КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОЙ ДЕСТРУКЦИИ БАГАССЫ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Чрезмерная вырубка лесов приводит к экологическим проблемам глобального масштаба, в частности таким, как нарушение углеродного цикла, увеличение концентрации парниковых газов, эрозия почв… Для сокращения нецелесообразного расходования древесины, улучшения экологического состояния планеты Земля и рационального использования отходов производства сахарозы из сахарного тростника (багассы), нами предложено разработать на их основе способ производства активированного угля, который в настоящее время получают главным образом из ценных пород древесины. Методами классической аналитической химии установлен состав отходов производства сахарозы из сахарного тростника - это 47,59 масс. % целлюлоза, 26,92 масс. % гемицеллюлоза, 21,53 масс. % лигнин, 1,37 масс. % вещества, экстрагированные органическими растворителями и 2,59 масс. % зола. Характеристики процесса термической деструкции багассы определены комплексным термическим методом анализа в окислительной (воздушной) и защитной (азотной) атмосферах. При прокаливании багассы в воздушной среде самая значительная потеря массы происходит в интервале температур от 230°С до 360°С. Скорость процесса уменьшения массы замедляется до 520°С, в диапазоне температур 230-520°С происходит интенсивное окисление ингредиентов материала с выделением тепловой энергии. В защитной среде наблюдается смещение интервалов температур, при которых происходит уменьшение массы, в сторону больших температур по сравнению с окислительной средой. Интенсивная термическая деструкция багассы в защитной среде происходит с большой потерей массы в диапазоне температур 240-395°С. Скорость термического разложения гемицеллюлозы максимальна при 307°С, целлюлозы – 357°С. На основе дифференциально-термического анализа выявлено, что компоненты багассы деструктируются в окислительной среде с выделением тепловой энергии, а в инертной среде без выделения тепловой энергии

Ключевые слова:
древесина, сохранение леса, целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин, багасса, комплексный термический анализ, термическая деструкция, пиролиз, сорбенты
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать
Список литературы

1. Коновалова А.И., Мухин В.М., Воропаева Н.Л., Белоножкина Т.Г., Карпачев В.В. Инновационная техно-логия переработки сельхозостатков для получения активных углей различного назначения // Сборник научных трудов ВНИИОК. 2014. №7. С.528-531

2. МНИАП - Международный независимый институт аграрной политики. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://xn--80aplem.xn--p1ai/analytics/Mirovoj-rynok-sahara/. – Загл. с экрана

3. ФАО – Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных наций. [Электронный ре-сурс]. – Режим доступа: http://www.fao.org/faostat/ru/#data/QC/. – Загл. с экрана

4. Augustine O. Ayeni. Compositional analysis of lignocellulosic materials: Evaluation of an economically viable method suitable for woody and non-woody biomass [Электронный ресурс] / Augustine O. Ayeni, Opeyemi. A. Aleeyo, Oyinlola M. Oresegun, Temitayo O. Oladimeji // American Journal of Engineering Research (AJER). – 2015. – Volume 4 (4). – Режим доступа: http://www.ajer.org/papers/v4(04)/C044014019.pdf.

5. Удоратина, Е. В. Химия древесины и синтетических полимеров [Текст]: Сборник описаний лабораторных работ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 655000 «Химическая технология органических веществ и топлива», специальности 240406 «Технология химической переработки древесины» всех форм обучения / Е. В. Удоратина, В. А. Демин; Сыкт. лесн. ин-т. – Сыктывкар : СЛИ, 2007. – 32 с.

6. Lin Bo-Jhih, Chen Wei-Hsin. Sugarcane bagasse pyrolysis in a carbon dioxide atmosphere with conventional and microwave-assisted heating. Journal Frontiers in Energy Research, 2015. – Vol. 3. P. 1 – 9.

7. Carlos Martín, Helene B. Klinke, Anne Belinda Thomsen. Wet oxidation as a pretreatment method for enhancing the enzymatic convertibility of sugarcane bagasse. Enzyme and Microbial Technology, 2007. Vol. 40, Is. 3, P. 426-432.

8. Mesa L., González E., Cara C., Ruiz E., Castro E., Mussatto S. I. An approach to optimization of enzymatic hy-drolysis from sugarcane bagasse based on organosolv pretreatment. Journal Chemistry Technology and Biotechnology, 2010. Vol. 85. – Is. 8. – P. 1092–1098.

9. Судакова И.Г. Состав и связующие свойства лигнинов, полученных окислительной делигнификацией дре-весины пихты, осины и березы в среде уксусной кислоты [Текст] / И.Г. Судакова, Б.Н. Кузнецов, Н.В. Гарынцева, И.В. Королькова // Химия растительного сырья. – 2010. - №3. – с. 55-60.

10. Haiping Yang, Rong Yan, Hanping Chen, Dong Ho Lee, Chuguang Zheng, Characteristics of hemicellulose, cel-lulose and lignin pyrolysis. Fuel, 2007. Vol. 86, – Is. 12–13, – P. 1781-1788.

11. Chen, W. H., Ye, S. C., and Sheen, H. K. Hydrothermal carbonization of sugarcane bagasse via wet torrefaction in association with microwave heating. Bioresourse Technology, 2012. Vol. 118. – P. 195–203.

12. Sharma R.K., Wooten J.B., Baliga V.L., et al. Characterisation of chars from pyrolysis of lignin. Fuel, 2004. Vol. 83. - P. 1469–1482.


Войти или Создать
* Забыли пароль?