖維細胞含較多的聚木糖類；在針葉材細胞次生壁的中層，聚木糖類含量最低，在次生壁外和內層卻較高，而聚半乳糖葡萄甘露糖類的分布則恰恰相反。 任何植物原料的化學制漿工業處理中，在脫木素的同時半纖維素也會發生酸性水解或鹼性水解、剝皮反應和氧化反應等，雖然蒸煮溶出的半纖維素又可再沉積吸附於紙漿上，但仍將損失一定數量，而殘留的半纖維素對紙漿的性質影響很大，它可增進紙漿的抗拉強度、彈性模數和透明度等，但對撕裂強度無影響。在制纖維素衍生物用漿時則須盡量除去半纖維素。
編輯本段應用
半纖維素的工業利用正在開發，制漿廢液可制酵母，酵母又可抽提出10％的核糖核酸，再衍生為肌苷單磷酸酯和鳥苷單磷酸酯，可用作調味劑、抗癌劑或抗病毒劑等。林產化學品法是先用有機酸使纖維原料預水解，水解殘渣仍可制漿，質量可與未預水解的漿相媲美，而從水解液可分離出戊糖和己糖組分，所得木糖經處理後製成木糖醇，可作增甜劑、增塑劑、表面活性劑；木糖酸可作膠粘劑；聚木糖硫酸酯可作抗凝血劑。 高能酒精
半纖維素糖類發酵酒精是利用生物技術，由可再生的植物纖維原料製取酒精，一直是國際關注的研究熱點. 本項目以玉米棒芯為原料，經稀酸水解將半纖維轉化為戊糖，進一步發酵為酒精。其總體水平為中國首創，國際先進。此項技術的中試成功將對中國酒精工業的發展起到積極的推動作用，對於解決人類將面臨的能源危機、糧食緊缺及環境污染等問題均具有重大的意義。
編輯本段對卷煙影響
半纖維素是木漿的主要成分之一，與均由1，4－β糖苷鍵連接的葡萄糖組成的纖維素不同，半纖維素由各種碳水化合物以及戊糖和已糖組成。此外，單糖之間的連接方式也有很大的不同。 煙
本研究的目的是探討各種木漿中的半纖維素含量的差異，以及這些差異對木漿和卷煙紙熱性質的影響。為了測定木漿中的半纖維素含量，將半纖維素用18％的NaOH溶液提取，然後調pH至7.0使之沉澱。分離後，通過在100～200℃范圍內進行熱提取試驗並在300～700℃的范圍內進行裂解實驗，對從各種木漿得到的半纖維素的熱性質進行了分析研究。 為了分析碳水化合物組成，將半纖維素用三氟乙酸水解。用離子交換層析進行糖分析，用脈沖電流法檢測。 這些試驗結果表明：不同的木漿之間有顯著差異。就半纖維素來講，木漿可以分為三類：長纖維素木漿、短纖維素木漿和一年生植物木漿。木漿中半纖維素的含量和成分都有差別，這些差別決定了木漿的熱性質以及卷煙紙的熱性質。
編輯本段提取方法
從植物纖維中提取半纖維素的方法，其步驟是：將植物纖維、鹼、水混合後放入帶有攪拌裝置和加熱系統的反應釜中，將反應釜溫度升至35℃～85℃，同時在300rpm～2000rpm的轉速條件下，攪拌10s～10min，以常規方法過濾或離心，得到的濾液或上清液即為半纖維素的提取液；向半纖維素的提取液中加入其2～3倍體積量的80％～95％的乙醇，使可溶性半纖維素沉澱，常規過濾，收集產物並乾燥，得半纖維素。本發明的方法反應物的濃度比水提取法要求的反應物濃度高，提取中不要求使用大量的水，明顯降低了提取成本。

5. 如果用水解酸化預處理垃圾滲濾液，一般需要多久的停留時間

處理水質，水量都不小的，怎麼知道

6. 求助：檸檬制酒生產和生活廢水回用問題

一、檸檬酸生產廢水的主要排放源
在我國檸檬酸的生產主要以薯干玉米等為原料以玉米原料生產檸檬酸為例其生產工藝及廢水排放源見圖1.

