THE INFLUENCE OF TENSO-PULSE MODULATION ON CONVERTING LIGNOCELLULOSIC MATERIALS IN ALKALINE SOLUTIONS
UDC 676.022.62-915.3+ 534.143
Аннотация
The article examines the influence of acoustic (tenso-pulse) effects on the processing of birch and spruce wood in a solution of sodium hydroxide and sodium sulfide in order to intensify the pulping process. The vibration was created using the ability of a steel conductor to compress and elongate when an intermittent short circuit occurs. Since the conductor-antenna is rigidly fixed to the reaction vessel, vibrations are transmitted to the contents. At a certain frequency and amplitude set on the generator, a low-energy effect on wood processing occurs, leading to a decrease in wood residues, an increase in cellulose yield and an increase in the optical density of the solution at wavelengths corresponding to the absorption of lignin. Optimal exposure frequencies are 170 kHz for birch wood and 180 kHz for spruce wood in solutions of sodium hydroxide and sodium sulfide. The optimal amplitudes generated on the oscillator are in all cases around 3 V. The effect is maintained when increasing the autoclave capacity from 150 ml to 1500 ml and stirring. The lignin content in cellulose obtained in a 1500 ml autoclave is reduced as a result of mixing and vibration generated by a generator with a selected frequency and amplitude. The experimental results were analyzed using traditional forest chemical methods. It is assumed that the effect occurs due to the formation of rotating liquid clusters during vibration.
Скачивания
Metrics
Литература
Tripathi S., Sharma N., Bhardwaj N.-K., Varadhan R. Lignocellulose, 2016, vol. 5(1), pp. 3–14.
Brännvall E., Bäckström M. Holzforschung, 2016, vol. 70(11), pp. 1031–1037. https://doi.org/10.1515/hf-2016-0020.
Pandey L.-K., Kumar A., Dutt D., Singh S.P. 3 Biotech., 2022, vol. 12, article 20. https://doi.org/10.1007/s13205-021-03024-y.
Brodeur P.H., Gerhardstein J.P. Proc. IEEE Ultrason. Symp., 1998, pp. 809–815.
Patent 9401272L (SE). 1994.
Patent 106120417A (CN). 2016.
Laine J.E., MacLeod J.M., Bolker H.I., Goring D.A. Pap. Puu., 1977, vol. 59(4a), pp. 235–247.
Zarembo V.I., Kolesnikov A.A. Theoretical Foundations of Chemical Engineering, 2006, vol. 40, no. 5, pp. 483–495. https://doi.org/10.1134/s0040579506050058.
Kolesnikov A.A., Zarembo V.I. Alternativnaya energya i ekologya, 2011, vol. 98, no. 6, pp. 99–108. (in Russ.).
Kolesnikov A.A. Fonovaya akusticheskaya regulyatsiya fiziko-khimicheskikh protsessov v kondensirovannykh siste-makh: Avtoreferat diss. … doktora khimicheskikh nauk. [Background acoustic regulation of physical and chemical pro-cesses in the condensed systems: Abstract of diss. ... Doctor of Chemical Sciences]. St. Petersburg, 2007, 38 p. (in Russ.).
Bobkova E.O., Vedernikov D.N., Kostyukevich N.G. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya, 2019, no. 3, pp. 285–290. https://doi.org/10.14258/jcprm2019034391. (in Russ.).
Obolenskaya A.V., Elnitskaya Z.P., Leonovich A.A. Laboratornyye raboty po khimii drevesiny i tsellyulozy. Uchebnik dlya vuzov. [Laboratory work on the chemistry of wood and cellulose. Textbook for universities]. Moscow, 1991, 320 p. (in Russ.).
Watson E.J. J. Fluid Mech., 1983, vol. 133, pp. 233–244.
Podgorskaya E.S. Kristallizatsiya tsinka i splavov na osnove nikelya i kobal'ta v slabykh elektromagnitnykh polyakh radiochastotnogo diapazona: diss. ... kandidat khimicheskikh nauk. [Crystallization of zinc and alloys based on nickel and cobalt in weak radio frequency electromagnetic fields: diss. … Candidate of Chemical Sciences]. St. Petersburg, 2002, 114 p. (in Russ.).
Zubova K.V., Zubov A.V., Zubov V.A. Journal of Applied Spectroscopy, 2005, vol. 72(3), pp. 305–312.
Sargaev P.M. Sinergetika vody: Uchebnik [Synergetics of water: Textbook]. St. Petersburg, 2017. 416 p. (in Russ.).
Vedernikov D.N., Petrova E.M., Zarembo D.V. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya, 2022, no. 3, pp. 237–242. https://doi.org/10.14258/jcprm.20220310828. (in Russ.).
Perlman M.E., Rubinstein G.M. Ultrasound Vibrations of Plant Cell Membranes: water lift in trees, electrical phe-nomena. Racah Institute of Physics. Hebrew University of Jerusalem, 2006.
Perel'man M.E., Rubinstein G.M. Bull. Acad. Sc. Georgian SSR, 1982, vol. 107, p. 393.
Patent 2104733 (RU). 1998. (in Russ.).
Sivakumar V., Verma V.R., Rao P.G., Swaminathan G. J. of Cleaner Production, 2007, vol 18, pр. 1813–1818. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2006.06.006.
Mäntysalo M., Mäntysalo E. Ult., 2000, vol. 38, no. 1-8, pр. 723–726. https://doi.org/10.1016/S0041-624X(99)00163-8.
Arroy J.D.V., Ruiz-Espinosa H., Luna-Guevara J.J., Luna-Guevara M.L., Hernández-Carranza P., Ávila-Sosa R., Ochoa-Velasco C.E. Czech J. Food Sci., 2017, vol. 35, no. 5, pp. 456–465. https://doi.org/10.17221/316/2016-CJFS.
Copyright (c) 2024 Химия растительного сырья
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.
