Механохимические методы активации процессов предобработки биомассы
Аннотация
Обсуждаются фундаментальные проблемы поиска и реализации синергетических эффектов, возникающих при механо-химической предобработке растительного сырья. Установлены закономерности, связывающие интенсивные физико-механические воздействия на сырье в процессе его предподготовки с глубинными гидролитическими реакциями гемицеллюлоз в массе структурных единиц растительной биомассы. Ранее на моделях было показано, что механические воздействия способны значительно влиять на реакционную способность макромолекул, изменяя гибридизацию связей. Для раскрытия похожих закономерностей на растительных структурах были проведены опыты по размолу биоматериалов. Наилучшие результаты были получены в экструдере в присутствии катализаторов гидролитического расщепления полисахаридов (кислот, щелочей, ферментов). Показано, что гидролитические процессы в силовых полях экструдера при использовании березовой древесины ускорялись на порядки; рабочая температура значительно снижалась по сравнению с термогидролизом, образование фурфурола и иных вредных побочных продуктов не отмечено. Опыты показали использование механо-химических методов, что позволяет сократить время обработки на порядок и уменьшить образование побочных продуктов, что свидетельствует о целесообразности практического применения данной технологии.
Об авторах
С. Д. Разумовский
Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва
Россия
Россия
В. В. Подмастерьев
Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва
Россия
Россия
А. Н. Зеленецкий
Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН, Москва
Россия
Россия
Список литературы
1. Mousdale D.M. // BIOFUEL. Biotechnology, Chemistry and Sustanable Development. Boca Rota, London, New York: CRC Press, 2008.
2. Galbe M., Zacchi G. // Appl.Biochem. & Biotechnol. 2002. Vol. 59. Р. 618.
3. Schell D.J., Torget R., Power A. et al. // Appl.Biochem. & Biotechnol. 1991. Vol. 113. № 28/29. P. 87.
4. Richards S. // Сhem. Eng. Technol. 2008. Vol. 31. № 5. P. 765.
5. Моисеев И.И., Платэ Н.А., Варфоломеев С.Д. // Вестник РАН. 2006. Т. 76. № 5. С. 427.
6. Ениколопов Н.С. // Успехи химии. 1991. Т. 60. № 3. С. 586.
7. Alfani F., Gallifuoko A., Saporosi A. et al. // J. Ind. Microbiol. & Biotechnol. 2000, Vol. 25. № 4. P. 192.
8. Балашова Е.А., Сахоненко Л.С., Роговина С.З., Ениколопов Н.С. // Д. АН СССР. 1988, T. 302. № 5. C. 1134.
9. Белуза Я.М., Жорин В.А., Иванов В.В. и др. // Д. АН СССР. 1985. Т. 285. № 6. С. 1394.
10. Ditrick P. // Oil & Gas J. 2007. Oct. 8 Р. 20.
11. Rausch K.D., Belyea R.L. // Appl.Biochem. & Biotechnol. 2006. Vol. 128. Р. 47.
12. Cтепаненко П. // Химический журнал. 2008. № 9. C. 30.
13. Kontturi E.J. Surface Chemistry of Cellulose. Eindhoven, Technische Universiteit Eindhoven, 2005.
14. Химия и технология крахмала / Под ред. П Керр. Пер с англ. М: Пищепромиздат. 1956.
15. Панцхава Е.С., Пожарнов В.А. // Энергия. 2005. № 6. C. 10.
16. Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. М.: Химия, 1968.
17. Авакумов Е.Г. // Механические методы активации химических процессов. Новосибирск: Наука. СО, 1988.
18. Никольский В.Г. // Популярная механика. 2008. № 11. С. 94.
19. Разумовский С.Д.. Махлис Т.А., Сенько О.В. и др. // Изв. РАН. Серия химическая. 2008. № 8. С. 1603.
20. Прут Э.В., Зеленецкий А.Н. // Успехи химии. 2001. Т. 70. № 1. С. 72.
21. Козлов П.В., Папков С.П. Физико-химические основы пластификации полимеров. М.: Химия, 1982.
22. Попов А.А., Раппопорт Н.Я.. Заиков Г.Е. Окисление ориентированных и напряженных полимеров. М.: Химия, 1987.
23. Попов А.А., Раковски С., Разумовский С.Д. и др. // Изв. Болгарской АН. 1975. Т. 8. № 3. С. 571.
24. Гольдфарб Я.Л., Беленький Л.И. // Успехи химии. 1960. Т. 29. № 4. С. 470.
Рецензия
Для цитирования:
Разумовский С.Д., Подмастерьев В.В., Зеленецкий А.Н. Механохимические методы активации процессов предобработки биомассы. Катализ в промышленности. 2010;(5):53-57.
For citation:
Razumovsky S.D., Podmaster’iev V.V., Zelenetski A.N. Mechanochemical methods for biomass pretreatment activation. Kataliz v promyshlennosti. 2010;(5):53-57. (In Russ.)
Просмотров:
23
Послать статью по эл. почте 