Effect of a Porous Structure of the Carbon Sorbents from Abies Wood Lignin on Sorption of the Organic Substances of Different Nature

Изучено влияние пористой структуры углеродных сорбентов, полученных щелочной термоактивацией этаноллигнина древесины пихты, на сорбцию метиленового синего и витамина В12. Показано, что их сорбционная емкость по витамину В12 зависит от содержания в них мезопор шириной 2,00 – 3,61 нм, а по метиленовому синему – от содержания микропор шириной 1,06 – 1,95 нм. Сопоставлены изотермы сорбции исследованных маркерных веществ на сорбентах с различной пористой структурой, обсуждены их отличияEffect of porous structure of carbon sorbents, obtained by alkaline thermal activation of ethanol-lignin of abies wood,on the methylene blue and the vitamin B12 sorption was studied. It was sown that their sorption capacity for vitamin B12 depends on the content of mesopores with width 2,00–3,61 nm and formethylene blue – on the content of micropores with width 1,06 – 1,95 nm. The isotherms of sorption of the studied marker substances on sorbents with different porous structure were compared and their differences were discusse

Радикальная сополимеризация стирола и α-ангеликалактона: синтез и свойства полученных сополимеров

Biodegradation ability of synthetic polymer materials is an urgent problem of modern ecology situation. A known new biodegradable polymer is polyangelicalactone (PAL). In this paper, styrene-α- angelicalactone copolymers were obtained by radical polymerization. The resulting copolymers have physical and mechanical properties similar to those of polystyrene and its graft-copolymers with PAL. Both they were mechanically destroyed when incubated in gray forest soil over 28 weeks. The obtained results show that the modification of polystyrene with the impurities of α-angelicalactone does not worsen the mechanical properties of the copolymers but instead gives them biodegradation abilitiesВ настоящей работе получены сополимеры стирола и α-ангеликалактона методом радикальной полимеризации. Полученные сополимеры имеют физико-механические свойства, аналогичные свойствам полистирола и его привитых сополимеров с полиангеликалактоном. Оба полимера механически разрушаются при инкубации в серой лесной почве в течение 28 недель. Полученные результаты показывают, что модификация полистирола примесями α-ангеликалактона не ухудшает механические свойства сополимеров и придает им способность к биоразложени

The Use of Binders from Sawdust and Biomodified Brown Coal for Obtaining the Fuel Briquettes

Использование в качестве связующих древесных опилок, биоуглей и их смесей позволяет получать топливные брикеты с прочностью на сжатие 7–9 МПа при удельных давлениях прессования 100–140 МПа. Прочность получаемых брикетов зависит от природы состава связующего. Показано, что теплотворная способность и продолжительность процесса горения брикетов возрастают при увеличении содержания биоугля в брикетируемой шихтеThe use of binders from sawdust, biomodified brown coal and their mixtures makes possible to obtain fuel briquettes with a compressive strength 7–9 MPa at specific pressures 100–140 MPa. The strength of obtained briquettes depends on a nature and composition of the binders used. It was found that the calorific value and the duration of a briquetted fuel combustion are increasing with the increase of biocoal content in briquetted blen

Purification of Water from the Copper, Zinc and Lead by Sorbents from Inner Birch Bark

Изучены процессы сорбции ионов меди, цинка и свинца из водных растворов сорбентами из луба коры березы. Установлено, что полученные сорбенты поглощают ионы металлов в широком диапазоне концентраций. Определены значения рН растворов, при которых достигается наибольшая сорбция ионов исследуемых металлов. Показано, что применение сорбентов из луба наиболее эффективно для очистки от ионов металлов разбавленных водных стоковProcesses of the copper, zinc and lead ions sorption from water solutions by sorbents from inner birch bark were studied. It was established, that the obtained sorbents absorb the metal ions in a wide range of concentrations. The pH values corresponding the highest sorption of metal ions were determined. It was shown that the sorbents from inner birch bark have the high performance in purification of the diluted wastewate

The Use of Binders from Sawdust and Biomodified Brown Coal for Obtaining the Fuel Briquettes

