Получение целлюлозы щелочно-окислительно-органосольвентным способом с применением озона

• Автор: Мертин, Элеонора Викторовна
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 153 с. : ил.

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ а.с.с. - абсолютно-сухое сырье а.с.ц. - абсолютно-сухая целлюлоза
в.с.ц. - воздушно-сухая целлюлоза
MILOX - способ варки целлюлозы (milieu pure oxidation - чистая кислая среда)
ФПЕ - фенилпропановая единица ПУК - перуксусная кислота
ИОМС - ингибитор отложения минеральных солей ИК - инфракрасный

Содержание
Введение
1. Аналитический обзор
1.1 Окислительно-органосольвентный способ делигнификации
1.1.1 Химизм органосольвентной делигнификации
1.2 Использование озона в процессе делигнификации
1.2.1 Строение молекулы и свойства озона
1.2.2 Химизм реакций лигнина с озоном
1.2.3 Применение озона при делигнификации
1.3 Ступенчатая щелочно-сульфитная делигнификации
1.4 Недревесное растительное сырье
1.4.1 Анатомическое строение зерновых культур
1.4.2 Химический состав зерновых культур
1.4.3 Способы получения целлюлозы из недревесного растительного сырья
1.5 Сорбционные материалы на основе целлюлозы
1.5.1 Понятие сорбции, классификация сорбентов
1.5.2 Сорбенты растительного происхождения
1.5.3 Пищевые волокна
1.5.4 Карбоксиметилцеллюлоза
2. Методическая часть
2.1 Анализ исходного растительного сырья
2.2 Щелочно-окислительно-органосольвентные варки растительного сырья
2.2.1 Первая ступень варки
2.2.2 Вторая ступень варки
2.3 Приготовление и анализ ПУК
2.3.1 Анализ исходных химических реагентов
2.3.2 Приготовление ПУК
2.3.3 Анализ полученной ПУК

2.3.4 Определение остаточного количества ПУК и пероксида водорода в
отработанном растворе
2.4 Определение константы скорости реакции разложения пероксидных соединений
2.5 Определение концентрации озона в газовой смеси
2.6 Анализ технической целлюлозы
2.7 ИК - спектры технической целлюлозы
2.8 Карбоксиметилирование технической целлюлозы
2.8.1 Анализ полученной Ыа-КМЦ
2.9 Математическая обработка экспериментальных данных
3. Экспериментальная часть
3.1 Анализ растительного сырья
3.1.1 Химический состав
3.1.2 Анатомическое строение
3.2 Исследование условий щелочно-окислительно-органосольвентной делигнификации шелухи овса в присутствии озона
3.2.1 Первая ступень — щелочная варка
3.2.2 Вторая ступень - окислительно-органосольвентная варка
3.2.3 Кинетика варочного процесса
3.2.4 Кинетика расходования озона
3.3 Исследование условий щелочно-окислительно-органосольвентной делигнификации соломы овса в присутствии озона
3.3.1 Первая ступень - щелочная варка
3.3.2 Вторая ступень - окислительно-органосольвентная варка
3.3.3 Кинетика варочного процесса
3.3.4 Кинетика расходования озона
3.4 Характеристика полученной технической целлюлозы
4. Технологическая часть
4.1 Анализ и утилизация отработанных варочных растворов
4.2 Расчет материального баланса

различных отраслях хозяйства, в том числе в пищевой промышленности (очистка жидких продуктов питания), фармакологии, ветеринарии, сельском хозяйстве.
1.5.2 Сорбенты растительного происхождения
Материалы растительного происхождения, накапливающиеся в значительном количестве в виде отходов различных производств (целлюлозно-бумажная промышленность, сельское хозяйство) представляют большой интерес в качестве сырья для получения сорбентов, которые могут использоваться для решения многих экологических задач: очистки сточных вод, газовых выбросов, грунта и т.д. [63].
Полученные из растительного сырья целлюлозосодержащие материалы проявляют селективность, легко регенерируются и сохраняют работоспособность в водно-органических средах [64].
Такие материалы находят широкое применение в качестве сорбентов, они высокоэффективны при сорбции ионов тяжелых металлов, концентрировании индикаторных количеств радиопуклеидов, обладают более высокими кинетическими характеристиками по сравнению с гранулированными или пористыми сорбционными материалами.
Так, известен способ получения сорбентов для очистки загрязненных сред от радионуклидов и тяжелых металлов из растительного сырья (свекловичный жом, солодовые ростки, пшеничные отруби, биомасса мицелиальных грибов Trichoderma или Aspergillus) путем его термоокисления [65].
Также авторами [66] разработан способ получения сорбентов тяжелых металлов, в том числе радионуклидов и ртути, из опилок различных пород деревьев, которые обрабатывают смесью, содержащей ортофосфорную кислоту, диметилформамид и мочевину, при температуре кипения в течение
2...5 часов [67]. При обработке смесью фосфорной кислоты и мочевины происходит фосфорилированиецеллюлозы и других компонентов древесины