Математическая оптимизация процесса получения целлюлозы пероксидной делигнификацией древесины березы в среде уксусная кислота - вода в присутствии катализатора TiO2 : научное издание

Описание

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2021

Идентификатор DOI: 10.17516/1998-2836-0222

Ключевые слова: birch wood, peroxide delignification, TiO<sub>2</sub> catalyst, numerical optimization, cellulose product, composition, древесина березы, пероксидная делигнификация, катализатор TiO<sub>2</sub>, математическая оптимизация, целлюлозный продукт, состав

Аннотация: Показана возможность получения качественного целлюлозного продукта путем пероксидной делигнификации древесины березы в среде уксусная кислота - вода в присутствии катализатора TiO2 при температуре 100 °C. Установлено влияние условий делигнификации (концентрации пероксида водорода и уксусной кислоты, гидромодуля) на выход и состав целлюлозных продуктов. Проведена математическая оптимизация процесса с применением полного факторного эксперимента. Найдены оптимальные условия получения из древесины березы целлюлозного продукта с содержанием остаточного лигнина ≤ 1 мас.%: концентрация СН3СООН 23,8 мас.%, концентрация Н2О2 4,9 мас.%, гидромодуль 14,9, температура 100 °C, продолжительность 4 ч. В оптимальных условиях процесса делигнификации выход целлюлозного продукта с содержанием целлюлозы 92,5 мас.% составил 49,9 мас.%. The possibility of isolation of high-quality cellulose by peroxide delignification of birch wood in an acetic acid-water medium in the presence of a TiO2 catalyst at a temperature of 100 °C was shown. The influence of the process conditions (concentration of hydrogen peroxide and acetic acid, liquid/wood ratio (LWR)) on the yield and composition of cellulose products was established. Numerical optimization of the process was carried out using a full factorial experiment. The optimal conditions for isolation from birch wood a cellulose product with residual lignin content of ≤ 1 wt.% are: СН3СООН concentration 23.8 wt.%, Н2О2 concentration 4.9 wt.%, LWR14.9, temperature 100 °C, time 4 h. Under these optimal conditions, the yield of a cellulose product with a cellulose content of92.5 wt.% was 49.9 wt.%.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия

Выпуск журнала: Т. 14, 1

Номера страниц: 120-132

ISSN журнала: 19982836

Место издания: Красноярск

Издатель: Сибирский федеральный университет

Персоны

  • Гарынцева Н.В. (Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»)
  • Судакова И.Г. (Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»)
  • Чудина А.И. (Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»)
  • Кузнецов Б.Н. (Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»)

Вхождение в базы данных