AGRIS - 

2022

Плешкова, Ольга Геннадьевна | Теплякова, Тамара Владимировна | Щербаков, Дмитрий Николаевич | Колосов, Петр Владимирович | Базарнова, Наталья Григорьевна

В статье приведены результаты исследований по биодеструкции компонентов лигноцеллюлозных субстратов при культивировании мицелия грибов Pleurotus ostreatus. Цель исследования –  изучение влияния базидиальных грибов P. ostreatus на ароматическую и углеводную составляющую растительного сырья. Для достижения этой цели в работе исследован компонентный состав растительного сырья на содержание лигнина, целлюлозы, легко- и трудногидролизуемых полисахаридов. Анализ структурных компонентов проводился по общепринятым в химии растительного сырья методикам в пересчете на абсолютно сухое сырье.Химический анализ субстратов показал, что в первую очередь биоконверсии подвергаются трудногидролизуемые полисахариды растительного сырья (для соломы пшеницы – на 15.25%, для лузги подсолнечника – на 10.55%, для осины древесины – на 17.54%). На основании этих данных можно предположить, что на однолетних растениях лигнин полностью не деструктирует, вследствие чего скорость роста грибов увеличивается на 2.5%. | The aim of the study was to study the effect of basidiomycetes on the aromatic and carbohydrate components of plant materials under the influence of the mycelium of the Pleurotus ostreatus fungus. To achieve this goal, we carried out a component analysis of the initial plant raw materials and raw materials after exposure to the mycelium of the basidiomycete.The moisture content in the raw material was determined, and the analysis of the content of: lignin, cellulose, easily and difficultly hydrolysable polysaccharides was carried out. The quantitative analysis of the structural components of plant raw materials was carried out according to the methods generally accepted in the chemistry of plant raw materials, in terms of absolutely dry raw materials.Chemical analysis of substrates showed that polysaccharides undergo bioconversion in the first place; difficultly hydrolyzable polysaccharides underwent biodegradation to a greater extent. It can be concluded that lignin does not completely destroy lignin on annual plants, as a result of which the growth and productivity of mushrooms increases.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2022

Кострюков, Сергей Геннадьевич | Малов, Никита Александрович | Мастерова, Юлия Юрьевна | Матякубов, Хусаин Бахрамович | Конушкин, Иван Александрович | Саврасов, Константин Викторович | Пыненков, Александр Алексеевич | Хлучина, Наталья Александровна

A methodical approach for quantitative determination of lignin and cellulose in plant materials by midinfrared FT-IR spectroscopy using the suspension method in tablets with KBr was proposed. For the prepared model binary mixtures of pure cellulose and lignin a direct correlation was achieved between the concentration and intensity of the analytical absorption bands of lignin (1508–1512 cm-1) and cellulose (1059–1061 cm-1). Based on the obtained intensity / concentration dependences formulas were derived that allow calculating the content of lignin and cellulose. The proposed method was tested on a wide range of plant biomass samples: 9 wood samples and 11 samples of agro-processing wastes. A good suitability of the proposed method for the quantitative determination of lignin was shown; the deviation from the literature data was no more than 1%. However, the proposed method was not suitable for the determination of cellulose since it didn't take into account the contribution of hemicellulose and extractive substances in the absorption band of 1059–1061 cm-1, which resulted in greatly overestimated results of cellulose content determination. | Предложен методический подход для количественного определения лигнина и целлюлозы в растительных материалах методом ИК-спектроскопии в среднем инфракрасном диапазоне с использованием метода взвесей в таблетках с KBr. Для реализации этого метода были приготовлены двойные смеси, состоящие из целлюлозы и лигнина, в различном массовом соотношении, на основании которых были построены калибровочные графики, отражающие зависимость интенсивности аналитических полос поглощения лигнина (1508–1512 см-1) и целлюлозы (1059–1061 см-1) от их содержания в смесях. На основе полученных зависимостей интенсивность/концентрация выведены формулы, позволяющие по интенсивности аналитических полос поглощения рассчитать содержание лигнина и целлюлозы. Предложенная методика апробирована на широком круге образцов растительной биомассы: 9 образцов древесины и 11 образцов отходов переработки сельскохозяйственной продукции. Показана хорошая пригодность предлагаемого метода для количественного определения лигнина, отклонение от литературных данных составило не более 1%. Однако в предлагаемом варианте метод оказался непригоден для определения целлюлозы, так как не учитывал вклад гемицеллюлозы и экстрактивных веществ в полосу поглощения 1059–1061 см-1, следствием чего явились сильно завышенные результаты определения содержания целлюлозы.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2021

