Гидролизный лигнин – экологически безопасный аналог обычного топлива?
16 июля 2019
Группа ученых, объединившая исследователей из САФУ и Университета Верхнего Эльзаса, изучила возможность использования гидролизного лигнина как топлива. Это вещество служит сырьем для производства удобрений, активированного угля, бытовых органических кислот, кирпича… Работа, которую можно найти в научном журнале Bioresourse Technology, исследует альтернативное использование данного вещества.
Что же такое лигнин с точки зрения химии? Это полимерный комплекс, который можно найти в растениях, где он отвечает за прочность стебля. Активное использование гидролизного лигнина можно видеть в производстве. Здесь он выступает в качестве побочного продукта в пищевой промышленности, использующей непищевое растительное сырье для создания еды.
Также лигнин находит применение в сферах от медицины до производства керамики, он активно используется как один из компонентов промышленных продуктов или разнообразных химикатов.
В работе исследователи заострили внимание на анализе тех выбросов, которые образуются при горении разного вида топлива. Рассматривая процесс горения этого вещества, ученые обратились к специальному реактору, аналогу топок котельных агрегатов. С его помощью удалось воссоздать быстрый нагрев и необходимое поддержание достигнутой температуры. Предварительно измельченный лигнин загружался в реактор, после чего исследователи наблюдали за процессом его распада под влиянием высоких температур (800-1200 °C). Для того чтобы данные о реакции были точнее и нагляднее, использовались кора, уголь и прочие твердые топлива при абсолютно аналогичных условиях горения для чистоты эксперимента. Это было сделано в целях сравнения горения лигнина и более традиционных видов топлива.
Последним этапом лабораторного анализа выбросов стала оценка количества как твердых, так и газообразных отходов горения. Сравнивая разные образцы, исследователи пришли к выводу, что минимальные отходы получаются при горении лигнина при температурном режиме в 900 °C.
Кроме того, оказалось, что в массе выбросов преобладают наночастицы, которые насчитывают около 90% отходов. Что интересно, при нагревании количество таких частиц становится больше, например, при сгорании коры или древесины ели их становится уже до 99%, при условии, что в процессе сжигания поддерживается очень высокая температура (1000-1200 °C). После такой реакции дно реактора было покрыто сажевыми частицами при сравнительно небольших температурах и золой при максимально высоких; эти твердые остатки и были всем, что осталось от топлива.Павел Марьяндышев, один из работающих над проектом специалистов, директор САФУ, подчеркнул, результатом исследования стал вывод, что в процессе горения именно гидролизного лигнина наблюдается наименьший выброс загрязняющих веществ. Ученый проводит сравнение этого вещества и таких классических топлив, как битуминозный уголь. Теплотворная способность лигнина не уступает древесине, в то время как масса отходов у первого значительно ниже.
Такое топливо как гидролизный лигнин позволит уменьшить количество вредных отходов и стать более экологически безопасным аналогом традиционных топлив.инструкция по применению, аналоги, статьи » Справочник ЛС
Главная
Лигнин гидролизный
Список торговых наименований
Препарат растительного происхождения, получаемый из гидролизного лигнина. Связывает различные микроорганизмы, продукты их жизнедеятельности, токсины экзогенной и эндогенной природы, аллергены, ксенобиотики, тяжелые металлы, радиоактивные изотопы, аммиак, двухвалентные катионы и способствует их выведению через ЖКТ. Оказывает энтеросорбирующее, дезинтоксикационное, противодиарейное, антиоксидантное, гиполипидемическое и комплексообразующее действие. Компенсирует недостаток естественных пищевых волокон в пище человека, положительно влияя на микрофлору толстого кишечника и на неспецифический иммунитет. В отличие от антибактериальных ЛС не приводит к развитию дисбиоза.
Фармакокинетика
Выводится через кишечник в неизмененном виде.
Острые и хронические заболевания ЖКТ различной этиологии: диспепсические расстройства, пищевая токсикоинфекция, диарея, дисбактериоз кишечника, вирусный гепатит, дизентерия, сальмонеллез, холера, колиты.
Острые заболевания, сопровождающиеся интоксикацией, гестоз, печеночная и почечная недостаточность.
Аллергические заболевания (крапивница, ангионевротический отек, пищевая и лекарственная аллергия), нарушения липидного обмена (атеросклероз, ожирение), состояние после химио- и лучевой терапии.
