稻殼（大米外面的一層殼）

稻殼（大米外面的一層殼）

稻殼 （大米外面的一層殼） 次瀏覽 | 2022.08.21 17:34:01 更新 來源 ：互聯(lián)網(wǎng) 精選百科 本文由作者推薦 稻殼大米外面的一層殼

稻殼，是大米外面的一層殼。可以用來做醬油、酒以及發(fā)電，裝成袋也可以種植平菇。稻殼是由外迎、內(nèi)穎，護穎和小穗軸等幾部分組成，外穎頂部之外長有鬢毛狀的毛。

稻殼的理化特性：稻殼是由外穎、內(nèi)穎，護穎和小穗軸等幾部分組成，外穎頂部之外長有鬢毛狀的毛。正稻殼則是由一些粗燥的厚壁細(xì)胞組成，其厚度大約24～30微米，稻殼富含纖維素、木質(zhì)素、二氧化硅，其中脂肪、蛋白質(zhì)的含量較低，基于稻谷品種、地區(qū)、氣候等差異，其化學(xué)組成會有差異。

中文名

稻殼

長

5—10mm、2.5—5mm

色 澤

稻黃色、金黃色、黃褐色等

厚

23—30um

釋 義

稻谷外面的一層殼

制作物品

醬油、酒、燃料

概述稻殼

中國是世界上最大的水稻種植國家，據(jù)農(nóng)業(yè)部的統(tǒng)計，2005年中國稻谷產(chǎn)量18059萬噸，稻殼通常占稻谷的20％，照此計算，稻殼3600多萬噸，稻殼資源十分豐富。然而，稻殼表面堅硬，硅含量高，不易被細(xì)菌分解，且堆積密度小，廢棄破壞環(huán)境，成為米業(yè)企業(yè)的包袱，稻殼的開發(fā)利用意義重大。稻殼的主要組成是纖維素類、木質(zhì)素類和硅類，品種及產(chǎn)地不同，其組成有所差別，大致組成為：粗纖維35.5%～45％（縮聚戊糖16%～22％）、木質(zhì)素21%～26％、灰分11.4%～22％、二氧化硅10%～21％。

根據(jù)稻殼的化學(xué)組成，可將它的利用分為三大類：利用它的纖維素類物質(zhì)，采用水解的方法生產(chǎn)如糠醛、木糖、乙酰丙酸等化工產(chǎn)品；利用它的硅資源生產(chǎn)如泡花堿、白炭黑、二氧化硅等含硅化合物；利用它的碳、氫元素，通過熱解（氣化、燃燒等）獲得能源。

把稻殼利用好不僅能降低污染、靜化環(huán)境，而且還能創(chuàng)造經(jīng)濟效益、節(jié)約資源、造福人類。稻殼的利用途徑和方法還有許多，如稻殼加工生產(chǎn)活性炭、電池石墨炭材料、稻殼板材等。

常州市興存化工有限公司CEO王興存說：“稻殼應(yīng)用最具前景的領(lǐng)域為生物質(zhì)能源和混凝土活性摻合料。用稻殼發(fā)電，技術(shù)成熟、經(jīng)濟效益顯著、環(huán)境污染小、消化資源能力大；低溫稻殼灰具有納米特性，對混凝土有顯著的增強改性效果，前景誘人，這種納米材料在其他方面的應(yīng)用有待研究。攻克焚燒溫控技術(shù)難關(guān)、實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，定將為稻殼的應(yīng)用開辟出嶄新的道路。

水解

稻殼生產(chǎn)木糖

稻殼中的縮聚戊糖包括半纖維素和果膠多糖，其中五碳糖有木聚糖、木葡聚糖、阿拉伯聚糖、阿拉伯半乳聚糖等。

在比較緩和的水解條件下，縮聚戊糖水解生成木糖：結(jié)晶木糖粉末呈白色，甜度相當(dāng)于蔗糖的67％。

木糖催化加氫生成木糖醇：結(jié)晶木糖醇粉末為斜光體，呈白色，熔點91～93.5℃，在20℃水中的溶解度為14.4％，甜度與蔗糖相當(dāng)。木糖醇是不發(fā)酵物質(zhì)，它不像木糖、蔗糖經(jīng)發(fā)酵變成酵母，且不被大部分細(xì)菌分解，可以防止齲牙。因此，木糖醇是生產(chǎn)口香糖的最好原料之一。

稻殼生產(chǎn)糠醛

糠醛迄今為止仍無法合成，是只能用農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)的一種重要有機化工原料。生產(chǎn)糠醛的主要原料是多縮戊糖含量高的玉米芯、甘蔗渣、稻殼等農(nóng)作物秸稈。稻殼經(jīng)深度水解獲得糠醛，稻殼在稀酸液中，在加熱加壓條件下，縮聚戊糖先水解成戊糖，戊糖進一步脫水生成糠醛。

由于稻殼中縮聚戊糖半纖維素和果膠多糖組成的多樣性，在較劇烈的水解條件下制備糠醛的同時，副產(chǎn)物也非常復(fù)雜，其中比較有經(jīng)濟價值的主要有醋酸、丙酮、甲醇等。

糠醛是一種重要有機化工原料，經(jīng)加工可以合成得到一系列化工產(chǎn)品，如經(jīng)催化加氫制備糠醇。

呂秀陽在他的《稻殼資源化新工藝》一文中提出了稻殼連續(xù)近臨界水水解新工藝，優(yōu)化的連續(xù)近臨界水水解工藝條件為：壓力25MPa，溫度320℃，停留時間36s，可將80％的碳源轉(zhuǎn)化為水溶性物質(zhì)，多聚糖和單糖的收率在40％以上。近臨界水水解的優(yōu)點：水解速度快，近臨界水的水解速度是以酸為催化劑的酸水解速度的10～100倍；無污染，無廢水處理；近臨界水不僅可以分解纖維素、半纖維素，同時也能分解木素和SiO2，把稻殼中的硅變成水溶性硅化合物。

如上所述，和傳統(tǒng)的酸催化水解相比，近臨界水在水解速度、稻殼的分解強度或者說水解能力上都要好得多，污染小，通過對水解液的分離處理，可以得到包括硅化合物在內(nèi)的多種產(chǎn)物，提高了稻殼的綜合利用水平。該工藝的致命弱點是產(chǎn)生近臨界水需要高溫高壓條件，對設(shè)備的要求高，投資大。目前該工藝還只停留在小型試驗階段，要實現(xiàn)工業(yè)化還有待做深入的研究。

稻殼中硅的開發(fā)利用

稻殼中約含10%～21％SiO2，且是無定型結(jié)構(gòu)，而自然界中絕大多數(shù)SiO2都呈結(jié)晶態(tài)存在，水稻將土壤中稀少的無定型SiO2富集于稻殼中，它是一種很有價值的資源。

低溫稻殼灰

在600℃以下將稻殼焚燒，所得低溫稻殼灰90％以上是SiO2，并且仍保持無定型SiO2狀態(tài)不變，以約50納米級直徑的顆粒為基本粒子，松散粘聚并形成大量納米尺度孔隙。低溫稻殼灰比表面積大，有超高的火山灰活性，對混凝土有超強的增強改性作用，在混凝土中摻入10％低溫稻殼灰，就可提高混凝土抗壓強度10MPa以上[3]，這個結(jié)果是非常誘人的。該項技術(shù)的關(guān)鍵是焚燒溫度的控制，溫度超過600℃，SiO2由無定型狀態(tài)變成了結(jié)晶狀態(tài)，所得的稻殼灰失活，目前還只能在小容量焚燒爐中制備這種活性納米SiO2低溫稻殼灰材料。

含硅化合物

稻殼灰中90％以上是SiO2，稻殼灰與燒堿反應(yīng)制泡花堿（水玻璃）。稻殼灰與硫酸銨反應(yīng)制備白炭黑。碳化硅是一種強共價結(jié)合陶瓷，具有高強度、高硬度、高導(dǎo)熱及優(yōu)良的耐腐蝕性能，稻殼與酸煮沸，除去金屬氧化物，再經(jīng)干燥、高溫分解和合成，得到碳化硅。稻殼制高純SiO2，高純SiO2是精細(xì)陶瓷、光導(dǎo)纖維和太陽能電池等工業(yè)的基礎(chǔ)材料，SiO2也是生產(chǎn)橡膠的輔助劑。

熱解

能源短缺是全球面臨的最大挑戰(zhàn)之一，隨著石油、煤炭等礦石能源資源的消耗并最終枯竭，尋找可替代能源成為各國優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略。中國人均石油、煤炭資源擁有量不及世界平均水平，石油對外依賴度高，能源短缺日漸明顯。生物質(zhì)能是指除化石燃料外所有來自于動植物并能再生的物質(zhì)，生物質(zhì)能源資源包括農(nóng)作物秸稈、薪柴、木材加工剩余物、植物油料、植物纖維和淀粉、人畜糞便等。目前各國，尤其是發(fā)達(dá)國家都把研發(fā)高效、清潔、安全的生物質(zhì)能源技術(shù)列入國家科學(xué)技術(shù)優(yōu)先發(fā)展目標(biāo)，投入大量的財力、人力。

稻殼內(nèi)熱干餾制取化工原料

稻殼在中國可以說是“取之不盡，用之不竭”，其著火性能較好，且不含硫和重金屬，燃燒時對環(huán)境的污染比煤要小得多。稻殼的可燃成分在70％以上，其熱值為12.5～14.6MJ/kg，大約是煤的1/2。因此，稻殼用于能源無疑是稻殼最具前景的應(yīng)用領(lǐng)域。

燃料棒（塊）

稻殼的堆積密度小，一般為100～140kg/m3，表面堅硬，極大地限制了它的利用。加入粘接劑或助燃劑，通過壓縮成型制成燃料棒（塊），能大大地提高其燃燒效率，降低運輸及貯存成本，方便使用。該技術(shù)簡單實用，易于推廣，是解決稻殼利用的一條有效途徑，在中國廣大地區(qū)得到應(yīng)用。

稻殼發(fā)電

以稻殼為原料發(fā)電在中國雖然起步較晚，但技術(shù)進步迅速，目前許多糧食加工企業(yè)利用稻殼發(fā)電，經(jīng)濟效益顯著。黑龍江北大荒墾區(qū)已建成中國最大、具有國際先進技術(shù)水平的稻殼發(fā)電機群。2001年建成首座裝機容量1000kw稻殼發(fā)電廠，5a來，累計投資6000萬元，共建成9座總裝機容量6000kw的稻殼發(fā)電集群，年創(chuàng)經(jīng)濟效益180多萬元。浙江、安徽、四川等省都建成了稻殼發(fā)電廠。

稻殼發(fā)電在中國主要采用稻殼煤氣發(fā)電技術(shù)，此工藝由煤氣發(fā)生爐、脫焦和發(fā)電機組成，稻殼在煤氣發(fā)生爐中氣化轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w（煤氣），經(jīng)水洗脫焦油后，進入發(fā)電機組轉(zhuǎn)變成電力。2～3kg稻殼可產(chǎn)生電能1kw·h，成本約0.30元。稻殼發(fā)電另一個特點是，和火電及水電相比，投資較小，通常只有火電或水電的1/3～1/2。

稻殼煤氣發(fā)電技術(shù)目前存在的問題是：煤氣水洗脫焦油產(chǎn)生的焦油的回收及廢水處理；減少對環(huán)境的污染；提高產(chǎn)氣的均衡性；產(chǎn)生的大量炭化稻殼的利用（炭化稻殼目前主要應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)的鐵水保溫）。

應(yīng)用農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

1、作飼料：用堿或氨處理或改性、膨化處理的稻殼是一種很好的飼料，再加米糠與碎米比例適宜混合喂牛效果好；國外將稻殼發(fā)酵作飼料，經(jīng)檢測蛋白質(zhì)含量可達(dá)30%。

2、作肥料：將殼膨化，摻入1%尿素，少量石灰水，在露天中發(fā)酵到顏色變黑，作肥料具有良好的保水、保肥性和孔隙性。用于蔬菜種植，提高產(chǎn)量一倍以上。

3、殺蟲劑：因稻殼成分中含有大量二氧化硅，在昆蟲胸部的蠟質(zhì)表層上起腐蝕作用，從而打亂了昆蟲正常的新陳代謝，導(dǎo)致死亡。

4、食用菌培養(yǎng)料：稻殼膨化后做食用菌培養(yǎng)基能使?fàn)I養(yǎng)充分被菌吸收，縮短生產(chǎn)周期，可替代木屑栽培香菇。

化工中的應(yīng)用

1、制乙醇：國外研究表明，稻殼含纖維素，經(jīng)加硫酸高壓分解后的水解物，加水酵母發(fā)酵可制乙醇。[2]

2、活性炭和白炭黑：將稻殼于密閉鐵容器內(nèi)進行高溫干餾后加8%純堿，加同量水煮、用冷水洗至中性、加熱烘干、除雜、粉碎、過篩(100目)即成高效澄清劑活性炭。以稻殼灰為原料，經(jīng)堿浸后得水玻璃，水玻璃與酸反應(yīng)得沉淀物，經(jīng)過濾、水洗、干燥得白炭黑。兩種產(chǎn)品均為大宗化工產(chǎn)品，市場需求很大。

食品工業(yè)中的應(yīng)用

1、制食用糖：將干凈稻殼碾細(xì)以后，加水煮、燜，加入麥芽漿或含淀粉酶的固體曲或液體曲，攪拌糖化，液體加熱濃縮可制液糖，得率約25%。

2、作壓榨和過濾助劑：經(jīng)過加熱和清洗的稻殼在美國大規(guī)模應(yīng)用于非柑橘類水果，如蘋果、梅子、葡萄等的壓榨助劑，稻殼起疏松、助濾作用，能提高果汁及干果漿得率。

廢物處理劑中的應(yīng)用

1、去污劑：將谷殼灰、三聚磷酸鈉、硼砂、烷基芳基磺酸鹽按適當(dāng)比例混合，經(jīng)研磨而成，用于清除機器部件的油污效果好。

2、廢水處理劑：稻殼烘成灰中含無定形硅，孔隙多，用谷殼多孔性作過濾吸附介質(zhì)，可用于廢水處理。

參考資料