Ученые из Казани разработали эффективную установку

В Казани разработали установку для комплексной переработки дерева. Разработка представлена в публикации в журнале «Вестник Казанского технологического университета», сообщает «Информнаука».

При заготовке леса, производстве досок, изготовлении мебели и т.д. образуется большое количество древесных отходов. Один из перспективных способов их переработки – это взрывной автогидролиз. При использовании этой технологии древесные опилки обрабатываются насыщенным водяным паром. Нагревание гемицеллюлозы приводит к образованию уксусной кислоты, а распад простых сахаров, содержащихся в древесине, ведёт к появлению муравьиной кислоты. Эти вещества, в свою очередь, стимулируют гидролиз высокомолекулярных компонентов древесины. После выдержки в реакторе осуществляется резкое снижение давления, при котором обработанный материал «выстреливается» в приёмник. Градиент давления приводит к мгновенному закипанию воды, содержащейся в древесине, что, в свою очередь, стимулирует её распад на отдельные волокна.

Древесно-волокнистая масса, которую получают с помощью взрывного автогидролиза, используется для производства древесных плит. Для того чтобы содержащуюся в ней целлюлозу можно было использовать в химической промышленности, необходима дополнительная очистка. Сотрудники кафедры переработки древесных материалов Казанского государственного технологического университета разработали установку для комплексной переработки древесины, в которой проводится взрывной автогидролиз и последующее отделение целлюлозы, содержащейся в древесно-волокнистой массе, от сахаров и лигнина.

Очистка целлюлозы происходит в результате двухэтапной экстракции. На первом этапе продукты взрывного автогидролиза смешиваются с подогретой до 90°С смесью воды и этанола. В ней растворяются молекулы сахаров, содержащиеся в древесно-волокнистой массе. Этот раствор сахаров впоследствии может использоваться для производства различных низкомолекулярных веществ, например фурфурола. Древесная масса, очищенная от первого экстрагента, смешивается со вторым – двухпроцентным раствором гидроксида натрия. На этом этапе целлюлоза освобождается от лигнина. Теперь, после промывки и сушки, она сможет применяться для производства глюкозы, левулиновой кислоты и других продуктов.

Авторы описывают технические решения, которые позволили снизить энергопотребление установки. Например, динамическая энергия «выстрела» в момент снижения давления в реакторе используется для дополнительного механического измельчения материала: он продавливается через заострённые сетчатые насадки. Пар, выделившийся на первом этапе экстракции, направляется в загрузочное устройство и прогревает необработанный древесный материал перед его поступлением в установку. Кроме того, взрывной автогидролиз в установке занимает столько же времени, сколько экстракция сахаров и лигнина из обработанной массы, что обеспечивает высокую производительность установки.
×

По теме Ученые из Казани разработали эффективную установку

Популярные сайты США ограничили установку cookies

Руководство сайтов с высокой посещаемостью решило сократить использование...
Журнал

Трагедия в Казани

Насчёт Галявиева и ему подобных. С одной стороны да, это не человек, не мужчина...
Журнал

Ученые разработали прибор для чтения мыслей

«Это небольшой прибор-электроэнцефалограф, отслеживающий колебания электрической...
Журнал

Ученые разработали технологию по преобразованию сигналов

Мировой наукой сделан важный шаг к созданию прибора, способного читать мысли...
Журнал

Американские ученые разработали искусственный яичник

Американские ученые разработали функционирующий искусственный яичник, который...
Журнал

Одесские ученые разработали Интернет будущего

Одесса, Сентябрь 30 (Новый Регион, Елена Соломина) – Ученые Одесской академии...
Журнал

Опубликовать сон

Гадать онлайн

Пройти тесты

Популярное

Внетелесный опыт. Подводные камни
Полезные свойства орехов и семечек