Введение к работе
Актуальность проблемы.
Древесная кора является крупнотоннажным отходом лесопильных, целлюлозно-бумажных, деревообрабатывающих предприятий и составляет от 7 до 15% от общего объема древесины. Только на одной Красноярском ЦБК образуется до 150 тыс. тонн древесной коры ежегодно, причем 120 тыс.тонн отходов представлены пихто-еловой корой. Особый интерес в качестве сырья для получения широкого ассортимента ценных органических продуктов представляет кора хвойных пород деревьев. В частности пихтовая кора может служить сырьем для получения пихтового масла, пихтового лечебного бальзама, дубильных веществ и уникальных органических соединений, выделяемых из пихтового масла.
В отличие от многочисленных работ, посвященных вопросам переработки пихтовой зелени и изучения состава пихтового масла, имеются лишь ограниченные сведения о переработке коры пихты. Это делает актуальным постановку работ по исследованию возможностей комплексной безотходной переработки пихтовой коры в ценные продукты (прежде всего в ценные экстрактивные вещества). Для повышения выхода экстрактивных веществ из растительного сырья применяются различные методы механической и химической активации. Представляется перспективным использование для этой цели метода т.н. "взрывного автогидролиза", который до настоящего времени применялся только для активации древесины с целью облегчения процесса ее делипшфикашш.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ИХПОС СО РАН по теме: "Разработка новых методов утилизации отходов переработки древесины" программы фундаментальных исследований СО РАН: "Новые процессы углубленной комплексной переработки минерального и вторичного сырья, нефти, угля, древесины", а также в рамках государственной научно-технической программы "Комплексное использование и воспроизводство древесного сырья". Цепь работы:
1. Исследование состава экстрактивных веществ коры пихты и поиск новых
методов активации коры, повышающих выход экстрактов.
-
Оптимизация условий активации коры пихты методом неизобарного предгидролиза с целью достижения максимального выхода дубильных веществ.
-
Разработка научных основ интегрированного процесса безотходной
переработки коры пихты с получением пихтового масла и бальзама, природных
дубителей н углеродных сорбентов.
Научная новизна.
Впервые метод неизобарного предгидролиза был применен для активации
древесной коры пихты, что позволило достичь увеличения степени извлечения
дубильных веществ до двух раз по сравнению с известными способами ее
экстракционной переработки.
На основе комбинирования процессов экстракции, неизобарного предгидролиза коры и каталитического пиролиза твердого остатка предложена схема безотходной переработки пихтовой коры с получением пихтового масла и бальзама, дубильного экстракта, углеродных сорбентов. Практическая ценность работы.
Полученные результаты могут быть использованы для создания научных основ безотходной и экологически сбалансированной технологии переработки коры пихты в ценные химические продукты. Технология может применяться для утилизации отходов пихто-еловой коры Красноярского ЦБК. Апробация работы.
Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на 1 Российско-Копейском симпозиуме ( г. Новосибирск, сентябрь 1993 г.); Восьмом Международном симпозиуме "Wood and Pulping Chemistry" ( Хельсинки, Финляндия, 1995г.), 1 и 11 Всероссийских совещаниях "Лесохимия и органический синтез" (г.Сыктьшкар, 1994, 1996гг.)
Публикации. Основное содержание диссертаций изложено в б публикациях. Объем и структура работы. Диссертация изложена на 115 страницах и состоит из введения, трех глав, выводов и приложения, включает 13 таблиц, 30 рисунков. Список цитируемой литературы содержит 160 наименований.
В главе I - литературном обзоре, обобщены результаты работ по выделению и изучению пихтового масла, пихтового бальзама и фенольных веществ из зелени и коры пихты. Рассмотрена сущность метода "взрывного автогидролиза" и его использование в процессах переработки древесины.
В главе II описаны методики выделения экстрактивных веществ и изучения состава экстрактов, пихтового масла и бальзама химическими и физико-химическими методами, методики активации коры и ее пиролиза.
В главе III представлены результаты экспериментального исследования состава экстрактов, влияния активирующей обработки коры в условиях
неизобарного предгидролиза на степень извлечения дубильных вещестп. Предложена и обсуждена схема безотходной переработки пихтовой коры, основанная на комбинировании процессов экстракции, неизобарного предгидролиза коры и пиролиза твердого остатка.
Похожие диссертации на Физико-химическое исследование процессов активации и переработки коры пихты
