Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Технология получения экстрактивных веществ из древесины лиственницы

Диссертация: Технология получения экстрактивных веществ из древесины лиственницы
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Нужно отметить, что одним из стратегических направлений развития «малой химии» в XXI веке является разработка технологий глубокой химической переработки низкокачественной древесины, коры, древесной зелени. Становится все более актуальной безотходная химическая переработка коры и древесины с получением природных биологически активных веществ, экологически чистых удобрений, кормовых добавок… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Обзор литературы
    • 1. 1. Методы выделения экстрактивных веществ из древесины лиственницы
    • 1. 2. Теоретические основы процесса экстракции из древесины
    • 1. 3. Выводы и направления исследований
      • 1. 3. 1. Выводы по литературному обзору
      • 1. 3. 2. Цели и задачи исследования
  • Глава 2. Физико-химические свойства древесины и растворов основных экстрактивных веществ в этилацетате и воде
    • 2. 1. Влагоемкость древесины лиственницы
    • 2. 2. Определение растворимости дигидрокверцетина
    • 2. 3. Определение динамической вязкости и плотности растворов ДКВ
      • 2. 3. 1. Динамическая вязкость раствора ДКВ в этилацетате
      • 2. 3. 2. Динамическая вязкость раствора ДКВ в воде
      • 2. 3. 3. Плотность растворов ДКВ
    • 2. 4. Температура кипения растворов ДКВ в этилацетате
    • 2. 5. Исследования равновесия этилацетат — вода
    • 2. 6. Распределение экстрактивных веществ древесины лиственницы в системе этилацетат — вода
  • Глава 3. Исследование кинетики экстракции
    • 3. 1. Процессы экстракции и растворения в системе твердое тело-жид кость
    • 3. 2. Исследование кинетики извлечения экстрактивных веществ из древесины лиственницы
  • Глава 4. Выделение экстрактивных веществ из экстракта
    • 4. 1. Общие сведения о составе экстрактивных веществ
    • 4. 2. Исследование процесса дистилляции экстракта
    • 4. 3. Данные расчета дистилляции экстракта
    • 4. 4. Исследование процесса дистилляции совмещенного с экстракцией
    • 4. 5. Исследование теплообмена при дистилляции экстракта
  • Глава 5. Технологическая часть
    • 5. 1. Комплексная технология переработки лиственницы
    • 5. 2. Технологическая схема производства ДКВ и СЛЭ и описание технологического процесса
    • 5. 3. Математическое моделирование технологических процессов извлечения экстрактивных веществ из древесины лиственницы
  • Глава 6. Технико-экономические показатели производства по извлечению экстрактивных веществ из древесины лиственницы
  • Выводы

Технология получения экстрактивных веществ из древесины лиственницы (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Углубляющийся кризис органического сырья способствует привлечению внимания исследователей и технологов к использованию возобновляемых растительных ресурсов, к их глубокой переработке с целью получения максимального выхода полезных продуктов. Одним из перспективных видов органического сырья является древесина лиственницы и отходы ее переработки.

Особое внимание исследователей к древесине лиственницы определяется ее большими запасами в нашей стране, особенностями ее физико-химических свойств и составом компонентов. Наибольший интерес биомасса лиственницы представляет благодаря наличию в ней специфических экстрактивных веществ с широким спектром практически полезных свойств. Промышленное освоение лиственничных лесов сдерживается экономическими и экологическими факторами, обусловленными все более жесткими требованиями к регламентации отходов производства. В целлюлозно-бумажной промышленности по технологическим регламентам допускается переработка древесного сырья содержащего лишь 10% древесины лиственницы, так как в большем количестве она ухудшает технико-экономические показатели производства и качество целлюлозы. При получении пиломатериалов в отходы попадает около 40% древесины (кора, горбыль, опилки), которые либо сжигаются, либо уходят в отвал. Существующие в настоящее время производства по переработке древесины чаще всего узкопрофильные, что приводит к образованию многотоннажных отходов. В связи с этим разработка новых подходов к комплексной переработке древесины с целью снижения техногенных загрязнений, повышения экологической безопасности и рентабельности производства весьма актуальна. Учитывая, что основные запасы лиственницы находятся в Сибири и на Дальнем Востоке, вовлечение ее биомассы в углубленную переработку позволит более рационально распоряжаться имеющимися ресурсами.