Стоматологические заболевания (генерализованный пародонтит, периодонтит, стоматит).
Необходимость выведения радионуклидов и ксенобиотиков.
Гиперчувствительность, запоры, анацидный гастрит.
С осторожностью. Сахарный диабет (для гранул, они содержат сахар).
Внутрь, за 1-1.5 ч до приема пищи.
Суточная доза для взрослых — 4.8-6.4 г (12-16 таблеток), для детей — 3.8-4 г.
При острых состояниях курс лечения — 3-7 дней (до исчезновения симптомов интоксикации, нормализации стула), при хронических — курсами по 10-15 дней с перерывами в 7-10 дней.
В виде пасты, порошка или гранул взрослым назначают по 0.5-1 г/кг 3-4 раза в день (1 ст. ложку размешивают в 200 мл воды в течение 2 мин), детям до 1 года — по 1 ч. ложке на прием, 1-7 лет — по 1 дес.ложке, 7 лет и старше — по 1 ст. ложке.
При зондовом введении разбавляют питьевой водой в отношении 1:5-1:10, в зависимости от объема и места введения.
В гинекологии пасту назначают местно, по 10-15 г (1-1.5 ст. ложки), равномерно распределяют в сводах и на стенках влагалища (после предварительного туалета), затем вводят тампон на 2-2.5 ч. При необходимости процедуру повторяют в тот же день, через 12 ч, после удаления предшествующей дозы.
Курс лечения — 10 введений, при генитальном дисбактериозе — 20.Аллергические реакции, запоры.
Интервал между приемами др. ЛС должен быть не менее 1 ч. Длительное применение сочетают с введением витаминов группы В, К, D, Е и препаратов Ca2+.
Приведенная научная информация, содержащая описание активных веществ лекарственных препаратов, является обобщающей. Содержащаяся на сайте информация не должна быть использована для принятия самостоятельного решения о возможности применения представленных лекарственных препаратов и не может служить заменой очной консультации врача.
Гидролитическая деполимеризация гидролизного лигнина: влияние катализаторов и растворителей
Сохранить цитату в файл
Формат: Резюме (текст)PubMedPMIDAbstract (текст)CSV
Добавить в коллекции
- Создать новую коллекцию
- Добавить в существующую коллекцию
Назовите свою коллекцию:
Имя должно содержать менее 100 символов
Выберите коллекцию:
Не удалось загрузить вашу коллекцию из-за ошибки
Добавить в мою библиографию
- Моя библиография
Не удалось загрузить делегатов из-за ошибки
Повторите попытку
Ваш сохраненный поиск
Название сохраненного поиска:
Условия поиска:
Тестовые условия поиска
Эл.
адрес:
(изменить)
Который день? Первое воскресеньеПервый понедельникПервый вторникПервая средаПервый четвергПервая пятницаПервая субботаПервый деньПервый рабочий день
Который день? ВоскресеньеПонедельникВторникСредаЧетвергПятницаСуббота
Формат отчета: РезюмеРезюме (текст)АбстрактАбстракт (текст)PubMed
Отправить максимум: 1 шт. 5 шт. 10 шт. 20 шт. 50 шт. 100 шт. 200 шт.
Отправить, даже если нет новых результатов
Необязательный текст в электронном письме:
Создайте файл для внешнего программного обеспечения для управления цитированием
Полнотекстовые ссылки
Эльзевир Наука
Полнотекстовые ссылки
.
2015 авг; 190: 416-9.
Нубла Махмуд 1 , Чжуншунь Юань 1 , Джон Шмидт 2 , Чуньбао Чарльз Сюй 3
Принадлежности
- 1 Институт химических веществ и топлива из альтернативных источников (ICFAR), факультет химической и биохимической инженерии, Западный университет, Лондон, Онтарио N6GA5B9, Канада.
- 2 FPInnovations 570, бул. Сен-Жан, Пуэнт-Клер (КК) H9R 3J9, Канада.
- 3 Институт химикатов и топлива из альтернативных источников (ICFAR), кафедра химической и биохимической инженерии, Западный университет, Лондон, Онтарио N6GA5B9, Канада.
- PMID: 25936442
- DOI: 10.1016/j.biortech.2015.04.074
Нубла Махмуд и др. Биоресурсная технология. 2015 авг.