Ведерников, Константин Евгеньевич

Процесс гибели лесов весьма динамичен и охватывает всю бореальную зону Северного полушария. На фоне ухудшения санитарного состояния насаждений происходит активизация патогенных организмов. В статье представлены материалы по изучению химического состава древесины особей различного жизненного состояния ели сибирской (Pícea obovata Ledeb.) в условиях распространения короеда-типографа (Ips typographus L.). Изучались растения различного жизненного состояния на предмет содержания водорастворимых и смолоподобных экстрактивных веществ, танинов, лигнина и полисахаридов. Полученные данные были подвергнуты статистической обработке. В условиях воздействия короеда-типографа по полимерным структурным компонентам древесины ели (лигнин и полисахариды) не выявлено значимых различий между особями различного жизненного состояния. В ходе исследования отмечено, что в процессе заселения короедами у растений происходит увеличение содержания экстрактивных веществ. C ухудшением состояния начинает увеличиваться доля фенольных соединений с 25.8% у растений хорошего состояния до 37.5% у растений неудовлетворительного состояния при уменьшении доли смолистых веществ. Увеличение фенольных соединений связано с увеличением танинов. Наибольшее содержание всех групп метаболитов (в том числе и танинов) отмечено у особей удовлетворительного жизненного состояния и составляет 7.15% от а.с.с. | The process of forest destruction is very dynamic and covers the entire boreal zone of the Northern hemisphere. Against the background of deterioration of the sanitary condition of plantings, pathogenic organisms become more active. The article presents materials on the study of the chemical composition of wood of individuals of various life conditions of Siberian spruce (Pícea obovata Ledeb.) in the conditions of distribution of bark beetle (Ips typographus L.). Plants of various life States were studied for the content of water-soluble and resin-like extractives, tannins, lignin, and polysaccharides. The obtained data were subjected to statistical processing. Under the influence of the bark beetle-typographer, no significant differences were found between individuals of different life States in the polymer structural components of spruce wood (lignin and polysaccharides). In the course of the study, it was noted that during the colonization of bark beetles in plants, the content of extractive substances increases. With deterioration, the proportion of phenolic compounds begins to increase from 25.8% in plants of good condition to 37.5% in plants of unsatisfactory condition, with a decrease in the proportion of resinous substances. An increase in phenolic compounds is associated with an increase in tannins. The highest content of all groups of metabolites (including tannins) was observed in individuals of a satisfactory life state and is 7.15% of the a.s.s.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2021

Кострюков, Сергей Геннадьевич | Петров, Павел Сергеевич | Мастерова, Юлия Юрьевна | Идрис, Тулфикар Джасим | Хамдамов, Салохиддин Сафарджонович | Юнусов, Искандарходжа Аскарходжаевич | Кострюков, Никита Сергеевич

In recent years solid-state 13C NMR spectroscopy using the technique of cross-polarization (CP) and sample rotation at a magic angle (MAS) has been used in the analysis of plant materials, including wood. Knowledge of the composition, structure and behavior of wood components in different conditions is of great importance, since the properties of wood materials depend on this. In this work differences in the composition of various tree species wood in central Russia (birch, aspen, spruce, and larch) were revealed using CP MAS 13C NMR spectroscopy. Assignment of various peaks in CP MAS 13C NMR spectra with the main components of wood was carried out. It was shown that cellulose is presented in amorphous and crystalline forms, the presence of lignin is unambiguously confirmed by signals of aromatic carbon atoms, and hemicellulose is detected by signals from carbon atoms of methyl groups of acetylxylose and L-rhamnose. According to the integral intensities, the total proportion of cellulose and hemicellulose in relation to lignin was determined: the largest amount of lignin was found in coniferous wood (spruce, larch), and the smallest amount of lignin was detected in deciduous species (aspen and birch). | Твердотельная ЯМР 13С спектроскопия с использованием техники кросс-поляризации (CP) и вращения образца под магическим углом (MAS) в последние годы стала применяться в анализе растительных материалов, в том числе и древесины. Знание состава, структуры и поведения компонентов древесины в различных условиях имеет огромное значение, так как от этого зависят свойства древесных материалов. В данной работе с помощью СР MAS ЯМР 13С спектроскопии были выявлены различия в составе древесины различных пород деревьев средней полосы России (береза, осина, ель и лиственница). Выполнено отнесение различных пиков в СР MAS ЯМР 13С спектрах с основными компонентами древесины. Показано, что целлюлоза присутствует в виде аморфной и кристаллической формы, наличие лигнина однозначно подтверждается сигналами ароматических атомов углерода, а гемицеллюлозы – сигналами атомов углерода метильных групп ацетилксилозы и L-рамнозы. По интегральным интенсивностям определена суммарная доля целлюлозы и гемицеллюлозы по отношению к лигнину: наибольшее количество лигнина обнаружено в древесине хвойных пород (ель, лиственница), а наименьшее – в древесине лиственных пород (осина и береза).