Использование в качестве связующих древесных опилок, биоуглей и их смесей позволяет получать топливные брикеты с прочностью на сжатие 7–9 МПа при удельных давлениях прессования 100–140 МПа. Прочность получаемых брикетов зависит от природы состава связующего. Показано, что теплотворная способность и продолжительность процесса горения брикетов возрастают при увеличении содержания биоугля в брикетируемой шихтеThe use of binders from sawdust, biomodified brown coal and their mixtures makes possible to obtain fuel briquettes with a compressive strength 7–9 MPa at specific pressures 100–140 MPa. The strength of obtained briquettes depends on a nature and composition of the binders used. It was found that the calorific value and the duration of a briquetted fuel combustion are increasing with the increase of biocoal content in briquetted blen

Preparation and Properties of Phosphorus Biocomposite Fertilizers Based on the Birch Bark

Показана возможность получения фосфорных удобрений пролонгированного действия пропиткой пористых подложек из луба и коры березы водным раствором К2НРО4. Изучено влияние условий получения удобрений на вымывание фосфатов водой. Определены условия, позволяющие получать удобрения с минимальным вымыванием фосфатов в течение длительного времениThe possibility of preparation of phosphorus fertilizers with prolonged time of action by impregnation of porous supports from birch bark and inner birch bark by water solution of К2НРО4 was shown. Influence of the preparation conditions of the fertilizers on the phosphates leaching by water was studied. The conditions which allow to obtain the fertilizers with minimal phosphates leaching at a long time were determine

Physico-Chemical Studies of Experimental Lots of Products, Obtained by Birch Wood Complex Processing on a Pilot Plant

Проведены физико-химические исследования опытных партий микрокристаллической целлюлозы (МКЦ), глюкозного гидролизата и растворимого лигнина, полученных из древесины березы на пилотной установке. Показано, что по своим свойствам опытные партии МКЦ, глюкозного гидролизата и растворимого лигнина соответствуют образцам, извлеченным из древесины березы в лабораторных условиях. Выход МКЦ с содержанием остаточного лигнина не более 1 мас. % составил 70 % от массы исходной целлюлозы в древесине. Полученная МКЦ по своим характеристикам соответствует промышленной микрокристаллической целлюлозе. Степень полимеризации образца МКЦ 655, индекс кристалличности 0,73, размер кристаллитов 3,2 нм. Гидролизом МКЦ концентрированной серной кислотой при 25 °С получены глюкозные гидролизаты для синтеза биоэтанола. Установлено, что опытная партия глюкозного гидролизата по своему составу (выход глюкозы – 83,2 мас. %, наличие примесей фурфурола – 0,22 мг/мл, 5–ГМФ – 0,48 мг/мл, левулиновой кислоты – следовое количество), соответствует средним значениям показателей лабораторных образцов гидролизатов. Образующийся в качестве побочного продукта лигнин имеет элементный состав (мас. %): С – 58,84, Н – 5,81, О – 35,15; зольность 0,94 и интервал температур размягчения 115–138 °С. Лигнин может использоваться для получения энтеросорбентов и нанопористых углеродных сорбентов, а также в качестве связующего для брикетирования биотоплив. Результаты исследований использованы для разработки технологического лабораторного регламента комплексной переработки биомассы березы в биотоплива и химические продуктыThe physico-chemical studies of experimental batches of microcrystalline cellulose (MCC), glucose hydrolyzate and soluble lignin, obtained from birch wood in a pilot plant were carried out. It was shown that the properties of experimental batches of MCC, glucose hydrolyzate and soluble lignin correspond to samples obtained from birch wood under laboratory conditions. The yield of MCC with a residual lignin content no more than 1 mas. % reaches 70 % from the mass at initial cellulose in wood. The characteristics of obtained MCC corresponds to industrial microcrystalline cellulose. The degree of polymerization of the MCC sample is of 655, its crystallinity index of 0.73, the crystallite size of 3.2 nm. Glucose hydrolysates for bioethanol synthesis were obtained by MCC hydrolysis with concentrated sulfuric acid at 25 °C. It was established that the composition of experimental batch of glucose hydrolyzate (glucose content – 83.2 mas. %, of furfural – 0.22 mg / ml, 5-HMF – 0.48 mg / ml, levulinic acid – trace amount) corresponds to composition of laboratory samples of hydrolysates. The side product lignin has an elemental composition (mas. %): C – 58.84, H – 5.81, O – 35.15; ash content of 0.94, softening temperatures 115–138 °C. Lignin can be used for obtaining enterosorbents and nanoporous carbon sorbents, as well as a binder for briquetted biofuels. Obtained results have been used for the development of technological regulations of birch wood complex processing to biofuels and chemical