由圖1可見玉米檸檬酸的生產工藝主要包括糖化、發酵、提取和精製等。
1、檸檬酸廢水的主要來源為糖化洗濾布水在糖化過程中糖化液必須過濾除去玉米渣過濾機的濾布需要定期清洗產生糖化洗濾布水主要含有澱粉蛋白質纖維素玉米脂肪及鈉離子等。
2、二壓洗濾布水糖液在發酵罐中發酵得到發酵液經壓濾機壓濾去除菌絲體成為發酵清液送到提取車間壓濾機的濾布需要定期清洗由此而產生二壓洗濾布水主要含有檸檬酸殘糖蛋白質和維生素。
3、刷罐水發酵罐排放發酵液後在下一次進料前要用清水將發酵罐洗滌干凈從而產生刷罐水主要含有檸檬酸殘糖蛋白質維生素和聚醚等。
4、濃糖水發酵清液與中和生成檸檬酸鈣沉澱上部母液稱為濃糖水含有檸檬酸檸檬酸鈣殘糖油脂蛋白質微量鈉鹽聚醚及有機色素等。
5、洗糖水中和工序得到的固相檸檬酸鈣調漿後送入過濾機繼續使用的熱水進一步洗去殘糖及可溶解性雜質抽濾後排放出洗糖水含有檸檬酸檸檬酸鈣殘糖油脂蛋白質無機鈣及有機色素等。
6、沙柱沖洗水精製工序中要把固體物質在沙濾器中除去沙柱需定期沖洗形成沙柱沖洗水含有硫酸鈣檸檬酸以及其他結成濾餅的固性物。
7、離子交換淡酸水離子交換淡酸水由個位置產生沙柱炭柱陰柱陽柱離子交換柱再生前將淡酸液排入後柱然後用清水無離子水把殘液沖向後柱所產生的廢水為離子交換淡酸水含有檸檬酸鐵鈣氯等離子以及濾層微粒和破碎的陰陽樹脂。
8、炭柱廢鹼水酸鹼液經沙柱過濾後進入活性炭柱吸附炭柱每周用水溶液再生再生所排放的水為炭柱廢鹼水含有檸檬酸鹽及有機色素等。
9、陽柱廢酸水來自炭柱的酸解液經過陽離子交換柱再生時先放去濃酸液用清水洗滌殘液形成陽柱廢酸水含有檸檬酸金屬離子等。
10、陰柱廢氨水來自陽柱的酸解液經過陰離子交換柱再生時先放去濃縮液用清水洗滌放去淡酸水以後用氨水溶液再生形成陽柱廢酸水含有N~3檸檬酸非金屬離子等,(11D再生沖洗水,交換柱再生沖洗水包括炭柱陰柱陽柱3部分9再生結束9放去再生廢水後9用無離子水沖洗殘留的再生廢水9形成b再生沖洗水9含有NaO~~CIN~3以及相應的鹽類和破碎的樹脂,以上各工藝點所排放廢水的水量和水質見表1。