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2021

Ведерников, Константин Евгеньевич

Процесс гибели лесов весьма динамичен и охватывает всю бореальную зону Северного полушария. На фоне ухудшения санитарного состояния насаждений происходит активизация патогенных организмов. В статье представлены материалы по изучению химического состава древесины особей различного жизненного состояния ели сибирской (Pícea obovata Ledeb.) в условиях распространения короеда-типографа (Ips typographus L.). Изучались растения различного жизненного состояния на предмет содержания водорастворимых и смолоподобных экстрактивных веществ, танинов, лигнина и полисахаридов. Полученные данные были подвергнуты статистической обработке. В условиях воздействия короеда-типографа по полимерным структурным компонентам древесины ели (лигнин и полисахариды) не выявлено значимых различий между особями различного жизненного состояния. В ходе исследования отмечено, что в процессе заселения короедами у растений происходит увеличение содержания экстрактивных веществ. C ухудшением состояния начинает увеличиваться доля фенольных соединений с 25.8% у растений хорошего состояния до 37.5% у растений неудовлетворительного состояния при уменьшении доли смолистых веществ. Увеличение фенольных соединений связано с увеличением танинов. Наибольшее содержание всех групп метаболитов (в том числе и танинов) отмечено у особей удовлетворительного жизненного состояния и составляет 7.15% от а.с.с. | The process of forest destruction is very dynamic and covers the entire boreal zone of the Northern hemisphere. Against the background of deterioration of the sanitary condition of plantings, pathogenic organisms become more active. The article presents materials on the study of the chemical composition of wood of individuals of various life conditions of Siberian spruce (Pícea obovata Ledeb.) in the conditions of distribution of bark beetle (Ips typographus L.). Plants of various life States were studied for the content of water-soluble and resin-like extractives, tannins, lignin, and polysaccharides. The obtained data were subjected to statistical processing. Under the influence of the bark beetle-typographer, no significant differences were found between individuals of different life States in the polymer structural components of spruce wood (lignin and polysaccharides). In the course of the study, it was noted that during the colonization of bark beetles in plants, the content of extractive substances increases. With deterioration, the proportion of phenolic compounds begins to increase from 25.8% in plants of good condition to 37.5% in plants of unsatisfactory condition, with a decrease in the proportion of resinous substances. An increase in phenolic compounds is associated with an increase in tannins. The highest content of all groups of metabolites (including tannins) was observed in individuals of a satisfactory life state and is 7.15% of the a.s.s.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Елатонцев, Дмитрий Александрович | Иванюк, Елена Владимировна

