Совершенствование технологии получения сорбентов на основе гидролизного лигнина

Институтом тепло- и массообмена имени А.В.Лыкова НАН Беларуси по заказу СООО "СинерджиКом" проведены исследования на тему «Совершенствование технологии получения сорбентов на основе гидролизного лигнина».

Одним из способов термомеханической обработки лигниносодержащего сырья является метод взрывного автогидролиза, который включает кратковременную обработку материала в среде углекислого газа при определенной температуре с последующим резким сбросом давления - «выстрелом» обработанного материала в приемник.

Технически процесс реализуется следующим образом. В цилиндр загружается лигниносодержащее сырье и из баллона подается углекислый газ. В течение некоторого времени достигаются нужные температура (200 - 250 °С) и давление (до 20 атм), которые выдерживаются все время в течение автогидролиза. Время подъёма температуры и давления составляет обычно 5-30 с. Время автогидролиза - от нескольких секунд до нескольких минут. Чем выше температура и давление, тем короче интервал время автогидролиза. На последнем этапе процесса происходит декомпрессия системы, по сути быстрое адиабатическое расширение ("выстрел"). Продолжительность декомпрессии - доли секунды.

Преимуществами такого процесса по сравнению с традиционными технологиями являются быстрота процесса (протекает в течение нескольких секунд или минут), отсутствие химических реагентов в процессе, что обеспечивает экологическую чистоту процесса.

Известно, что в процессе подобной обработки происходит частичная деполимеризация лигнина древесины с образованием более низкомолекулярных соединений, имеющих в своем составе 6-8 полипропиленовых единиц. Этот низкомолекулярный лигнин приобретает способность растворятся в растворах щелочей (концентрацией 0,1-2 %), а также в смеси диоксан - вода (9:1) и этанол вода (9:1). Кроме того, известно эффективное использование конкурентно-способных сорбентов нефти и нефтепродуктов из отходов деревообработки с использованием этой технологии. Однако, этот метод не использовался ранее для улучшения сорбционных свойств лигниносодержащих сорбентов. Поэтому в рамках работы подготовлено оборудование, позволяющее производить обработку лигниносодержащего материала этим перспективным методом.