Бұл мақалада біз өрік дәнінен лигнин өндіру қалай жүзеге асырылатынын сипаттаймыз. Лигнин – лигнизацияланған өсімдік ұлпаларында кездесетін органикалық текті қатты полимер. Зат жасушалардың қабырғаларының ішінде, жасушааралық кеңістікте түзіледі. Табиғатта ол целлюлоза талшықтарын байланыстыру үшін қызмет етеді. Өсімдіктердің діңдерінің, бұтақтарының және тұқымдарды қоса алғанда, басқа қоңырланған бөліктерінің беріктігін қамтамасыз етеді. Процесс темірбетон конструкциясын бетоннан және болат арматурадан құрастыру тәсіліне ұқсас. Өсімдік ұлпаларынан лигнин алу – шикізатты өңдеудің физикалық және химиялық әдістерін қамтитын күрделі технологиялық процесс.

Лигнинді алу әдісіне байланысты оны ұнтақ, сульфат және сульфит түрінде гидролиздеуге болады. Біріншісі гидролиз өнеркәсібінде, ал соңғы екеуі целлюлоза өндірісінде алынады.

Лигнинді қолдану

Лигнин құнды экологиялық таза өсімдік заты болып саналады және көптеген салаларда қолданылады.

Құрылыс материалдарын өндіру

Ол композиттер өндірісінде байланыстырғыш, пластмассалар үшін толтырғыш және фанера, картон және ДСП өндірісінде қоспаларды байланыстыруға арналған қоспа болып табылады. Ол көбінесе полимерлі материалдардың құрамдас бөлігі ретінде қолданылады. Керамика мен кірпіш өндірісінде тазартқыш агент ретінде әрекет етеді, ол үгінділер мен ағаш ұнтағына балама болып табылады.

•     Мұнай және газ өнеркәсібі

Ол ұңғымаларды бұрғылауда қолданылатын бұрғылау ерітінділерінің тұтқырлығын төмендету үшін қоспа ретінде қолданылады.

•     Энергетика саласы

Зат отын брикеттерін, түйіршіктерді, газды және қазандықтың басқа отындарын өндіру үшін шикізат ретінде пайдалануға жарамды.

•     Ауыл шаруашылығы

Ол органоминералды, органикалық тыңайтқыштарға, топырақ кондиционерлеріне және гербицидтерге қосымша ретінде қызмет етеді.

•     Фармацевтика, медицина және ветеринария салаларында

Ол табиғи ішек сорбентін білдіреді және антиоксиданттар мен сорбциялаушы агенттерде және т.б.

•     Утилиталар

Ол ағынды суларды тазартуда, сондай-ақ типтік емес міндеттерді шешуде, мысалы, қатты беттерден және судан мұнай өнімдері мен мұнайды жинау үшін қолданылады.

•     Химиялық өндіріс

Зат сірке қышқылын, фенолды, белсендірілген көмірді және басқа агенттерді өндіруде шикізат ретінде қызмет етеді.

•     Құрылым және жол құрылысы

Бұл, мысалы, асфальтбетондарға қоспа ретінде қолданылатын лигнин және битум қоспаларының құрамдас бөлігі.

Бұл лигнин өндіру өзекті болып табылатын кен орындарының толық емес тізімі. Бірақ лигнинді өңдеу және қайта өңдеу қиындықтарына байланысты бұл шикізатты пайдалану жиі тоқтатылады, бірақ оның орнына баламалар қолданылады.

Дәстүрлі әдістермен лигнин алу

Лигнин алу процесі биохимиялық өндірістің бөлігі болып табылады. Сонымен қатар, ол мақсатты түрде жасалмайды — зат күрделі физикалық және химиялық процестерде қалдық ретінде шығарылады және кейіннен пайдаланылуы немесе жойылуы керек. Өсімдік материалдарының гидролизі гидролизденген лигнинді түзеді. Целлюлоза өндірісі барысында сульфат және сульфит өнімдері алынады. Мәселен, ағаштан қағаз жасау үшін шикізаттан лигнинді алып тастау керек.

Гидролитикалық өндіріс процесінде алынған лигнин құрамы бойынша гетерогенділігімен, бөлшектерінің мөлшерімен сипатталады және өзгермелі сипаттамаларға ие. Негізгі компоненттердің қатынасы негізінен гидролиз технологиясына, шикізатқа және т.б.

Ағаштан лигнин алу үшін хлорид және сульфат қышқылдары түріндегі химиялық заттар қолданылады. Басқа әдіс лигнинді сілтілі ортада жоғары температура мен қысымда ерітуді қамтиды. Нәтиже – ұнтақ немесе талшықты суда ерімейтін өнім. Химиялық агенттердің қолданылуына байланысты алынған зат өсімдік тіндеріндегі лигниннен ерекшеленуі мүмкін. Ол шикі ағаштан алынған кезде өзгертілген екінші лигнин болып саналады.

Қалдық ретінде алынған лигнинді өнеркәсіптік қайта өңдеуде үлкен қиындықтар бар, өйткені ол таза зат емес, көптеген қоспалары бар қоспа. Қоспа жоғары химиялық және биологиялық белсенділікпен ерекшеленеді. Полимер әртүрлі байланыстармен, құрылымдық байланыстармен сипатталады және химиялық және термиялық әсерлерге төзімді емес, бұл оларды өңдеуді қиындатады.