. 2015 авг; 190: 416-9.
doi: 10.1016/j.biortech.2015.04.074. Epub 2015 27 апр.
Авторы
Нубла Махмуд 1 , Чжуншунь Юань 1 , Джон Шмидт 2 , Чуньбао Чарльз Сюй 3
Принадлежности
- 1 Институт химических веществ и топлива из альтернативных источников (ICFAR), факультет химической и биохимической инженерии, Западный университет, Лондон, Онтарио N6GA5B9, Канада.
- 2 FPInnovations 570, бул. Сен-Жан, Пуэнт-Клер (КК) H9R 3J9, Канада.
- 3 Институт химикатов и топлива из альтернативных источников (ICFAR), кафедра химической и биохимической инженерии, Западный университет, Лондон, Онтарио N6GA5B9, Канада. Электронный адрес: [email protected].
- PMID: 25936442
- DOI: 10.1016/j.biortech.2015.04.074
Абстрактный
Гидролитическую деполимеризацию гидролизного лигнина (ГЛ) в воде и водно-этанольном сорастворителе исследовали при 250°С в течение 1 ч с концентрацией субстрата ГЛ 20% (масса/объем) с катализатором или без него (h3SO4 или NaOH).
Полученные деполимеризованные HL (DHL) были охарактеризованы с помощью GPC-UV, FTIR, GC-MS, (1) H ЯМР и элементного анализатора. В связи с использованием деполимеризованного ГЛ (ДГЛ) для получения жестких пенополиуретанов/смол некаталитическая деполимеризация ГЛ с использованием водно-этанольной смеси оказалась жизнеспособным путем с высоким выходом ДГЛ ~70,5 мас.% (выход СК из ∼90,8 мас.%) и с молекулярной массой всего около 1000 г/моль с подходящими алифатическими (227,1 мг КОН/г) и фенольными (215 мг КОН/г) гидроксильными числами. Общий % извлечения углерода при выбранном наилучшем маршруте составил ~87%. Катализируемая кислотой деполимеризация ГЛ в воде и водно-этанольной смеси приводит к незначительному увеличению Mw. Щелочной гидролиз способствовал снижению Mw в воде, а в водно-этанольной смеси наблюдалась обратная тенденция.
Ключевые слова: Кислота/основание; деполимеризация; гидролизный лигнин; Вода; Смесь вода–этанол.
Copyright © 2015 Elsevier Ltd. Все права защищены.
Похожие статьи
Устойчивый процесс деполимеризации/окисления крафт-лигнинов хвойной и лиственной древесины с использованием перекиси водорода в условиях окружающей среды.
Ахмад З., Даджани ВВА, Палеологу М., Сюй К.С. Ахмад З. и др. Молекулы. 2020 16 мая; 25 (10): 2329. doi: 10,3390/молекулы25102329. Молекулы. 2020. PMID: 32429419 Бесплатная статья ЧВК.
Производство полиолов прямым гидролизом крафт-лигнина: влияние параметров процесса.
Махмуд Н., Юань З., Шмидт Дж., Чарльз Сюй С. Махмуд Н. и др. Биоресурсная технология. 2013 июль; 139:13-20. doi: 10.1016/j.biortech.2013.03.199. Epub 2013 6 апр. Биоресурсная технология.
2013.
PMID: 23644065Влияние технологических параметров на гидролитическую обработку черного щелока для производства низкомолекулярного деполимеризованного крафт-лигнина.
Ахмад З., Махмуд Н., Юань З., Палеологу М., Сюй К.С. Ахмад З. и др. Молекулы. 2018 сен 26; 23 (10): 2464. doi: 10.3390/молекулы23102464. Молекулы. 2018. PMID: 30261610 Бесплатная статья ЧВК.
Термореактивные полимеры из модельных соединений лигнина и деполимеризованных лигнинов.
Фегали Э., Торр К.М., ван де Пас Д.Дж., Ортиз П., Ванбрукховен К., Иверс В., Вендамм Р. Фегали Э. и др. Top Curr Chem (Чам). 2018 10 июля; 376(4):32. doi: 10.1007/s41061-018-0211-6. Top Curr Chem (Чам). 2018. PMID: 29992468 Обзор.