Изучено влияние пероксидно-аммиачного, щелочного, азотнокислотного, органосольвентного и «aqueous ammonia soaking» (AAS) способов делигнификации на степень удаления лигнина из недревесных лигноцеллюлозных отходов: скорлупы грецкого ореха Juglans Regia L. и косточек абрикоса Prunus Armeniaca L. Показано, что максимальная степень делигнификации (94%) достигается при обработке сырья 42 мас% HNO3 и 20 мас% NaOH; минимальная – при пероксидно-аммиачной обработке (80%). Установлено, что наибольшая площадь удельной поверхности (202 м2/г) обеспечивается в результате применения 42 мас% HNO3, а максимальное йодное число (32 мг/г) – при использовании 25 мас% NH4OH. Делигнификация существенно увеличивает удельную поверхность (с 5 м2∙г-1 до 120–200 м2∙г-1) и йодное число (с 6.35 мг∙г-1 до 25–32 мг∙г-1) биомассы, однако при этом на 45–55% снижается обменная емкость материала. Полученные целлюлозные полупродукты, обладающие хорошими физико-химическими характеристиками, могут быть использованы для дальнейшего получения доступных сорбентов или ионообменных материалов. В соответствии с принципами «зеленой химии» отработанные растворы делигнификации по способам AAS и азотнокислотному предлагается утилизировать с получением жидких азотных удобрений. | The paper presents the of influence peroxide ammonium, alkali, nitric acid, organosolvent and "aqueous ammonia soaking" (AAS) delignification methods on the degree of removal of lignin from non-wood lignocellulosic waste walnut shell Juglans Regia L. and apricot seed Prunus Armeniaca L. It is shown that the maximum degree of delignification (94%) is achieved when processing raw materials with 42 wt% HNO3 and 20 wt% NaOH; the minimum is at peroxide-ammonia treatment (80%). We found that the greatest specific surface area (202 m2∙g-1) provided by the application 42 wt% HNO3, and a maximum iodine number (32 mg∙g-1) when using 25 wt% NH4OH. Delignification significantly increases the specific surface area (5 m2∙g-1 to 120–200 m2∙g-1) iodine number (6.35 mg∙g-1 to 25 to 32 mg∙g-1) of biomass, however, at 45–55% reduced exchange capacity of the material. The obtained cellulose intermediates having acceptable physical and chemical characteristics can be used for further preparation of available sorbents or ion exchange materials. In accordance with the principles of "green chemistry", it is proposed to dispose the spent delignification solutions from AAS and nitric acid methods in liquid nitrogen fertilizers producing.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Елатонцев, Дмитрий Александрович | Иванюк, Елена Владимировна

Изучено влияние пероксидно-аммиачного, щелочного, азотнокислотного, органосольвентного и «aqueous ammonia soaking» (AAS) способов делигнификации на степень удаления лигнина из недревесных лигноцеллюлозных отходов: скорлупы грецкого ореха Juglans Regia L. и косточек абрикоса Prunus Armeniaca L. Показано, что максимальная степень делигнификации (94%) достигается при обработке сырья 42 мас% HNO3 и 20 мас% NaOH; минимальная – при пероксидно-аммиачной обработке (80%). Установлено, что наибольшая площадь удельной поверхности (202 м2/г) обеспечивается в результате применения 42 мас% HNO3, а максимальное йодное число (32 мг/г) – при использовании 25 мас% NH4OH. Делигнификация существенно увеличивает удельную поверхность (с 5 м2∙г-1 до 120–200 м2∙г-1) и йодное число (с 6.35 мг∙г-1 до 25–32 мг∙г-1) биомассы, однако при этом на 45–55% снижается обменная емкость материала. Полученные целлюлозные полупродукты, обладающие хорошими физико-химическими характеристиками, могут быть использованы для дальнейшего получения доступных сорбентов или ионообменных материалов. В соответствии с принципами «зеленой химии» отработанные растворы делигнификации по способам AAS и азотнокислотному предлагается утилизировать с получением жидких азотных удобрений. | The paper presents the of influence peroxide ammonium, alkali, nitric acid, organosolvent and "aqueous ammonia soaking" (AAS) delignification methods on the degree of removal of lignin from non-wood lignocellulosic waste walnut shell Juglans Regia L. and apricot seed Prunus Armeniaca L. It is shown that the maximum degree of delignification (94%) is achieved when processing raw materials with 42 wt% HNO3 and 20 wt% NaOH; the minimum is at peroxide-ammonia treatment (80%). We found that the greatest specific surface area (202 m2∙g-1) provided by the application 42 wt% HNO3, and a maximum iodine number (32 mg∙g-1) when using 25 wt% NH4OH. Delignification significantly increases the specific surface area (5 m2∙g-1 to 120–200 m2∙g-1) iodine number (6.35 mg∙g-1 to 25 to 32 mg∙g-1) of biomass, however, at 45–55% reduced exchange capacity of the material. The obtained cellulose intermediates having acceptable physical and chemical characteristics can be used for further preparation of available sorbents or ion exchange materials. In accordance with the principles of "green chemistry", it is proposed to dispose the spent delignification solutions from AAS and nitric acid methods in liquid nitrogen fertilizers producing.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Рязанова, Татьяна Васильевна | Федоров, Владимир Сергеевич | Харьянова, Екатерина Вячеславовна | Лоскутов, Сергей Реджинальдович | Курникова, Александра Васильевна