Нужно отметить, что одним из стратегических направлений развития «малой химии» в XXI веке является разработка технологий глубокой химической переработки низкокачественной древесины, коры, древесной зелени. Становится все более актуальной безотходная химическая переработка коры и древесины с получением природных биологически активных веществ, экологически чистых удобрений, кормовых добавок и продуктов лечебно-профилактического и медицинского назначения. В настоящее время ресурсы биомассы дерева, которая является сырьевой базой «малой химии», используются в нашей стране не более чем на 10%. Имеющиеся технологии получения лесохимических продуктов несовершенны, что не позволяет достигнуть той степени развития этой отрасли, которая имеется в развитых странах.

Создание технологии безотходной переработки биомассы лиственницы предполагает получение новых биологически активных природных продуктов, необходимых для удовлетворения нужд медицины, фармакологии, сельского хозяйства, парфюмерно-косметической промышленности [1]. Одновременно решаются экологические проблемы утилизации отходов деревоперерабатывающих производств.

Задачи по исследованию процесса экстракции древесины и коры лиственницы двухфазной системой растворителей являются фундаментальными в области химии древесины. Это направление исследований предполагает изучение кинетики процесса извлечения экстрактивных веществ из биомассы лиственницы, определение коэффициентов диффузии и массопередачи, исследование физико-химических характеристик процесса переноса, его природы и механизма при извлечении экстрактивных веществ из биомассы дерева, создание математической модели процесса экстракции.

Выводы.

1. Разработан способ выделения ДКВ и смолистых веществ из древесины лиственницы с использованием системы этилацетат — вода, которая обеспечивает высокую степень извлечения продуктов, достигающую 95% с сохранением их нативных свойств.

2. Новая технология предусматривает совмещение процесса дистилляции и экстракции ДКВ из этилацетатного экстракта в одну стадию. Это обеспечивает эффективное разделение ДКВ и смолистых веществ и практически полную регенерацию растворителя.

3. Исследован процесс кипения гетерогенной смеси этилацетат — вода в условиях перегрева дисперсной фазы. Установлено, что интенсивность теплообмена в условиях перегрева значительно выше, чем при обычном кипении. Получена зависимость коэффициента теплоотдачи к жидкости от удельной тепловой нагрузки.

4. Впервые проведено исследование физико-химических свойств растворов ДКВ в этилацетате и воде. Данные по коэффициентам диффузии, плотности, вязкости и растворимости определены в виде эмпирических зависимостей, которые использованы при проведении технологических расчетов.

5. На основе аппарата теории графов синтезирована технологическая схема процесса получения экстрактивных веществ из древесины лиственницы и выполнена ее оптимизация по материальным и тепловым потокам.

6. На основе выполненных исследований спроектирована, изготовлена и пущена в эксплуатацию промышленная установка по производству ДКВ мощностью 2500 кг/год. Рентабельность действующего производства составляет свыше 300%, что свидетельствует о его высокой экономической эффективности.