由表1可見9檸檬酸廢水主要來自提取車間的濃糖水和洗糖水9其濃度高排放量大;發酵車間的刷罐水雖然濃度高9但水量很少9有機負荷較小;其他各點排放的廢水濃度較低9水量也不大,檸檬酸廢水中含有大量的有機物(有機酸糖蛋白質脂肪澱粉纖維素等D及NPS等物質9生產中未糖化的澱粉質未發酵的殘糖未能提取的檸檬酸等都進入廢水中9形成高濃度的有機污染物。
二、檸檬酸廢水的處理方法
1、厭氧生物法
厭氧生物法主要是利用厭氧微生物在無氧條件下分解有機物9在處理檸檬酸廢水時9其具體過程主要可分兩個階段:(1D在不同的厭氧微生物種群作用下9將蛋白質脂肪碳水化合物等有機物水解和厭氧分解成脂肪酸及其他產物;(2D在有生理獨特性的專性厭氧菌產甲烷菌的作用下9將第一階段的最終代謝產物轉化成C~4或CO2,檸檬酸廢水的厭氧處理技術主要有管道式厭氧消化器高溫厭氧消化池和上流式厭氧污泥床(UASBD等。
2.1.1管道式厭氧消化器
管道式厭氧消化器具有兩步厭氧消化性狀:在消化器前面的管段9處於產酸階段9對較低p~的進水有一定的緩沖作用9後面的管段則以產甲烷為主9這樣減少了不同階段的厭氧微生物群落間的相互抑製作用,浙江省工業環保設計研究所。採用管道式厭氧消化器對檸檬酸廢水進行厭氧處理9在進水p~3.44~4.38COD14187.5mg/L處理水量200t/dCOD容積負荷7.09kg/(m3-dD條件下9出水p~7.0~7.5COD去除率為81.1%9去除1kgCOD產沼氣0.43m3,管道式厭氧消化器內充填填料作為微生物載體9能滯留高濃度厭氧活性污泥9增強耐進水低p~和耐負荷變化的能力,採用這種方法9酸性的高濃度廢水無需進行p~調整可直接進入處理系統9從而減少葯劑消耗量9降低運行費用9便於操作管理,但此法存在污泥流失現象9且需定期排泥。
2.1.2高溫厭氧消化池
廣東佛山環境工程裝備公司採用高溫厭氧消化法處理寧鄉檸檬酸廢水9進水COD9914~17014mg/L9BOD54882~77700mg/L9p~4~59控制消化池溫度60C左右水力停留時間48h9則出水COD為1314~1600mg/L9BOD5139~416mg/L9p~4~59COD和BOD5去除率分別達85%和90%以上,此法的優點是消化時間短9消化溫度適應性強9運行費用低9有機物去除率高,但廢水升高溫度需消耗額外的能量9因此9適用於原廢水溫度較高的情況。
2.1.3上流式厭氧污泥床
上流式厭氧污泥床(UASBD在國外已普遍推廣使用,我國將UASB反應器技術列為b八五攻關項目9國家環保局首選UASB技術用於處理釀造食品屠宰行業廢水,山東莒縣化工股份有限公司則率先採用了UASB技術處理檸檬酸廢水9其UASB厭氧反應器結構見圖2。廢水通過反應器底部的進水管進入內筒9逐步上升到反應器頂部的水分布器9通過虹吸管均勻進入外筒和中筒之間與其中馴化好的污泥相混合9在厭氧菌的作用下9廢水中的有機物被分解產生沼氣,通過斜板三相分離器的分離作用9水通過三相分離器上部的出水管排出9污泥被留在反應器的底部沼氣通過水封的作用經沼氣管排出進入氣櫃被鍋爐利用。

北京桑德環保產業集團[6]利用兩級准中溫UASB反應器試驗處理檸檬酸廢水一級反應器的水力停留時間為Z9h二級反應器的水力停留時間為10h進水溫度約30Cp~為5.0~6.0設計COD容積負荷為10kg/(m3.d)穩定運行階段COD去除率達90%以上出水COD穩定在300mg/L以下去除1kgCOD產生沼氣0.58m30上流式厭氧污泥床有更強的耐負荷沖擊能力處理效果好剩餘污泥少操作管理方便。
厭氧生物法用於處理有機物濃度高~可生化性好的檸檬酸廢水有機物去除率高運行費用低但隨著國家對排水要求的更加嚴格單獨採用厭氧生物處理出水COD和BOD5等指標尚不能滿足國家排放標准要求。
2.2厭氧好氧生物組合法
單獨採用厭氧生物法處理高濃度檸檬酸廢水往往不能達到國家排放標准需組合其他處理技術如好氧生物處理技術。
針對檸檬酸生產廢水首先採用UASB技術對COD在5000~50000mg/L的高濃度廢水進行處理處理後的廢水與低濃度廢水混合再進入生物接觸氧化池最後再由物化處理把關盡可能降低水中污染物和色度使出水達標排放0整個工藝流程(厭氧好氧生物組合法處理檸檬酸廢水工藝流程)見圖3。