Полиолы и полиуретаны от сжижения лигноцеллюлозной биомассы.
Ху С., Луо С., Ли Ю. Ху С и др. ХимСусХим. 2014 Январь;7(1):66-72. doi: 10.1002/cssc.201300760. Epub 2013 16 декабря. ХимСусХим. 2014. PMID: 24357542 Обзор.
2013.
PMID: 23644065
Посмотреть все похожие статьи
Цитируется
Устойчивый процесс деполимеризации/окисления крафт-лигнинов хвойной и лиственной древесины с использованием перекиси водорода в условиях окружающей среды.
Ахмад З., Даджани ВВА, Палеологу М., Сюй К.С. Ахмад З. и др. Молекулы. 2020 16 мая; 25 (10): 2329. doi: 10,3390/молекулы25102329. Молекулы. 2020. PMID: 32429419 Бесплатная статья ЧВК.
Повышение ценности лигнина: два гибридных биохимических пути превращения полимерного лигнина в химические вещества с добавленной стоимостью.
Ву В, Датта Т, Варман А.М., Юдес А., Маналансан Б., Локе Д., Сингх С. Ву В и др. Научный представитель 2017 г. 21 августа; 7 (1): 8420. doi: 10.1038/s41598-017-07895-1. Научный представитель 2017. PMID: 28827602 Бесплатная статья ЧВК.
Типы публикаций
термины MeSH
вещества
Полнотекстовые ссылки
Эльзевир Наука
Укажите
Формат: ААД АПА МДА НЛМ
Добавить в коллекции
- Создать новую коллекцию
- Добавить в существующую коллекцию
Назовите свою коллекцию:
Имя должно содержать менее 100 символов
Выберите коллекцию:
Не удалось загрузить вашу коллекцию из-за ошибки
Повторите попытку
Отправить по номеру
Гидролитическое сжижение гидролизного лигнина для получения жесткого пенополиуретана на биологической основе
Гидролитическое сжижение гидролизного лигнина для получения жесткого пенополиуретана на биологической основе
Нубла Махмуд, † и Чжуншунь Юань, † и Джон Шмидт, б Мэтью Тимчишин и и Чунбао (Чарльз) Сюй* и
Принадлежности автора
* Соответствующие авторы
и Институт химических веществ и топлива из альтернативных источников (ICFAR), Западный университет, Лондон, Онтарио, Канада N6A 5B9
Электронная почта: cxu6@uwo.
ca
б FPInnovations 570, бул. Сен-Жан, Пуэнт-Клер (КК) H9R 3J9, Канада
Аннотация
Гидролизный лигнин (HL) сжижали до промежуточного продукта с низкой средней молекулярной массой ( M w ) с использованием смеси вода-этанол 50/50 (об./об.). Было исследовано влияние параметров процесса, включая температуру реакции, время реакции и концентрацию HL, и полученные продукты жидкого гидролиза лигнина (LHL) были охарактеризованы с помощью GPC, FTIR и 1 H ЯМР. Наилучшие рабочие условия оказались при 250 °C, 1 час с концентрацией HL 20% (масса/объем), что привело к выходу ∼70% масс LHL ( M w ∼ 1000 г моль −1 и OH Всего ∼ 442 мг KOH г − ).
Твердая форма LHL была преобразована в жидкие полиолы посредством оксипропилирования с содержанием биоматериала 50–70 мас.%, которые впоследствии использовались для получения жестких пенополиуретанов (BRPU) на биологической основе. Все пены были охарактеризованы с точки зрения их физических, механических и термических свойств и морфологии. Пены BRPU демонстрируют более высокие модуль сжатия и прочность по сравнению с эталонной пеной, приготовленной из коммерческих полиолов сахарозы, поставляемых Huntsman Co. При фиксированном составе , т.е. , фиксированное процентное содержание физического пенообразователя, пены BRPU показали следующую последовательность с точки зрения их модуля сжатия: эталонная пена сахароза-полиол (2695,0 кПа) < LHL50PO50 (9202,0 кПа) < LHL60PO40 (19 847,0 кПа) < LHL70PO30 (21 288,0 кПа). Все пены BRPU были термически стабильными примерно до 200 °C, а теплопроводность была низкой (0,030 ± 0,001 Вт·м -1 K -1 ), что делает их подходящими кандидатами в качестве изоляционного материала.