Показать весь текст

Список литературы

  1. В.И. Стратегические направления развития «малой лесохимии» в XXI веке// Материалы международной научной конференции РАЕН. -Москва. -2000,-С. 128−134.
  2. Э.Д., Денисов О. Б., Пен Р.З. Комплексная переработка лиственницы, -М.: Лесная пром-сть, 1978 224 с.
  3. В.А., Иванова С. З., Федорова Т. Е., Иванова Н. В., Федоров C.B., Остроухова Л. А., Малков Ю. А. Флавоноидные соединения коры лиственницы сибирской и лиственницы Гмелина// Химия растительного сырья, 2002, — № 4, — С.5−13.
  4. H.A., Лаптева К. И., Медведева С. А. Фенольные экстрактивные вещества рода Larix (обзор).// Химия древесины, 1973.-вып. 13,-С. 3−19
  5. Д., Вегенер Г. Древесина. Химия, ультраструктура, реакции. -М.: Лесная пром-сть, — 1988, 511 с.
  6. В.А., Остроухова Л. А., Дьячкова С. Г., Святкин Ю. К., Бабкин Д. В., Онучина H.A. Безотходная комплексная переработка биомассы лиственницы сибирской и даурской //Химия в интересах устойчивого развития, 1997, — № 5, — С. 105−115
  7. Gripenberg J.// Acta Chem. Scand. 1952, — 6, P. 1152
  8. Brewerton H.V.// New Zel. J. Sei. Techn., 1956, — 37B, P. 626
  9. B.C., Тюкавкина H.A., Быков B.A. и др. Диквертин новое антиоксидантное и капилляропротекторное средство// Хим.-фарм. Журнал, — 1995, — № 9, — С. 61−64
  10. H.A., Арзамазцев А. П., Руленко И. А. и др. Стандартизация нового препарата «Диквертин"//Сб. научн. трудов НИИ фармации Минздрава и Медпрома РФ, -T. XXXIV- М: 1995, С. 77−81
  11. Ю.О., Бабенкова И. В., Клебанов Г. И. и др. Антиоксидантное действие дигидрокверцетина при общем у-облучении //
  12. Вопросы биол., мед. и фармацевт, химии,-1999, — № 2. С.45−48.
  13. Ю.О., Жамбалова Б. А., Бабенкова И. В. и др. Антиоксидантные свойства дигидрокверцетина // Биофизика, -1996. -Т. 41, № 3. С. 620−623.
  14. В.А., Ульданов В. Г., Остроухова JT.A., Рязанова В. А. Диквертин в лечении воспалительных заболеваний глаз // Человек и лекарство: Материалы VI Российского национального конгресса. -Москва,-1999. -С. 274−275
  15. В.А., Чекмарёва JI.T., Ульданов В. Г., Щуко А. Г., Остроухова JI.A., Бабкин В. А. Диквертин в офтальмологической практике // Человек и лекарство: Материалы V Российского национального конгресса. -Москва.- 1998. -С. 274−275
  16. В.А., Остроухова Л. А., Иванова С. З., Малков Ю. А., Онучина H.A., Бабкин Д. В. Биологически активные вещества древесины лиственницы // Химия в интересах устойчивого развития. -2001.- № 3. -С. 363−367.
  17. Пат. № 2 003 260 Рос. Федерация, МПК6 А 23 С9/00, G01 N33/04. Способ производства массы для сахаристых кондитерских изделий на жировой основе/ Болдина Г. Н., Кондакова И. А. и др. Опубл. -1993, Бюл. -№ 43−44.
  18. H.A., Руленко И. А., Колесник Ю. А. Природные флавоноиды как пищевые антиоксиданты и биологически активные добавки // Вопросы питания. 1996.-№ 2.- С. 33−38.
  19. Kurth E.F. Producing Pure Dihydrquercetin // Patent 2 744 919 US, — 1952. C.A. 1956.- Vol.50, — № 22, -1687h
  20. Pew J.C. A flavanon from Douglas-fir heartwood // J. Amer. Chem. Soc. 1948. Vol. 70.-P. 3031—3034.
  21. С.З., Федорова Т. Е., Остроухова JI.A., Федоров C.B., Онучина H.A., Бабкин В. А. Полимер дигидрокверцетина из древесины лиственницы сибирской и даурской // Химия растительного сырья.- 2001. -Вып.4. С. 21−24.
  22. М.Н. Фенольные соединения: Распространение, метаболизм и функции в растениях.- М.: -Наука, -1993. 272 с.
  23. A.A. Очерк химии природных соединений // Новосибирск: Наука, -2000, 664 с.
  24. В.А., Козлов В. Е., Чекуров В. М. Цембрановые спиты новый тип гормональных ингибиторов роста растений// Химия природных соединений, 1981, № 6 — С. 733−738
  25. К.И., Антоновский С. Д., Белозерова JI.A., Зайцева А. Ф., Штейнбок С. Д. Лиственница как источник получения ряда полезных веществ // Растительные ресурсы. -1965.-Т.1, — вып.1. С. 74−83
  26. А.И., Вольский Л. Н., Леонтьева В. Г., Пентегова В. А. Экстрактивные вещества ядра и заболони Larix daurica Turcz.// Известия СО АН СССР.-Сер. хим.наук.- 1969.- Вып. 6, — № 14. С. 102−104
  27. H.A., Антонова Г. Ф. Изучение химического состава водных экстрактов сибирской лиственницы // Изв. СО АН СССР.- Сер. хим. наук. -1969.-ВЫП. 4.-№ 9.-С. 112−115
  28. A.c. № 351 847 СССР, МПК6 А61К35/78. Способ выделения дигидрокверцетина/ Тюкавкина H.A., Антонова Г. Ф. Опубл. в юл-1975.-№ 10.-Зс.