Өрік дәнінен құйынды қабат құрылғысы арқылы лигнин алу

Лигнин лигнизацияланған тіндердің беріктігіне жауап береді. Ол қалың қабықта, жаңғақ қабығында және жеміс тастарының тіндерінде, мысалы, өрік дәндерінде шоғырланған. Өрік дәнінен лигнин алу – бұл жоғары сапалы өнім алудың ғана емес, сонымен қатар осы жемістерді өңдейтін кәсіпорындардың қалдықтарын азайтудың жолы.

Кәсіпорын қалдықтарды кәдеге жаратудың қажеті жоқ, бірақ оны қайта өңдеуге жіберуге болады. Дегенмен, осы қалың тіндерден лигнин алудың дәстүрлі технологиялары қолданылмайды. GlobeCore осы тапсырманы жүзеге асыру шешімдерін білдіреді — бұл а құйынды қабат құрылғысы (АВС).

Қондырғы электромагниттік өріс негізінде жұмыс істейтін қуатты диірменді және жұмыс камерасына шикізатпен бірге берілетін ферромагниттік бөлшектерді құрайды. Индуктор арқылы құрылған өріске әсер еткенде, ферромагниттік инелер жұмыс камерасы бойынша белсенді түрде қозғалады, қарқынды айналады, материалмен, құрылғы қабырғаларымен соқтығысады және бір-бірімен – құйынды қабат пайда болады. Мұндай ортада тіпті ең қатты материалдарды, соның ішінде өрік дәндерінің қабығын ұнтақтай аласыз – олар бірнеше микрометрлік дәндермен ұн күйіне дейін ұнтақталған.

Бұл жағдайда ұлпалар мен жасушалар ыдырап, лигнин бөлінеді. Оны келесі процестер басқарады:

•     дисперсия;
•     араластыру;
•     электромагниттік өңдеу;
•     жоғары жергілікті қысым;
•     акустикалық тербеліс;
•     электролиз (дымқыл ұнтақтау кезінде)

Шикізатқа жан-жақты әсер ету лигнинді тіпті жартылай ыдыраған жасушалардан алуға мүмкіндік береді.

Сонымен қатар, АВС-де ұнтақтауды құрғақ және ылғалды ортада да жүргізуге болады. Бұл активатор ретінде қышқыл немесе сілтілі орта қолданылатын әдеттегі технологияларды күшейту және жетілдіру үшін құрылғыны қосуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, химиялық заттарды қолданудан аулақ болуға болады, ал негізгі зат тек суда шығарылуы мүмкін. АВС көмегімен лигнин өндіру өнім құрылымы мен күйі өзгеріссіз қалатын бірқатар физикалық процестердің әсерінен өрік өзегі қабықшасының ыдырауын қамтиды.

Сонымен қатар, бұл технология қалдық түріндегі кәдімгі алынған шикізатпен салыстырғанда күрделірек бақылау технологиясын қажет ететін жоғары сапалы концентрацияланған өнімді алуды қамтамасыз етеді.

Құйынды қабат құрылғысында лигнин алу процесінің артықшылықтары

GlobeCore каталогы бар АВС-100, АВС-150, және АВСп-100 құйынды қабат құрылғыларының үлгілері. Олар жұмыс істеу принципі бойынша бірдей, бірақ сыйымдылығы бойынша ерекшеленеді. Бұл жабдық келесі себептерге байланысты лигнин өндіру үшін жан-жақты, практикалық және экономикалық тиімді болып саналады:

•     Жоғары тиімділік

Тіпті ең күшті материалдарды құйынды қабатта ұнтақтап, оларды молекулалық деңгейде ыдыратуға болады, бұл лигнинді қосымша жабдықты, шикізатты өңдеудің химиялық әдістерін қолданбай тиімді түрде алуға мүмкіндік береді.

•     Қолдану мүмкіндігі

Басқару пультісіз ықшам құрылғының салмағы небәрі 500 кг және биіктігі бір жарым метрден сәл асады, соның арқасында оны тіпті шағын цехта да оңай орнатуға болады. Жабдық орнату және пайдалану үшін тұғырды және қосымша құрылымдарды қажет етпейді.

•     Жан-жақтылық

Шикізатты құрғақ ортада немесе суды пайдалану арқылы өңдеуге болады, бұл материалды тиімдірек ұнтақтауға және лигнин алуға мүмкіндік береді.

•     Соңғы өнімнің сапасы жақсарды

Лигнин өндіруді құйынды қабат құрылғысы арқылы жүзеге асырғанда, химиялық заттардың әсеріне ұшырамаған, осылайша таза және өзгеріссіз қалатын біртекті, дұрыс ұнтақталған массаны аламыз.

•     Экономикалық тиімділік

Модельге байланысты жабдықтың қуат қажеттілігі 4,5-тен 9,5 кВт-қа дейін өзгереді; сондықтан электромагниттік диірмен пайдалану жағынан үнемді құрал болып саналады.

Құйынды қабат құрылғысы өрік дәнінен лигнин өндіруге арналған тиімді жабдықты құрайды. Жабдық қарапайымдылығымен ерекшеленеді және өндірістік желіге оңай біріктіріледі. Сіз хабарласу арқылы жабдыққа тапсырыс беріп, сату өкілінің кеңесін ала аласыз GlobeCore.