Целью настоящей работы являлась оценка вегетативной части топинамбура как сырья для получения целлюлозы с использованием окислительно-органосольвентной делигнификации в среде «СН3СООН – Н2О2 – H2O».Изучен химический состав вегетативной части топинамбура и влияние технологических параметров процесса делигнификации на выход и свойства целлюлозного продукта. Установлено, что более перспективной для переработки является вегетативная часть топинамбура, собранная в октябре (стебли без листьев), в химическом составе которой более 50 мас.% составляют полисахариды, в том числе более 90 мас.% приходится на целлюлозу Кюршнера-Хоффера.Экспериментальными методами определены параметры процесса делигнификации вегетативной части топинамбура, обеспечивающие высокий выход целлюлозы (42.1 мас.%) с низким содержанием остаточного лигнина (1.1 мас.%): содержание Н2О2 – 6.5 мас.%, CH3COOH – 23.4 мас.%, ГМ 15, продолжительность – 2.5 ч, катализатор H2SO4 –0.2 мас.%. Показано, что предварительная экстракция вегетативной части топинамбура 0,3% раствором дикарбоновых кислот при температуре 80 °С с жидкостным модулем 10 в течение 3 ч позволяет снизить содержание остаточного лигнина в целлюлозном продукте до 0.5 мас.% и получить экстракт, выход которого – 7.8 мас.%, в том числе РВ 4.2 мас.%, что делает его перспективным для биохимической переработки. Полученные результаты расширяют области использования вегетативной части топинамбура и показывают перспективность дальнейших более глубоких исследований по оптимизации процесса делигнификации и изучению свойств целлюлозного продукта. | The purpose of this work was to evaluate the vegetative part of Jerusalem artichoke as a raw material for the production of cellulose using redox-organosolvent delignification in the medium "CH3СOOН – H2O2 – H2O".The chemical composition of the vegetative part of Jerusalem artichoke and the influence of technological parameters of the delignification process on the yield and properties of the cellulose product were studied.It was found that the vegetative part of Jerusalem artichoke collected in October (stems without leaves) with a chemical composition of more than 50 wt.% of polysaccharides in which presented the Kurshner-Hoffer cellulose more than 90 wt.% was more promising for processing. Experimental methods have been used to determine the parameters of the process of delignification of the vegetative part of Jerusalem artichoke, which provide a high yield of cellulose (42.1 wt.%) with a low content of residual lignin (1.1 wt.%): content of H2O2 – 6.5 wt.%, CH3COOH – 23.4 wt.%, GM 15, duration – 2.5 h, catalyst H2SO4 – 0.2 wt.%.It is shown that pre-extraction of the vegetative part of Jerusalem artichoke with a 0.3% solution of dicarboxylic acids at a temperature of 80 °C with a liquid modulus of 10 for 3 hours reduces the content of residual lignin in the cellulose product to 0.5 wt.% and obtain an extract whose yield is – 7.8 wt.%, including a PB of 4.2 wt.%, which makes it promising for biochemical processing. The obtained results expand the areas of use of the vegetative part of Jerusalem artichoke and show the prospects for further more depth research to optimize the process of delignification and study the properties of the cellulose product.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2019

Савицкая

A fragment of the supramolecular structure of lignin was simulated by cross-linking the C546H600O196 structural units along the corresponding CH–bonds followed by geometric optimization by the Polac-Ribier’s conjugate gradient method in the MNDO field of the HyperChem 8.0 software and ChemBio 13.0. The pore structure of lignin was simulated as well with optimization by the molecular mechanic’s method according to the MM2 Norman-Alinger’s algorithm taking into account the dipole-dipole interaction. Сoumaric alcohol molecule was a building block. The calculation of the energy parameters of lignin’s pore structure filling by the molecules of organic substances and water were carried out. It included a search for a global minimum of the potential energy by the molecular mechanic’s method according to the MM2 program and by the molecular dynamics method. The calculation had its basis in the “closed” pores existence in lignin. The calculated values of pore volume and specific surface area correlate with the experimental data. The way of prediction of organic substances sorption activity to lignin was proposed. This is evident from their calculated hydrophobicity parameter that correlates with the interaction energy of the molecules in the lignin pore. | Смоделирован фрагмент надмолекулярной структуры лигнина путем сшивания структурных единиц C546H600O196 по CH-связям с последующей геометрической оптимизацией методом сопряженных градиентов Полака-Рибьера в поле MNDO программного обеспечения HyperChem 8.0 и ChemBio 13.0. Расчет поровой структуры лигнина проведен на основе молекулы кумарового спирта с оптимизацией методом молекулярной механики по алгоритму ММ2 Нормана-Аллинджера с учетом диполь-дипольного взаимодействия. Путем поиска глобального минимума потенциальной энергии методом молекулярной механики по программе ММ2 и методом молекулярной динамики осуществлен расчет энергетических параметров заполнения поровой структуры лигнина молекулами органических веществ и воды, основанный на предположении о наличии в лигнине системы внутренних «закрытых» пор. Рассчитанные значения объема пор и площади удельной поверхности коррелируют с экспериментальными данными.  Показана возможность прогнозирования энергии взаимодействия молекул в лигниновой поре на основании рассчитанного параметра гидрофобности и, соответственно, предварительной оценки сорбционной активности веществ по отношению к лигнину.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2019