  29. Диквертин //Фармакопейная статья ФС -42−3854−99.-1999
  30. Дигидрокверцетин-стандартный образец // Фармакопейная статья ФС-42−3853−99.-1999
  31. Н.В., Геодакян C.B., Тюкавкина H.A., Остроухова JI.A., Колесник Ю. А., Бабкин В. А. Количественное определение дигидрокверцетина методом ВЭЖХ // Фармация. -1992.-JV» 6. С. 74−75
  32. Пат. № 2 135 510 Рос. Федерация. Способ переработки древесины лиственницы и установка для его осуществления /000"ПлУГ" — заявитель и патентообладатель 000"ПлУГ".-№ 98 122 659/04- заявл. 21.12.1998- опубл. 27.08.1999, Бюл. № 8−2с.
  33. В.А. и др. Технология лесохимических производств. -М.: Лесная пром-сть.-1987.-372 е.
  34. C.B., Трофимов А. Н., и др. Справочник лесохимика. -М.: Лесная пром-сть.-1987.-272 с.
  35. Справочник химика.-Под ред. Никольского В.П.- М.:Химия.-1967.-934 с.
  36. А.М.Чащин, М. И. Глухарева. Ацетатные растворители в лесохимической промышленности. -М.: Лесная пром-сть, -1988.-192 с.
  37. А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. -М.: Химия.-1973.-752 с.
  38. Г. А., Альтшулер М. А. Введение в капиллярно-химическую технологию. М.: Химия. -1983.-264 с.
  39. В.Б., Волков А. Д. Процессы и аппараты целлюлозно-бумажной промышленности: М.: Лесная пром-сть. -1980. — 576 с.
  40. В.А., Остроухова Л. А. Малков Ю.А., Онучина H.A., Еськова Л. А. Эффективный антиоксидант из древесины лиственницы // Хвойные бореальной зоны. -Вып. 1, Лиственница. -Красноярск, — 2003. -С. 108−113
  41. Л.М., Позин М. Е. Математические методы в химическойтехнике. JI.: Химия.- 1971.-824 с.
  42. Экстрактивные вещества древесины и значение их в целлюлозно-бумажном производстве. Под ред. Хиллиса В. Э. -М.: Лесная пром-сть. -1965. -505 с.
  43. С.А. Теория и расчет перегонки и ректификации. -М.: Гостопиздат. -1961. 435 с.
  44. Г. С., Барсукова Т. А., Богомольный A.M. Равновесие жидкость-пар: Справочник.- Л.: Химия.- 1987. 336 с.
  45. Ф.Б., Серафимов Л. А. Многокомпонентная ректификация. Теория и расчет.- М.: Химия.- 1983. -304 с.
  46. К.Ф., Романков П. Г., Носков A.A. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической промышленности. -Л.: Химия. -1987.576 с.
  47. П.Г., Фролов В. Ф. Теплообменные процессы химической технологии. -М.: Химия.- 1982. 352 с.
  48. А.Г. Касаткин. Основные процессы и аппараты химической технологии. -М.: Химия.- 1973.-752 с.
  49. С.И., Кожинов И. А., Кофанов В. И. и др Теория тепломассообмена: Под ред. А. И. Леонтьева. -М.: Высш. школа, -1979. -495 с.
  50. В.В., Мешалкин В. П., Перов В. Л. Принципы математического моделирования химико-технологических систем. -М.:Химия.-1974−343 с.
  51. В.А., Остроухова Л. А., Малков Ю. А. и др. Комплексная переработка биомассы лиственницы // Химия и технология растительных веществ: материалы II Всеросс. конф-Казань. 2002. — С. 125−126.
  52. В.А., Остроухова JI.A., Малков Ю. А. и др. Биологически активные вещества древесины лиственницы// Химия в интересах устойчивого развития. -2001. -Т. 9, — вып. 3. -С. 363−367.
  53. Ю.А., Остроухова J1.A., Бабкин В. А. Применение метода математического моделирования для разработки технологии извлечения экстрактивных веществ из древесины лиственницы // Химия растительного сырья.- 2002.-№ 2.- С. 133−138
  54. В. А., Остроухова J1.A., Малков Ю. А. и др. Ресурсосберегающая и экологически безопасная переработка древесины и коры лиственницы // Наука производству.- 2004.-№ 1.- С. 52−58
  55. A.A. Экономика химической промышленности. -М.: Химия. 1986. — 192с.
  56. Е.К. Экономические показатели промышленности: Справочник.- М.: Экономика.- 1974. 381 с.
  57. Л.Г. и др. Организация и планирование производства. -М.: Химия.-1988.-320 с.
  58. РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ХИМИЯ
  59. ООО ИННОВАЦИОННАЯ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА Ifjgg:1. ХИМИЯ ДРЕВЕСИНЫ1. АКТ ВНЕДРЕНИЯ
  60. Ю.А. осуществлял научно-техническое руководство проектными, монтажными и пуско-наладочными работами производства Дигидрокверцетина-сырца.
  61. За период эксплуатации с 2004 по 2006 г. г. технология производства Дигидрокверцетина-сырца показала высокую эффективность.1. Директор А. А. Угренинов412.2006 г.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?