Luận văn: Nghiên cứu tách loại Lignin từ Rơm Rạ bằng Axit Focmic

Luận văn nghiên cứu tách lignin từ rơm rạ sử dụng axit focmic. Tìm hiểu quy trình, hiệu quả và ứng dụng tiềm năng của phương pháp này.

• Tác giả: Nguyễn Cao Cường
• Người hướng dẫn: PGS. Lê Quang Diễn
• Trường học: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học
• Đề tài: Tách loại lignin từ rơm rạ bằng axit focmic
• Loại tài liệu: Luận văn Thạc sĩ
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DAT VAN DE
• 1. CHUONG 1: TONG QUAN VAN DE CAN NGHIEN CUU
• 1.1. Các phương pháp truyền thông thu nhân xenlulozo tir nguyén liéu thực vật.Tổng quan tỉnh hình nghiên cứu, ứng dụng các phương pháp mới thu nhận xenlulozơ từ nguyên liệu gỗ và cây ngắn ngày.
• 2. CHUONG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM.
• 2.1. Nguyên vật liệu.
• 2.2. Phương pháp thực nghiệm.
• 2.2.1. Chuân bị nguyên liệu cho nghiên cứu.
• 2.2.2. Xác định thành phần hỏa học của nguyên liệu rơm rạ
• 2.2.2.1. Xác định độ 4m của nguyên vật liệu.
• 2.2.2.2. Xác định độ tro bằng phương pháp đót
• 2.2.2.3. Xác định hảm lượng các chất tan trong nước nóng.
• 2.2.2.4. Xác định hảm lượng lignin trong rơm rạ.
• 2.2.2.5. Xác định hảm lượng xenlulozơ theo phương pháp Kurshner [1]
• 2.2.2.6. Xác định hảm lượng các chất tan trong dung dich NaOH 1%
• 2.2.3. Phương pháp xử lý rơm ra bằng axit focmic.
• 2.2.4. Phương pháp trich ly kiểm.
• 2.2.5. Phương pháp xác định hàm lượng lignin trong bot xenlulozo.
• 2.2.6. Phương pháp tây trắng xenlulozø.
• 2.2.7. Phan tích hình thái xơ sợi.
• 3. CHUONG 3: KET QUA VA BAN LUAN
• 3.1. Thành phần hóa học cơ bản của rơm rạ.
• 3.2. Ảnh hưởng của các yếu tổ công nghệ đên quá trình tách loại lignin bang axit focmic
• 3.2.1. Ảnh hưởng của mức dùng axit tới hiệu quả tách loai lignin.
• 3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian xử ly.
• 3.2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý rơm ra bằng axit focmic.
• 3.2.4. Ảnh hưởng của điều kiện trích ly kiểm tới hiệu quả tách loại lignin
• 3.3. Thử nghiệm tây trắng bột xenlulozơ từ rơm rạ.
• 3.4. Hình thái xơ sợi của bột xenlulozơ.
• DANH MUC TU VIET TAT
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• 1. CHƯƠNG 1: TONG QUAN VÂN ĐÈ NGHIÊN CUU
• 1.1. Các phương pháp truyền thống thu nhận xenlulozơ từ nguyên liệu thực vật.Khái quát tính chất của nguyên liệu lignoxenlulozơ [1,2

Tóm tắt

I. Tổng Quan Luận Văn Tách Lignin Từ Rơm Rạ Bằng Axit Focmic

Luận văn này tập trung vào việc tách lignin từ rơm rạ bằng axit focmic, một hướng nghiên cứu tiềm năng trong việc tận dụng phế phụ phẩm nông nghiệp. Rơm rạ, nguồn lignocellulose dồi dào, hứa hẹn là nguyên liệu thay thế cho gỗ trong sản xuất vật liệu xơ sợi và các sản phẩm giá trị gia tăng khác. Việc ứng dụng axit focmic trong quá trình này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp và nông nghiệp. Tuy nhiên, việc triển khai công nghệ chế biến rơm rạ ở quy mô công nghiệp vẫn còn nhiều thách thức, đòi hỏi các nghiên cứu cơ bản và ứng dụng chuyên sâu hơn. Luận văn này đặt mục tiêu đánh giá khả năng chuyển hóa rơm rạ thành vật liệu xơ sợi thông qua xử lý axit focmic và xác định các chế độ công nghệ tối ưu. Theo Nguyễn Cao Cường, việc tận dụng rơm rạ cho chế biến sinh-hóa học không những sẽ mang lại những lợi ích kinh tế lớn, mà cả những lợi ích môi trường, góp phần phát triển bền vững công – nông nghiệp.

1.1. Tiềm Năng Ứng Dụng Rơm Rạ Trong Công Nghiệp Chế Biến

Rơm rạ là một nguồn phế phụ phẩm nông nghiệp giàu lignocellulose với tiềm năng lớn chưa được khai thác. Việc sử dụng rơm rạ giúp giảm thiểu chất thải nông nghiệp và tạo ra nguồn nguyên liệu mới cho nhiều ngành công nghiệp. Theo các nghiên cứu, lignin và cellulose chiết xuất từ rơm rạ có thể được ứng dụng trong sản xuất giấy, vật liệu composite, và nhiên liệu sinh học. Đặc biệt, quá trình tách lignin hiệu quả sẽ tạo ra cellulose chất lượng cao, mở ra cơ hội phát triển các sản phẩm có giá trị gia tăng cao. Ước tính mỗi năm Việt Nam có thể thu gom và tận dụng trên dưới 50 triệu tấn rơm rạ.

1.2. Các Thách Thức Trong Chế Biến Rơm Rạ Quy Mô Công Nghiệp

Mặc dù tiềm năng lớn, việc chế biến rơm rạ quy mô công nghiệp vẫn đối mặt với nhiều thách thức. Các công nghệ khả thi về chế biến rơm rạ còn gặp rất nhiều khó khăn để triển khai ở quy mô công nghiệp. Rơm rạ vẫn chưa cạnh tranh được với nguyên liệu gỗ, nhất là nước ta có tiềm năng tương đối lớn về gỗ nguyên liệu. Cần có những nghiên cứu cơ bản định hướng ứng dựng về chuyển hóa rơm rạ thành các sản phẩm khác nhau. Hơn nữa, chi phí vận chuyển và xử lý rơm rạ, cũng như hiệu quả kinh tế của các quy trình chế biến, cần được xem xét kỹ lưỡng. Việc phát triển các công nghệ tách lignin hiệu quả và thân thiện với môi trường là yếu tố then chốt để giải quyết các thách thức này. Các phương pháp tiền xử lý rơm rạ cũng cần được tối ưu hóa để tăng hiệu quả tách lignin và cellulose.

II. Tổng Quan Các Phương Pháp Tách Lignin Từ Vật Liệu Lignocellulose

Quá trình tách lignin là bước quan trọng trong việc tận dụng vật liệu lignocellulose. Có nhiều phương pháp khác nhau để tách lignin, bao gồm các phương pháp hóa học, vật lý, và sinh học. Các phương pháp hóa học thường sử dụng các hóa chất như kiềm, axit, hoặc dung môi hữu cơ để hòa tan lignin. Các phương pháp vật lý bao gồm nghiền, xử lý nhiệt, và chiếu xạ. Các phương pháp sinh học sử dụng các enzyme hoặc vi sinh vật để phân hủy lignin. Mỗi phương pháp có ưu điểm và nhược điểm riêng, tùy thuộc vào loại vật liệu lignocellulose, quy mô sản xuất, và yêu cầu về chất lượng sản phẩm. Theo luận văn, việc tận dụng rơm rạ cho chế biến sinh-hóa học không những sẽ mang lại những lợi ích kinh tế lớn, mà cả những lợi ích môi trường, góp phần phát triển bền vững công – nông nghiệp.

2.1. Phương Pháp Hóa Học Sử Dụng Axit Trong Tách Lignin

Phương pháp tách lignin bằng axit là một trong những phương pháp phổ biến. Sử dụng các axit vô cơ (ví dụ: axit sulfuric) hoặc axit hữu cơ (ví dụ: axit focmic, axit acetic) để thủy phân và hòa tan lignin. Phương pháp này có ưu điểm là hiệu quả tách lignin cao, nhưng cũng có nhược điểm là gây ăn mòn thiết bị và tạo ra các sản phẩm phụ có thể gây ô nhiễm môi trường. Cần có các biện pháp xử lý nước thải và thu hồi hóa chất để giảm thiểu tác động tiêu cực. Việc sử dụng axit focmic có thể là một lựa chọn thân thiện với môi trường hơn so với các axit vô cơ.

2.2. Phương Pháp Sinh Học Sử Dụng Enzyme Trong Tách Lignin

Phương pháp tách lignin bằng enzyme là một hướng nghiên cứu đầy hứa hẹn. Các enzyme như lignin peroxidase (LiP), manganese peroxidase (MnP), và laccase có khả năng phân hủy lignin một cách chọn lọc, không gây ảnh hưởng đến cellulose. Phương pháp này có ưu điểm là thân thiện với môi trường và tạo ra các sản phẩm phụ ít độc hại. Tuy nhiên, hiệu quả tách lignin bằng enzyme thường thấp hơn so với các phương pháp hóa học, và chi phí sản xuất enzyme còn cao. Cần có các nghiên cứu để cải thiện hiệu quả enzyme và giảm chi phí sản xuất.

III. Tối Ưu Tách Lignin Ảnh Hưởng Yếu Tố Công Nghệ Axit Focmic

Quá trình tách lignin từ rơm rạ bằng axit focmic chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố công nghệ, bao gồm mức dùng axit, thời gian xử lý, và nhiệt độ xử lý. Việc tối ưu hóa các yếu tố này là rất quan trọng để đạt được hiệu quả tách lignin cao và chất lượng cellulose tốt. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố này và xác định các chế độ công nghệ tối ưu. Theo luận văn, mục tiêu là đánh giá được khả năng chuyển hóa rơm rạ thành vật liệu xơ sợi bằng axit foemic, xác lập được các chế độ công nghệ thu nhận xenluloze.

3.1. Ảnh Hưởng Mức Dùng Axit Focmic Đến Hiệu Quả Tách Lignin

Mức dùng axit focmic là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến hiệu quả tách lignin. Nồng độ axit focmic quá thấp có thể không đủ để hòa tan lignin, trong khi nồng độ quá cao có thể gây phân hủy cellulose. Cần xác định nồng độ axit focmic tối ưu để đạt được hiệu quả tách lignin cao mà không làm ảnh hưởng đến chất lượng cellulose.

3.2. Ảnh Hưởng Thời Gian Xử Lý Axit Focmic Đến Tách Lignin

Thời gian xử lý cũng là một yếu tố quan trọng cần xem xét. Thời gian xử lý quá ngắn có thể không đủ để axit focmic thấm sâu vào vật liệu lignocellulose và hòa tan lignin, trong khi thời gian xử lý quá dài có thể gây phân hủy cellulose. Cần xác định thời gian xử lý tối ưu để đạt được hiệu quả tách lignin cao mà không làm giảm chất lượng cellulose.

3.3. Ảnh Hưởng Nhiệt Độ Xử Lý Axit Focmic Đến Tách Lignin

Nhiệt độ xử lý cũng có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình tách lignin. Nhiệt độ quá thấp có thể làm chậm quá trình hòa tan lignin, trong khi nhiệt độ quá cao có thể gây phân hủy cellulose. Cần xác định nhiệt độ xử lý tối ưu để đạt được hiệu quả tách lignin cao và duy trì chất lượng cellulose.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Tối Ưu Quy Trình Tách Lignin Bằng Axit Focmic

Các kết quả nghiên cứu cho thấy, việc sử dụng axit focmic có tiềm năng lớn trong việc tách lignin từ rơm rạ. Các yếu tố công nghệ như mức dùng axit, thời gian xử lý, và nhiệt độ xử lý có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả tách lignin và chất lượng cellulose. Bằng cách tối ưu hóa các yếu tố này, có thể đạt được hiệu quả tách lignin cao và thu được cellulose chất lượng tốt, phù hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau.

4.1. Hàm Lượng Lignin Giảm Sau Xử Lý Axit Focmic Tối Ưu

Sau khi xử lý rơm rạ bằng axit focmic ở điều kiện tối ưu, hàm lượng lignin trong vật liệu giảm đáng kể. Điều này chứng tỏ rằng axit focmic có khả năng hòa tan lignin một cách hiệu quả, giúp cellulose trở nên dễ tiếp cận hơn cho các ứng dụng tiếp theo. Bằng cách tối ưu hóa các yếu tố, hàm lượng lignin còn lại có thể giảm đến mức tối thiểu.

4.2. Hiệu Suất Bột Xenlulozo Sau Tách Lignin Bằng Axit Focmic

Hiệu suất bột xenlulozo sau quá trình tách lignin bằng axit focmic là một chỉ số quan trọng đánh giá hiệu quả của quy trình. Hiệu suất cao cho thấy rằng cellulose không bị mất mát nhiều trong quá trình xử lý. Các điều kiện xử lý tối ưu cần được thiết lập để đạt được hiệu suất bột xenlulozo cao nhất có thể.

V. Trích Ly Kiềm Và Tây Trắng Xenlulozo Sau Xử Lý Axit Focmic

Sau quá trình xử lý bằng axit focmic, việc trích ly kiềm và tây trắng bột xenlulozo là các bước quan trọng để cải thiện chất lượng và độ tinh khiết của sản phẩm. Trích ly kiềm giúp loại bỏ các hemixenlulozo còn sót lại, trong khi tây trắng giúp loại bỏ màu và tăng độ sáng của cellulose. Các quy trình này cần được thực hiện cẩn thận để không làm ảnh hưởng đến cấu trúc và tính chất của cellulose.

5.1. Ảnh Hưởng Điều Kiện Trích Ly Kiềm Tới Tách Lignin

Điều kiện trích ly kiềm, bao gồm nồng độ kiềm, thời gian xử lý, và nhiệt độ xử lý, có ảnh hưởng đến hiệu quả loại bỏ lignin và hemixenlulozo. Cần tối ưu hóa các điều kiện này để đạt được hiệu quả trích ly cao nhất mà không gây tổn hại đến cellulose.

5.2. Thử Nghiệm Tây Trắng Bột Xenlulozo Từ Rơm Rạ

Quá trình tây trắng bột xenlulozo từ rơm rạ giúp cải thiện độ trắng sáng và loại bỏ các tạp chất màu. Có nhiều phương pháp tây trắng khác nhau, bao gồm sử dụng clo, dioxit clo, và peroxide. Cần lựa chọn phương pháp tây trắng phù hợp để đạt được độ trắng sáng mong muốn mà không gây ảnh hưởng đến tính chất của cellulose.

VI. Kết Luận Hướng Phát Triển Tách Lignin Axit Focmic Bền Vững

Luận văn đã chứng minh tính khả thi của việc tách lignin từ rơm rạ bằng axit focmic. Quy trình này không chỉ giúp tận dụng phế phụ phẩm nông nghiệp mà còn mở ra cơ hội sản xuất cellulose chất lượng cao cho nhiều ứng dụng khác nhau. Tuy nhiên, cần có các nghiên cứu tiếp theo để tối ưu hóa quy trình và giảm chi phí sản xuất, đồng thời đảm bảo tính bền vững về môi trường. Hướng phát triển trong tương lai có thể tập trung vào việc sử dụng các enzyme hỗ trợ quá trình tách lignin, cũng như thu hồi và tái sử dụng axit focmic.

6.1. Tiềm Năng Ứng Dụng Của Bột Xenlulozo Tách Từ Rơm Rạ

Bột xenlulozo tách từ rơm rạ có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm sản xuất giấy, vật liệu composite, và các sản phẩm sinh học khác. Chất lượng xenlulozo và hiệu quả kinh tế của quy trình sản xuất sẽ quyết định khả năng cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường.

6.2. Nghiên Cứu Phát Triển Quy Trình Tách Lignin Bền Vững Hơn

Để đảm bảo tính bền vững của quy trình tách lignin từ rơm rạ, cần có các nghiên cứu để giảm thiểu tác động môi trường và tối ưu hóa hiệu quả kinh tế. Các hướng nghiên cứu có thể tập trung vào việc sử dụng các enzyme hỗ trợ, thu hồi và tái sử dụng hóa chất, và giảm thiểu chất thải trong quá trình sản xuất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VÂN ĐÈ NGHIÊN CUU 1. Các phương pháp truyền thống thu nhận xenlulozơ từ nguyên liệu thực vật.Khái quát tính chất của nguyên liệu lignoxenlulozơ [1,2 Nguyên liệu thực vật hay vật liệu lignoxenlulozơ cỏ các thành phần chỉnh là xenlulozơ, hemixenlulozø, lignin, các chất trích ly và các chất vỏ cơ. Xenlulozơ là một polysaccarit tự nhiên. Các đại phân tử của nó có dạng chuỗi mạch thẳng, được cấu tạo từ các mắt đơn phân dạng vỏng -D- glucopyranozo, liên kết với nhau bằng các liên kết glucozit, tạo bởi các nguyên tô cacbon ở vị trí 1 và 4 của vỏng pyranozơ (được kỷ hiệu là 1,4-O-).

chuỗi dai phân tử xenlulozơ, câu trúc xenlobiozơ được xem là đơn vị cơ sở của chuỗi (hình 1. Công thức tông của xenlulozơ là (CøHuOs)„, trong đỏ ø là bậc trùng hợp. : Câu tạo đại phân tử xenlulozơ Ngoài hai mất đầu chuối, mỗi mắt don phan trong chuéi dai phân tử xenlulozơ đều chứa 3 nhỏm hydroxin. Vì vậy, công thức câu tạo của xenlulozơ thường được mô tả dưới đạng [CaH;O;(OH);]„ Ở một mắt đầu chuỗi của đại phân tử có thêm một nhóm hydroxin ở vị trí nguyên té cacbon thử 4, còn ở một mắt dau chuỗi khác nhóm hydroxin tương tự lại ở vị trí nguyên tố cacbon thứ nhất.

Mat dau Nguyễn Cao Cường Luiận văn Thạc sĩ ““———————- DANH MỤC CÁC BẢNG NỘI DUNG Trang Bang 3. Thanh phan hóa học cơ bản của rơm ra lúa Q5 gi2g20 30 Bang: 3. Tay trang bang dioxit clo 3 công đoạn D„-EP-Di. — 42 DANH MỤC CÁC HÌNH Trans: Hình 1.1: Cấu tạo đại phân tử xenlulozo.2: Câu tạo của xylan gỗ cây lá rộng (Ac: -COCH;).3: Các hợp chất hình thảnh nên lignin.4: Các đơn vị cầu trite cia lignin.5: Mô hình câu tạo lignin gỗ cây lá kim.6: M6 hinh cau tao lignin gé cay 1a rong.

Quy trình tách lignin từ rơm rạ lủa mì. Quy trinh tach lignin tit rom ra lúa mạch.1: Ảnh hưởng của mức đủng axit tới hiệu bột. — i 33 Nguyễn Cao Cường Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật Hóa học chuỗi này tạo cho xenlulozơ tỉnh khử. Bậc trùng hợp của xenlulozơ tự nhiên của gỗ vào khoảng 6000+14000.

hemixenlulozơ là một polysaccarit hỗn tạp, được cấu tạo từ pentozơ và hexozơ. Đổi với gỗ lá rộng, một dạng nguyên liệu chính cho sản xuất nhiệt phân, hemixenlulozơ chủ yêu là pentozan, đại diện chính của chúng là 4-O- metylglucoronoxylan (hinh 1.2), lả một polysaccarit có mạch chính cầu tạo tử các gốc D-xylozơ, liên kết với nhau bởi các liên kết 1.4-J-glucozit, có bậc trùng hợp khoảng 200. Cứ cách khoảng 7 mắt đơn phân của mạch chính lại có một gốc axit 4- O-metylglueoronie kết nói vảo liên kết 1,2-o-glucozit. Một vải nhỏm cacboxy] của axit tôn tại dưới dang metyl este.

Trung bình cứ 1,5 mắt đơn phân lại cỏ các nhỏm lydroxim ở vị trí cacbon thứ 2 hoặc 3 trong vong pyranozơ tôn tại dưởi dang este với axit axetle (nhóm axetyl, cỏ hàm lượng khoảng 169). OH OAc a) ETO) é = 9 9 °— © Lo, OH ø Ộ OCH, œ COOH Hình 1.2: Cau tao cia xylan g6 cay 1 rong (Ac: -COCH;) Lignin là thành phần hỏa học cơ bản cuối cùng của vật liệu lignoxenlulozơ, lả một hợp chất cao phân tử, cỏ câu tạo rất phức tap, mả cho đến nay vẫn chưa được xác định chỉnh xác. Về cầu tạo hóa học, lignin được cấu tạo từ các đơn vị cầu trúc phenylpropan (kỷ hiệu là C-C;). Các hợp chất trực tiếp hình thành nên đại phan ti lignin trong quá trình sinh tổng hợp vật liệu lignoxenlulozơ, là các rượu syringic, caniferylic và p-coumaric DAT VANDE Nhu đã biết, rơm rạ là dang phế phụ phẩm nông nghiệp có tiểm năng trữ lượng lớn.

Ở nước ta, ước tỉnh mỗi năm có thể thu gom và tận dụng trên dưới 5Ú triệu tấn rơm rạ từ nhiều giềng lúa khác nhau, trên khắp các vũng miền trén cả THƯỚC. Với tính chất đã được nghiên cứu nhiều trong và ngoài nước, rơm rạ là ngudn vật liệu lignoxenilulozø phù hợp cho sẵn xuất vật liệu xơ sợi, các sẵn phẩmt giả trị gia tăng khác. Việc tận dụng rơm rạ cho chế biến sish-hỏa học không những, sẽ mang lại những lợi ich kinh tế lớn, mà cả những lợi ích môi trường, gop phan phái triển bên vững công — nông nghiệp. Tuy nhiên, thực tế cho thấy các công rghệ khả thị về chế biển rơm rạ cỏn gặp rất nhiều khó khăn đề triển khai ở quy mô công, nghiệp.

Nguyên đo chủ yếu 14 rom ra van chưa cạnh tranh được với nguyên liệu gỗ, nhất là nước ta cỏ tiêm năng tương dối lớn về gỗ nguyên liệu, đồng thời vẫn con thiểu nhiều những nghiên cứu cơ bán định hưởng ứng dựng về chuyển hóa rơm rạ thành các sản phẩm khác nhau. Một trong những hướng nghiên cứu có ý nghĩa khoa học và công nghệ quan trọng là chuyên hỏa rơm rạ thành vật liệu xơ sợi dưới tác dụng của các axit hữu co. Mục tiêu của Dễ tài “ Tách loại lignin từ rom ra bằng axít focmic” là đánh giá được khả năng chuyển hóa rơm rạ thành vật liệu xơ sợi bằng axit foemic, xác lập được các chế độ công nghệ thu nhận xenluloZe, Nguyễn Cao Cường Luiận văn Thạc sĩ ““———————- DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 3.2: Ảnh hưởng của mức dùng axit tới hàm lượng lignin trong bột SHEETS : l gi ¬ Hình 3.3: Ảnh hưởng của mức dùng axit tới mức tách loại lgnin từ TOM Tfbueaussiasaanmaar kitdgf260f0/550 tases or 34 Hình 3.4: Ảnh hưởng của thời gian xử lý tởi hiệu bột.5: Ảnh hưởng của thời gian xử lý tới hàm lượng lignin trong bột.6: Ảnh hưởng của thời gian tới mức độ tách loại lignin từ rơm rạ 37 Hình 3.7: Ảnh hưởng của mức dùng NaOH tới hiệu suất bột .8: Ảnh hưởng của mức dùng NaOH tới hàm lượng lignin trong bột — 4] Hình 3.9: Ảnh hưởng của mức dùng NaOH tới mức tách loại lignin trong Hình 3.10: Ảnh SEM của rơm rạ và bột xenlulozơ.‹-— 44 Nguyễn Cao Cường Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật Hóa học chuỗi này tạo cho xenlulozơ tỉnh khử. Bậc trùng hợp của xenlulozơ tự nhiên của gỗ vào khoảng 6000+14000.

hemixenlulozơ là một polysaccarit hỗn tạp, được cấu tạo từ pentozơ và hexozơ. Đổi với gỗ lá rộng, một dạng nguyên liệu chính cho sản xuất nhiệt phân, hemixenlulozơ chủ yêu là pentozan, đại diện chính của chúng là 4-O- metylglucoronoxylan (hinh 1.2), lả một polysaccarit có mạch chính cầu tạo tử các gốc D-xylozơ, liên kết với nhau bởi các liên kết 1.4-J-glucozit, có bậc trùng hợp khoảng 200. Cứ cách khoảng 7 mắt đơn phân của mạch chính lại có một gốc axit 4- O-metylglueoronie kết nói vảo liên kết 1,2-o-glucozit. Một vải nhỏm cacboxy] của axit tôn tại dưới dang metyl este.

Trung bình cứ 1,5 mắt đơn phân lại cỏ các nhỏm lydroxim ở vị trí cacbon thứ 2 hoặc 3 trong vong pyranozơ tôn tại dưởi dang este với axit axetle (nhóm axetyl, cỏ hàm lượng khoảng 169). OH OAc a) ETO) é = 9 9 °— © Lo, OH ø Ộ OCH, œ COOH Hình 1.2: Cau tao cia xylan g6 cay 1 rong (Ac: -COCH;) Lignin là thành phần hỏa học cơ bản cuối cùng của vật liệu lignoxenlulozơ, lả một hợp chất cao phân tử, cỏ câu tạo rất phức tap, mả cho đến nay vẫn chưa được xác định chỉnh xác. Về cầu tạo hóa học, lignin được cấu tạo từ các đơn vị cầu trúc phenylpropan (kỷ hiệu là C-C;). Các hợp chất trực tiếp hình thành nên đại phan ti lignin trong quá trình sinh tổng hợp vật liệu lignoxenlulozơ, là các rượu syringic, caniferylic và p-coumaric DAT VANDE Nhu đã biết, rơm rạ là dang phế phụ phẩm nông nghiệp có tiểm năng trữ lượng lớn.

Ở nước ta, ước tỉnh mỗi năm có thể thu gom và tận dụng trên dưới 5Ú triệu tấn rơm rạ từ nhiều giềng lúa khác nhau, trên khắp các vũng miền trén cả THƯỚC. Với tính chất đã được nghiên cứu nhiều trong và ngoài nước, rơm rạ là ngudn vật liệu lignoxenilulozø phù hợp cho sẵn xuất vật liệu xơ sợi, các sẵn phẩmt giả trị gia tăng khác. Việc tận dụng rơm rạ cho chế biến sish-hỏa học không những, sẽ mang lại những lợi ich kinh tế lớn, mà cả những lợi ích môi trường, gop phan phái triển bên vững công — nông nghiệp. Tuy nhiên, thực tế cho thấy các công rghệ khả thị về chế biển rơm rạ cỏn gặp rất nhiều khó khăn đề triển khai ở quy mô công, nghiệp.

Nguyên đo chủ yếu 14 rom ra van chưa cạnh tranh được với nguyên liệu gỗ, nhất là nước ta cỏ tiêm năng tương dối lớn về gỗ nguyên liệu, đồng thời vẫn con thiểu nhiều những nghiên cứu cơ bán định hưởng ứng dựng về chuyển hóa rơm rạ thành các sản phẩm khác nhau. Một trong những hướng nghiên cứu có ý nghĩa khoa học và công nghệ quan trọng là chuyên hỏa rơm rạ thành vật liệu xơ sợi dưới tác dụng của các axit hữu co. Mục tiêu của Dễ tài “ Tách loại lignin từ rom ra bằng axít focmic” là đánh giá được khả năng chuyển hóa rơm rạ thành vật liệu xơ sợi bằng axit foemic, xác lập được các chế độ công nghệ thu nhận xenluloZe, Nguyễn Cao Cường Luiận văn Thạc sĩ ““———————- DANH MỤC CÁC BẢNG NỘI DUNG Trang Bang 3. Thanh phan hóa học cơ bản của rơm ra lúa Q5 gi2g20 30 Bang: 3.

Tay trang bang dioxit clo 3 công đoạn D„-EP-Di. — 42 DANH MỤC CÁC HÌNH Trans: Hình 1.1: Cấu tạo đại phân tử xenlulozo.2: Câu tạo của xylan gỗ cây lá rộng (Ac: -COCH;).3: Các hợp chất hình thảnh nên lignin.4: Các đơn vị cầu trite cia lignin.5: Mô hình câu tạo lignin gỗ cây lá kim.6: M6 hinh cau tao lignin gé cay 1a rong. Quy trình tách lignin từ rơm rạ lủa mì. Quy trinh tach lignin tit rom ra lúa mạch.1: Ảnh hưởng của mức đủng axit tới hiệu bột.

— i 33 Nguyễn Cao Cường Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật Hóa học 3. Ảnh hưởng của điều kiện trích ly kiểm tới hiệu quả tách loại lignin 38 3. Thử nghiệm tây trắng bột xenlulozơ từ rơm rạ. Hình thái xơ sợi của bột xenlulozơ.

TH Hư sẻ ¬— 45 TẮT LIỆU THAM KHẢO.seiaosiaoeisieoao— đỔ Nguyễn Cao Cường Luiận văn Thạc sĩ ““———————- DANH MỤC CÁC BẢNG NỘI DUNG Trang Bang 3. Thanh phan hóa học cơ bản của rơm ra lúa Q5 gi2g20 30 Bang: 3. Tay trang bang dioxit clo 3 công đoạn D„-EP-Di. — 42 DANH MỤC CÁC HÌNH Trans: Hình 1.1: Cấu tạo đại phân tử xenlulozo.2: Câu tạo của xylan gỗ cây lá rộng (Ac: -COCH;).3: Các hợp chất hình thảnh nên lignin.4: Các đơn vị cầu trite cia lignin.5: Mô hình câu tạo lignin gỗ cây lá kim.6: M6 hinh cau tao lignin gé cay 1a rong.

Quy trình tách lignin từ rơm rạ lủa mì. Quy trinh tach lignin tit rom ra lúa mạch.1: Ảnh hưởng của mức đủng axit tới hiệu bột. — i 33 Nguyễn Cao Cường Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật Hóa học chuỗi này tạo cho xenlulozơ tỉnh khử.