採用這種工藝處理檸檬酸廢水能將85%以上的有機污染物轉化成沼氣運行穩定操作管理方便剩餘污泥少而且整個工藝過程不產生二次污染。
2.3乳狀液膜法
液膜分離技術是一項高效~快速~節能的新型分離技術近年來液膜分離技術在重金屬分離。生物工程等領域得到廣泛應用特別是在處理高濃度有機廢水方面液膜法取得了顯著成績[10~1Z]。乳液與廢水通過攪拌充分混合接觸廢水中的檸檬酸透過液膜濃縮在膜內從而達到分離的目的。
以LMA-1為表面活性劑~正三辛胺為流動載體~NaZCO3溶液為內相試劑~煤油為膜溶劑所組成的液膜體系處理檸檬酸廢水當進水COD為4000~5000mg/L時控制一定的攪拌速度表面活性劑種類和用量載體用量乳水比和油內比可使廢水中的COD去除率達99%G該法工藝簡單效率高成本低易於工業化。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
2.4中和廢水回用技術
檸檬酸生產過程排放的各股廢水中中和工序產生的廢水水量最大污染最嚴重G探討中和廢水的回用技術對於保護環境節約用水資源具有重要意義。
中國科學院生態環境研究中心研究了在中和廢水中馴化選育檸檬酸生產菌並輔助簡單預處理措施的中和廢水回用工藝。
試驗廢水選自山東萊蕪檸檬酸廠中和廢水採用活性炭吸附離子交換和鹼處理回調H等預處理方法處理後廢水進行搖瓶發酵試驗。試驗結果表明:廢水經活性炭單獨處理後發酵檸檬酸產量提高了23.4%;經活性炭結合陽離子交換樹脂處理檸檬酸產量提高了53.0%但採用再生和清洗時將產生二次廢水。而採用鹼(NaOH)預處理中和廢水去除影響發酵產率的部分雜質再用酸(H2SO4)調H至6.5處理後出水利用從黑麴黴CBX-12馴化獲得的耐受廢水的C-98菌株在總還原糖質量分數為14%~16%麥麩質量分數為2.5%乙醇質量分數為1.5%的最佳條件下進行發酵總產酸率已接近利用自來水在同等條件進行發酵的產酸率。該工藝投資省運行費用低可使中和廢水經處理後回用於生產。
2.5發酵廢液製糖化酶
檸檬酸生產排放的發酵廢液中含有大量黑麴黴菌絲體。從廢液中提取黑麴黴菌絲體不僅可獲得大量具有較高利用價值的糖化酶制劑也可使廢液的COD降低從而減少排污量和治污負荷G四川輕化工學院在檸檬酸發酵廢液中加入絮凝劑於35~45C保溫攪拌15~20min待廢液中固形物沉澱完畢收集菌泥。將所得菌泥壓濾至含水80%(質量分數)以下添加等量石英砂研磨30min然後在60C以下風干製成干菌體常法粉碎得菌粉。在干菌體中添加纖維素酶(每克干菌體添加纖維素酶200g)50~60C保溫3製得酶處理液其糖化力更高。試驗結果表明獲得的菌粉具有較高的糖化力最適作用溫度為60C最適H為4.6可用於酒精生產。

7. 植物原料怎樣水解

植物原料所含聚糖在催化劑與水的作用下水解成單糖的解聚過程。用於水解生產的主要植物纖維原料為森林採伐剩餘物、木材加工廢料和農業廢料。20世紀60年代以前，水解科研及生產系以木質原料為主，當時常用「木材水解」一詞。水解工業是以植物纖維為原料通過水解獲得單糖等中間產物，再經生物化學或化學加工轉換成一系列有機化工產品及蛋白飼料等產品的化工生產部門。

簡史

1819年法國科學家布拉孔諾（H.Bracon-not）首先發現纖維素可經濃硫酸水解成葡萄糖，為植物原料水解利用奠定了基礎。1854年法國公布了阿雷納（Aréna）和佩盧茲（Peluse）用濃硫酸木材水解法制酒精的研究成果。於次年在巴黎建成了世界上第一座木材水解酒精廠。早期的濃硫酸水解法雖已顯示了工藝設備簡單易行及糖得率高（近理論值）等方面的優越性，但由於硫酸耗量高達原料重的0.8～1.1倍，且不能有效回收，使這一方法的推廣和應用受到限制。1856年法國學者貝尚普（A.Béchamps）首次以發煙鹽酸為催化劑進行了木材水解研究。其後經過許多研究者的持續工作，兩種濃鹽酸水解方法——普羅多爾（Prodor）法即氣體鹽酸水解法，及貝爾吉烏斯—萊茵奧（Bergius-Rheinau）法即液體鹽酸水解法，在20世紀20年代初達到中間試驗水平。1933～1942年期間德國及義大利分別建成濃鹽酸法及濃硫酸法木材水解廠，並先後投產。稀硫酸水解的研究最早可追溯至1844年。在此之後，瑞典的西蒙森（E.Simonsen）、德國的克拉森（A.Classen）和朔萊爾（H.Scholler）等作了大量研究，為以後稀硫酸水解法的工業化生產打下基礎。朔萊爾所提出的水解法的特點是在水解器中形成的糖可及時連續地滲濾排出。糖的分解大為下降，得率提高。這一滲濾式水解法經繼續改進後，被稱為朔萊爾（Scholler）法。第二次世界大戰期間，德國、蘇聯、美國等國先後對稀硫酸滲濾水解法進行了深入的研究開發，並相繼建廠生產，主產品為酒精，部分廠尚生產飼料酵母。第二次世界大戰後，日本為了達到甜味資源自給及發展新木材化學工業的目的，全面開展了濃硫酸及濃鹽酸水解技術方面的研究，並於50年代末60年代初採用濃硫酸法先後建廠試生產，在回收硫酸上採用了新的途徑，主產品為結晶葡萄糖。此方面研究開發工作終因60年代木材價格上漲而中斷。蘇聯擁有豐富的森林資源，始終重視發展其水解工業。從60年代開始，由於大力發展牲畜飼養事業，產品結構發生改變。飼料酵母上升為主產品，同時也鞏固酒精生產，發展糠醛生產。此外，木糖醇及木質素深加工產品也得到了相應發展。水解原料構成也逐漸變化，農業廢料比重日益上升。中國的水解研究，始於20世紀40年代。從60年代起，科研及生產發展較快。糠醛生產廠已遍布全國，並建立了木材水解酒精廠、木糖醇及木糖生產車間。從70年代中期起，國際上對植物纖維水解利用的研究更趨重視，主要集中於水解方法新領域的開拓研究，在纖維素酶水解法的研究方面取得了不少進展。

原料

木質原料有等外材、梢頭木、木片、刨花、板皮、板條及木屑等。林產品工業領域中的廢渣廢液，如栲膠渣、纖維板生產廢水，也不同程度地用於水解生產，硫酸鹽法預水解液也有用於水解生產的。制漿生產中的亞硫酸鹽法紙漿廢液，作為含糖水解液早已在全球范圍內大量用作發酵原料。農業廢料有玉米芯、甘蔗渣、燕麥殼、棉籽殼、稻殼以及玉米稈、麥稈等。據估計80年代全世界每年用於水解生產的原料約700萬噸，林業原料及農業原料各佔一半。

在評價植物水解原料時，通常將其所含聚糖分為易水解聚糖及難水解聚糖兩類。前者主要指半纖維素（包括果膠質、樹膠類聚糖），易為酸及酶等催化水解；後者主要指纖維素及部分伴生其間的聚甘露糖和聚木糖，難被稀酸及酶催化水解。兩類聚糖的含量多寡，對確立水解工藝參數有密切關系。植物因種屬不同，以及生長地區、氣候條件的差異等因素的影響，其化學成分，以至易水解及難水解聚糖比例等都有明顯的變化。大量測定表明，林、農廢料中三大組成含量的平均范圍是：纖維素30～45%，半纖維素15～40%，木質素12～30%。某些富含聚糖的植物原料所含聚糖與普通穀物所含聚糖（澱粉）相近。

產品

水解生產的產品主要有酵母、糠醛、酒精（乙醇）、木糖醇、木糖、飼料糖漿、木質素植物刺激素、木質素植物生長刺激肥料、木質素活性炭等。由水解產品經再加工可形成大量二次產品及系列產品。例如糠醛除了本身可作為產品直接應用外，還是呋喃化工系列產品（包括呋喃類葯物）的基本原料。按80年代末期統計數字，全球由植物纖維原料直接生產的飼料酵母每年在45萬噸以上（未包括由制漿廢液等工業廢水生產的產品），糠醛及酒精的年產量分別為25萬噸及12萬噸左右。

水解廠副產品的種類與所選擇的主產品種類及水解工藝有關。如採用稀酸滲濾水解法生產酒精時，可得副產品糠醛、酵母、石膏、液體二氧化碳、乾冰等。生產結晶木糖醇或結晶木糖時，可同時得到飼料酵母或飼料糖漿。醋酸及醋酸鹽是糠醛生產的副產品。

水解原理與方法植物纖維所含聚糖——纖維素及半纖維素加水分解的總過程可分別表示如下：

水解所得單糖中，屬於己糖的除葡萄糖外，尚有甘露糖及半乳糖，戊糖為木糖及阿拉伯糖。在高溫酸水解條件下，單糖將進一步發生分解。已得到生產應用和正處於研究開發中的水解方法主要有以下幾個：

稀硫酸高溫滲濾水解法

簡稱滲濾水解法。是國際上目前大規模工業生產酵母和酒精唯一應用的一種水解方法。水解時由水解器頂部向器內連續泵入高溫稀酸溶液，使其透過（滲濾）水解物料層及時地將已水解出的單糖液（水解液）排出反應空間，以減少糖的分解，獲得高的得糖率。半纖維素、纖維素的水解速度及其水解出的單糖的分解速度均相差甚遠，植物纖維原料的形態在水解過程中變化很大，這些因素要求水解溫度要由低（175℃）向高（190℃）逐漸升溫，且要嚴格控制滲透速度。水解時，硫酸濃度為0.5～0.8%，水解液比（水解液采出量與干基原料重量比）為14左右。滲濾法水解生產工藝包括原料制備（粗大原料削片、粉碎）、水解、水解液中和、澄清等基本工序。水解流程如圖1。

圖1水解器是水解生產的關鍵設備，在蘇聯該項設備在向系列化、大型化方向發展。常見的計有容積為18、20、30、37、40、50、70、80及160立方米9種。70立方米容積水解器結構見圖2。

圖2國際上採用滲濾法水解生產的企業為了全面利用原料中的聚己糖及聚戊糖，依所選定產品方案的不同主要有4種類型的水解廠：①酵母水解廠；②酒精酵母水解廠（酒精為主產品）；③糠醛酵母水解廠（糠醛為主產品）；④木糖醇酵母水解廠（木糖醇為主產品）。酒精酵母水解廠基本生產流程見圖3。

通過滲濾法水解，每噸絕干原料（按針葉樹材計）可獲得450～500千克左右的還原糖。今以酒精酵母水解廠及酵母水解廠為例，其產品（包括副產品）及數量見下表。

現階段，採取稀硫酸高溫滲濾法進行水解生產的國家主要是蘇聯。此外，保加利亞、中國及巴西亦屬生產國。

圖3濃鹽酸水解法

植物纖維素在鹽酸濃度高於39%的情況下即可在常溫下水解。水解前先經過吸附、潤脹、溶解等過程。但在濃酸介質中，纖維素水解成葡萄糖後又立即回聚成結構不同於纖維素低聚糖的新低聚糖。這種新低聚糖在稀酸中極易水解成葡萄糖。濃鹽酸水解法有液相（大酸比）及氣相兩類。以生產結晶葡萄糖為主產品的大酸比濃鹽酸水解法，其工藝主要包括原料制備、預水解、纖維木質素乾燥、水解、鹽酸回收及葡萄糖復鹽結晶及復鹽分解等基本工序。與稀硫酸水解法相比，濃鹽酸水解有得糖率高、糖濃度高、糖質純以及節約能源等許多優點。但是，液相濃鹽酸水解法在其工業生產中有不少技術難關，有待繼續解決。

酶水解法

以纖維素酶及相應的半纖維素酶為催化劑，對纖維素及半纖維素聚糖進行水解的方法。酶法水解在常溫常壓下進行，不需要耐壓耐腐蝕設備。由於酶促反應的特異性，產物單一，可免除產物的二次降解，故糖質純凈。但也存在不少技術難關，如原料預處理及酶制劑生產費用昂貴，酶水解反應慢、周期長，酶的有效回收難等，有待進一步解決。

高溫快速水解法

從70年代以來，各國普遍研究這一方法。此法一般以0.5～0.8%的稀硫酸為催化劑，在220～240℃高溫下於管式水解器中連續進行，水解時間僅為數秒到數分鍾。葡萄糖得率可達理論得率的50%以上。該法目前尚處於試驗階段。

趨勢

現有稀硫酸高溫滲濾水解法的繼續完善與提高，仍將是各生產國今後的一項重點任務。以生物技術的新研究成果改進酵母生產技術將受到重視。酶水解技術在商業化的道路上可望取得更多突破，原料的經濟預處理方法和酶製取成本的下降及回收利用技術的研究仍將會成為研究的中心目標。占首位的水解產品將繼續是飼料酵母，其次為糠醛、酒精及水解糖質飼料等。由於飼養業迅速發展的需要，飼料酵母產量可能增長較快。為了水解生產的進一步發展與擴大，新水解原料資源的開發利用已引起普遍重視。預計城市纖維質垃圾、高位低分解度泥炭及富含聚糖的海洋植物等將會得到更多研究與應用。營造水解原料基地林亦可能受到重視。

8. 什麼是水解液

水解液(又名水解珍珠液、珍珠提取液,簡稱珍珠液)是通過生物化學反應、分解提取,在珍珠粉中脫除了大量碳酸鈣,提取其有效成份氨基酸和多種營養成份。