Purification of Water from the Copper, Zinc and Lead by Sorbents from Inner Birch Bark

Изучены процессы сорбции ионов меди, цинка и свинца из водных растворов сорбентами из луба коры березы. Установлено, что полученные сорбенты поглощают ионы металлов в широком диапазоне концентраций. Определены значения рН растворов, при которых достигается наибольшая сорбция ионов исследуемых металлов. Показано, что применение сорбентов из луба наиболее эффективно для очистки от ионов металлов разбавленных водных стоковProcesses of the copper, zinc and lead ions sorption from water solutions by sorbents from inner birch bark were studied. It was established, that the obtained sorbents absorb the metal ions in a wide range of concentrations. The pH values corresponding the highest sorption of metal ions were determined. It was shown that the sorbents from inner birch bark have the high performance in purification of the diluted wastewate

The Influence of Sulfuric Acid Catalyst Concentration on Hydrolysis of Birch Wood Hemicelluloses

Изучено влияние концентрации сернокислотного катализатора на гидролиз гемицеллюлоз древесины березы в мягких условиях (температура 100 °С и атмосферное давление). Установлено, что максимальный выход ксилозы (72,4-77,1 % мас. от исходного содержания гемицеллюлоз в березе) достигается при концентрации H2SO4 2-3 % мас. и продолжительности процесса гидролиза 5 ч. Газохроматографический анализ полученных гидролизатов показал, что они преимущественно содержат ксилозу и незначительные количества маннозы и глюкозы. Твердые продукты гидролиза древесины березы содержат целлюлозу (56,8-70,4 % мас.), лигнин (19,8-28,8 % мас.) и гемицеллюлозы (2,8-15,3 % мас.). Они имеют более высокий индекс кристалличности, чем исходная древесина березыThe influence of sulfuric acid catalyst concentration on hydrolysis of birch wood hemicelluloses under mild conditions (temperature of 100 °С and atmospheric pressure) was studied. It was found that the maximum yield of xylose (72,4-77,1 % wt. of the initial content of hemicelluloses in birch) is achieved at a concentration of H2SO4 2-3 % by weight and hydrolysis process duration of 5 hours. According to gas chromatographic analysis the obtained hydrolysates contain mainly xylose, and at minor amounts mannose and glucose. The solid products of birch wood hydrolysis contain cellulose (56,8-70,4 % wt.), lignin (19,8-28,8 % wt.) and hemicelluloses (2,8-15,3 % wt.). They have a higher crystallinity index compared to initial birch woo

Methods of Porous Materials Obtaining from Lignin and Wood Bark

На основе анализа научно-технической литературы за последние 5–10 лет выявлены основные направления исследований в разработке новых способов получения пористых материалов из лигнина и древесной коры: получение нанопористых углеродных материалов, энтеросорбентов, нефтесобирателей. Для получения нанопористых углеродных материалов из растительного сырья используется две группы методов: двухстадийная карбонизация – физическая активация – и одностадийная химическая активация. Двухстадийные способы целесообразно применять для получения углеродных сорбентов из древесной коры. Для получения нанопористых углеродных материалов из лигнина предпочтительным является использование химической активации гидроксидами натрия или калия. Сокращение запасов гидролизного лигнина вследствие закрытия гидролизных производств в России делает актуальным поиск альтернативных источников сырья для получения энтеросорбентов. Доступным и дешевым ресурсом для этих целей служит древесная кора. В частности, энтеросорбенты, полученные из березовой коры, не уступают, а по некоторым показателям превышают качество промышленного энтеросорбента «Полифепан» из гидролизного лигнинаBased on the analysis of sci-tech literature published in the last 5–10 years the main directions of research activity in the development of new methods of porous materials (nanoporous carbons, sorbents of oil, enterosorbents) obtaining from lignin and wood bark have been identified. Two groups of methods are used for obtaining nanoporous carbon materials from plant biomass – two stage carbonization – physical activation and one-stage chemical activation. Two-stage method is useful for obtaining carbon sorbents from wood bark. For obtaining of nanoporous carbon materials from lignin is preferable to use the chemical activation by sodium and potassium hydroxides. The reduction of stock of hydrolysis lignin due to the close of production facilities in Russia makes the actual searching the alternative raw materials for enterosorbents obtaining. The sorbents obtained from birch bark is not inferior to the commercial enterosorbent “Polyphepan” from hydrolysis lignin and some of their characteristics even better compared to “Polyphepan