Получение химических продуктов из древесной биомассы с применением катализаторов и активирующих воздействий

• Автор: Кузнецова, Светлана Алексеевна
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 356 с. : ил.

Глава 1. Катализ окислительных превращений древесного 24 лигнина в среде «уксусная кислота - пероксид водорода»
1.1. Особенности каталитических превращений растительных 24 полимеров
1.2. Интенсификация окислительной деструкции древесного лигнина 47 кислотным катализатором H2S04
1.2.1. Делигнификация древесины осины
1.2.2. Делигнификация древесины березы
1.2.3. Делигнификация древесины лиственницы
1.2.4. Делигнификация древесины пихты
1.3. Интенсификация окислительной деструкции древесного лигнина 82 в уксусной кислоте катализаторами окислительновосстановительного типа
1.3.1. Делигнификация древесины осины, катализируемая ТЮ2
1.3.2. Делигнификация древесины березы, катализируемая ТЮ2 и Н2Мо04
1.3.3. Делигнификация древесины лиственницы, катализируемая Н2Мо04
1.3.4. Делигнификация древесины пихты, катализируемая ТЮ2
1.4. Закономерности и химизм каталитической делигнификации 103 древесины в среде «уксусная кислота — пероксид водорода»
1.4.1. Влияние условий делигнификации и вида древесины на выход и 103 состав волокнистых продуктов
1.4.2. Состав низкомолекулярных продуктов каталитической 107 делигнификации древесины
1.4.3. О механизме каталитической деструкции лигнина в среде 123 «уксусная кислота - пероксид водорода - вода»
1.5. Использование волокнистых продуктов каталитической 128 окислительной делигнификации древесины
1.5.1. Получение микрокристаллической целлюлозы
1.5.2. Получение термообратимых гелей
1.6. Заключение к главе 1

Глава 2. Химические превращения древесной биомассы,
1 инициируемые активирующими воздействиями
2.1. Превращения компонентов древесины при активации взрывным автогидролизом
ф 2.2. Делигнификация автогидролизованной древесины
2.3. Метилирование автогидролизованной древесины березы
2.4. УФ-активация окислительной деструкции лигнина в присутствии ТІОг
2.5. Превращение дигидрокверцетина в кверцетин при автогидролизе древесины лиственницы
2.6. Экстракция дигидрокверцетина и арабиногалактана из
* механохимически активированной древесины лиственницы
2.7. СВЧ и ударно-акустическая интенсификация процессов экстракции арабиногалактана и бетулина
ф 2.8. Заключение к главе 2
Глава 3. Использование интегрированных процессов окислительного и кислотного катализа в комплексной переработке древесной биомассы
3.1. Процессы превращения основных компонентов древесины березы
3.1.1. Каталитическое окисление кислородом в щелочной среде
3.1.2. Кислотный гидролиз гемицеллюлоз
3.1.3. Каталитическая конверсия гидролизованной древесины в ароматические альдегиды и левулиновую кислоту
ч 3.1.4. Интегрированный процесс комплексной переработки древесины березы
• 3.2. Процессы превращения основных компонентов древесины лиственницы
3.2.1. Водная экстракция дигидрокверцетина и арабиногалактана
3.2.2. Каталитическая делигнификация экстрагированной древесины
3.2.3. Каталитическая конверсия экстрагированной древесины в ванилин и левулиновую кислоту
3.2.4. Интегрированный процесс комплексной переработки древесины лиственницы
3.3. Заключение к главе 3

Глава 4. Свойства тритерпеновых соединений и
энтеросорбентов из коры березы
4.1. Исследование состава экстрактов бересты
4.2. Изучение токсико-фармакологических свойств экстрактов и 247 тритерпеновых соединений бересты
4.2.1. Токсикологические свойства
4.2.2. Гастрозащитные свойства
4.2.3. Гепатопротекторные свойства
4.2.4. Капилляроукрепляющие свойства
4.2.5. Антиоксидантная активность
4.2.6. Коррекция токсичных воздействий ксенобиотиков
4.2.7. Противоопухолевая активность
4.2.8. Иммуностимулирующие свойства
4.3. Получение и свойства энтеросорбентов из березовой коры
4.3.1. Изучение сорбционных свойств
4.3.2. Оценка терапевтической эффективности
4.4. Заключение к главе 4
Выводы
Список литературы
Приложения
1. Технологические аспекты получения микрокристаллической целлюлозы из древесных опилок
Описание отдельных стадий технологического процесса
Нормативные показатели процесса
Материальный баланс стадий процесса
2. Акты об использовании результатов работы
1.2.1. Делигнификация древесины осины
Из лиственных пород деревьев наиболее широкое использование в цел-люлозо-бумажной промышленности находит древесина осины.
При использовании в качестве делигнифицирующего реагента смеси «уксусная кислота - пероксид водорода - вода» эффективным катализатором для древесины осины является серная кислота. Выполнено систематическое исследование по подбору условий делигнификации опилок древесины осины (фракция 2-5 мм), обеспечивающих получение с максимальным выходом волокнистого продукта высокого качества.
При подборе оптимальных условий делигнификации древесины осины задача оптимизации [256] сводилась к определению значений технологических параметров процесса делигнификации, обеспечивающих получение волокнистого продукта с минимальным содержанием лигнина при условии разумного компромисса в выходных параметрах: выход волокнистого продукта должен быть > 42% от массы исходной древесины; содержание целлюлозы в продукте должно быть > 75%.
В качестве независимых переменных выбраны следующие параметры: X} - начальная концентрация Н202 в реакционном растворе, %; Х2 - температура процесса делигнификации, °С. Остальные условия: гидромодуль 10, продолжительность делигнификации 3 часа, начальная концентрация Н2804 2% от массы а.с.д.
Переменные факторы варьировали в соответствии со схемой полного факторного эксперимента для двухфакторного дисперсионного анализа с двумя уровнями и двумя параллельными наблюдениями в группе. В качестве выходных параметров выбраны: У1 - выход волокнистого продукта, % от массы исходной древесины; У2 - содержание целлюлозы в волокнистом продукте, %; Г? -содержание остаточного лигнина, %.
Исходные данные для планирования представлены в таблице 1-4.