Вураско, Алеся Валерьевна | Симонова, Елена Игоревна | Минакова, Анастасия Рашитовна | Сиваков, Валерий Павлович

An improved process flow diagram for the production of cellulose by oxidation-organosolvent method from non-wood vegetable raw materials with pre-alkaline treatment and recovery of the spent cooking solution has been developed. It is shown that it is possible to obtain technical cellulose with the desired properties with repeated use of the spent cooking solution, which allows to reduce the consumption of acetic acid and fresh water by two and 1.7 times, respectively. The scheme includes the following stages: preparation of raw materials; preparation of the cooking composition and alkaline solution, alkaline treatment, cooking and washing of cellulose, recovery of the spent cooking solution, neutralization of the spent alkaline solution and the use of contaminated water.  When implementing the flowcharts are formed by the following types of contaminated water: water for rinsing plant material circulates through the first and second steps of adding water with catalyst; circulating the water from flushing technical pulp in three stages – the washing water from the first washing stage is directed to the Converter; the washing water from the second stage washing sent to the first stage of the wash technical cellulose; the third step of the rinsing water is fed from the drum filter with the addition of fresh water; the concentration of sodium hydroxide in the spent alkaline solution is 1.75 %. In the neutralizer, weakly acidic water with a concentration of acetic acid of 0.83% and sodium acetate with a concentration of 2.5% is formed; weakly acidic water from the neutralizer is fed to the first stage of washing plant raw materials. Fresh water is used for the preparation of balanced peracetic acid, alkaline solution and the third stage of technical cellulose washing. Solid waste is formed in the hydraulic separator during washing of vegetable raw materials; in the tank of the spent cooking solution in the form of a precipitate from zero fiber; in the neutralizer, the washed precipitate can be used as an anti-frost additive for concrete. It is proposed to use reactor and neutralizer as the main technological equipment. | Разработана усовершенствованная принципиальная технологическая схема получения целлюлозы окислительно-органосольвентным способом из недревесного растительного сырья с предварительной щелочной обработкой и рекуперацией отработанного варочного раствора. Показана возможность получения технической целлюлозы с заданными свойствами при многократном использовании отработанного варочного раствора, что позволяет сократить расход уксусной кислоты и свежей воды в два и 1.7 раза соответственно. Схема включает следующие стадии: подготовку сырья; приготовление варочной композиции и щелочного раствора, щелочную обработку, варку и промывку целлюлозы, рекуперацию отработанного варочного раствора, нейтрализацию отработанного щелочного раствора и использование загрязненной воды. При реализации предложенной технологической схемы образуются следующие виды загрязненной воды: вода для промывки растительного сырья циркулирует по первой и второй ступеням при добавлении воды с нейтрализатора; оборотная вода от промывки технической целлюлозы в три ступени – промывную воду с первой ступени промывки направляют в нейтрализатор; промывную воду со второй ступени промывки направляют на первую ступень промывки технической целлюлозы; на третью ступень промывки подают воду с барабанного фильтра с добавлением свежей воды; концентрация гидроксида натрия в отработанном щелочном растворе составляет 1.75%. В нейтрализаторе образуется вода с концентрацией уксусной кислоты 0.83 % и ацетата натрия с концентрацией 2.5%; воду с нейтрализатора подают на первую ступень промывки растительного сырья. Свежая вода используется для приготовления равновесной перуксусной кислоты, щелочного раствора и на третью ступень промывки технической целлюлозы. Твердые отходы образуются в гидроразбивателе при промывке растительного сырья; в баке отработанного варочного раствора в виде осадка из нулевого волокна; в нейтрализаторе промытый осадок можно использовать как противоморозную добавку для бетонов. В качестве основного технологического оборудования предложено использовать реактор и нейтрализатор.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation