📄Работа №213973
Тема: Разработка процессов кислотного гидролиза природных полимеров
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
химия
Объем:
52 листов
Год:
2023
Просмотров:
13
4520
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Аннотация 2
Введение 6
1 Патентный поиск и литературный обзор 7
1.1 Современное представление о полимерах 7
1.1.1 Основные понятия о природных полимерах 8
1.1.2 Классификация природных полимеров древесины 9
1.2 Глюкоза - сырье для пищевой, фармацевтической и химической
промышленности 10
1.3 Промышленные способы получения глюкозы 12
1.3.1 Функциональные схемы производства глюкозы для пищевого
производства 12
1.3.2 Функциональные схемы производства глюкозы для
фармацевтического производства 13
1.3.3 Технологическая схема производства глюкозы для химического
производства 14
1.3.4 Механизм процесса гидролиза 15
1.3.5 Катализаторы, применяемые в производстве глюкозы 16
1.4 Патентный поиск 17
2 Экспериментальная часть 22
2.1 Обоснование выбора направления эксперимента 22
2.2 Характеристика сырья и готового продукта 22
2.3 Методы определения сырья и готового продукта 24
2.3.1 Хроматографические методы 24
2.3.2 Титриметрические методы 26
2.3.3 Оптические методы 27
2.3.4 Электрохимические методы 28
3 Расчетная часть 30
3.1 Методическая часть 30
3.1.1 Реагенты, оборудование и объекты исследования 30
3.1.2 Статистическая обработка результатов 30
3.1.3 Определение потери в массе при высушивании сырья 31
3.2 Получение гидролизатов 32
3.2.1 Качественный анализ 32
3.2.2. Количественный анализ 33
3.3 Обсуждение результатов 36
3.4 Технологические расчеты 38
3.4.1 Технологическая схема производства глюкозы 38
3.4.2 Материальный баланс 39
3.4.3 Тепловой баланс 42
Заключение 46
Список используемой литературы и используемых источников 47
Введение 6
1 Патентный поиск и литературный обзор 7
1.1 Современное представление о полимерах 7
1.1.1 Основные понятия о природных полимерах 8
1.1.2 Классификация природных полимеров древесины 9
1.2 Глюкоза - сырье для пищевой, фармацевтической и химической
промышленности 10
1.3 Промышленные способы получения глюкозы 12
1.3.1 Функциональные схемы производства глюкозы для пищевого
производства 12
1.3.2 Функциональные схемы производства глюкозы для
фармацевтического производства 13
1.3.3 Технологическая схема производства глюкозы для химического
производства 14
1.3.4 Механизм процесса гидролиза 15
1.3.5 Катализаторы, применяемые в производстве глюкозы 16
1.4 Патентный поиск 17
2 Экспериментальная часть 22
2.1 Обоснование выбора направления эксперимента 22
2.2 Характеристика сырья и готового продукта 22
2.3 Методы определения сырья и готового продукта 24
2.3.1 Хроматографические методы 24
2.3.2 Титриметрические методы 26
2.3.3 Оптические методы 27
2.3.4 Электрохимические методы 28
3 Расчетная часть 30
3.1 Методическая часть 30
3.1.1 Реагенты, оборудование и объекты исследования 30
3.1.2 Статистическая обработка результатов 30
3.1.3 Определение потери в массе при высушивании сырья 31
3.2 Получение гидролизатов 32
3.2.1 Качественный анализ 32
3.2.2. Количественный анализ 33
3.3 Обсуждение результатов 36
3.4 Технологические расчеты 38
3.4.1 Технологическая схема производства глюкозы 38
3.4.2 Материальный баланс 39
3.4.3 Тепловой баланс 42
Заключение 46
Список используемой литературы и используемых источников 47
📖 Введение
В современной промышленности, науке и технике широко применяют различные полимерные материалы. В зависимости от области применения важно определить критерии их выбора. Для использования в медицине и пищевой промышленности критерием использования того или иного полимера является его безопасность для живого организма. Такими полимерами могут быть соединения, полученные из природного возобновляемого сырья.
Известно, что для получения мономеров из полимеров древесной массы используют различные методы промышленного гидролиза: кислотный, щелочной, высокотемпературный, ферментативный и другие.
В работе изучена кинетика реакции кислотного гидролиза древесной массы хвойных пород в присутствии разбавленных соляной и фосфорной кислот при невысоких температурах. Предложен способ получения глюкозы с применением соляной кислоты в качестве катализатора.
Цель работы: разработать процесс гидролиза природных полимеров с применением кислотного катализатора на примере биополимеров древесной массы.
Задачи:
- изучить литературные данные и осуществить патентный поиск особенностей протекания реакций кислотного гидролиза природных полимеров, выбрать объект исследования;
- исследовать кинетические данные реакций кислотного гидролиза в зависимости от вида катализатора;
- разработать процесс кислотного гидролиза;
- предложить функциональную схему кислотного гидролиза;
- рассчитать материальный и энергетический балансы процесса.
Известно, что для получения мономеров из полимеров древесной массы используют различные методы промышленного гидролиза: кислотный, щелочной, высокотемпературный, ферментативный и другие.
В работе изучена кинетика реакции кислотного гидролиза древесной массы хвойных пород в присутствии разбавленных соляной и фосфорной кислот при невысоких температурах. Предложен способ получения глюкозы с применением соляной кислоты в качестве катализатора.
Цель работы: разработать процесс гидролиза природных полимеров с применением кислотного катализатора на примере биополимеров древесной массы.
Задачи:
- изучить литературные данные и осуществить патентный поиск особенностей протекания реакций кислотного гидролиза природных полимеров, выбрать объект исследования;
- исследовать кинетические данные реакций кислотного гидролиза в зависимости от вида катализатора;
- разработать процесс кислотного гидролиза;
- предложить функциональную схему кислотного гидролиза;
- рассчитать материальный и энергетический балансы процесса.
✅ Заключение
Таким образом, исходя из проведенных экспериментов, можно сделать вывод о том, что кислотный гидролиз природных биополимеров (древесины хвойной породы) является важной составляющей химического производства мономеров глюкозы, которые в свою очередь находят применение в других видах промышленности, а в частности фармацевтики.
Кинетический анализ процесса мягкого кислотного гидролиза биополимера на примере древесиной массы подтвердил возможность осуществления управляемого процесса с целью получения мономеров (глюкозы).
Проведение солянокислого гидролиза природного полимера (целлюлозы) получение мономеров в 1,5 раза больше, чем при проведении фосфорнокислотного гидролиза. Это обосновывается тем, что солянокислый катализатор является более активным в отличие от фосфорнокислого катализатора, у которого диссоциация ионов водорода идет в 3 последовательных этапа.
Кислотный гидролиз природных полимеров при температуре 100 °C экономически выгоднее вести в течении 3 часов с применением соляной кислоты в качестве катализатора, чем фосфорной. Дальнейшее течение процесса, очевидно, переходит из кинетической в диффузионную область.
Для поддержания эффективности процесса предложена операторная схема с фракционной рециркуляцией сырья.
Расчет материального баланса процесса гидролиза древесины хвойной породы показал, что для получения 1 тонны готового продукта (глюкозы) необходимо 20 тонн древесины и 69 тонн воды.
Для проведения реакции гидролиза древесной массы при температуре 100 °C необходимо подводить тепло в количестве 24 722 111 кДж.
Кинетический анализ процесса мягкого кислотного гидролиза биополимера на примере древесиной массы подтвердил возможность осуществления управляемого процесса с целью получения мономеров (глюкозы).
Проведение солянокислого гидролиза природного полимера (целлюлозы) получение мономеров в 1,5 раза больше, чем при проведении фосфорнокислотного гидролиза. Это обосновывается тем, что солянокислый катализатор является более активным в отличие от фосфорнокислого катализатора, у которого диссоциация ионов водорода идет в 3 последовательных этапа.
Кислотный гидролиз природных полимеров при температуре 100 °C экономически выгоднее вести в течении 3 часов с применением соляной кислоты в качестве катализатора, чем фосфорной. Дальнейшее течение процесса, очевидно, переходит из кинетической в диффузионную область.
Для поддержания эффективности процесса предложена операторная схема с фракционной рециркуляцией сырья.
Расчет материального баланса процесса гидролиза древесины хвойной породы показал, что для получения 1 тонны готового продукта (глюкозы) необходимо 20 тонн древесины и 69 тонн воды.
Для проведения реакции гидролиза древесной массы при температуре 100 °C необходимо подводить тепло в количестве 24 722 111 кДж.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.