Технология и оборудование химической переработки биомассы растительного сырья

Настоящий отчет обобщает и систематизирует предварительные данные, полученные в результате работы научной лаборатории «Глубокой переработки растительного сырья» по проекту: «Технология и оборудование химической переработки биомассы растительного сырья» (номер темы FEFE-2020-0016). Цели научно-исследовательской работы: 1)Фундаментальная разработка теоретических основ глубокой химической переработки растительного сырья и их подтверждение результатами экспериментальных исследований. 2)Теоретически обосновать механизм гидродинамики течения волокнистых суспензий и разрушения волокна при глубокой химической переработке биомассы дерева. 3)Разработать научные основы интенсификации процессов тепло и массопереноса на контактных вихревых ступенях и реализовать процесс термической ректификации в технологических линиях по переработке биомассы растительного сырья. 4)Разработать экологически чистый и энергосберегающий способ делигнификации растительного сырья (древесины и стеблей однолетних растений) без использования серу и хлорсодержащих соединений, реализуемый при температурах ниже 100 0С и при атмосферном давлении. 5)Разработать научные основы безотходной технологии переработки коры хвойных пород методом воднощелочной экстракции с последующим облагораживанием экстрактов и утилизацией одубины методом биоконверсии. Биоконверсия растительного сырья с получением кормового и пищевого белка, получение БАВ из вегетативной части древесных растений. Для достижения данных целей в 2020 гуду были поставлены следующие задачи: 1) Провести теоретический анализ построения рабочих органов размольных установок, основных факторов процесса размола, усилий воздействия на волокнистый полуфабрикат в размольных установках. 2) Провести изучение закономерностей тепломассообменных процессов при переработке растительного сырья. Смоделировать гидродинамику и тепломассоперенос на контактной ступени. Провести экспериментальные исследования гидродинамики, массообмена и тепломассобмена во вращающемся газожидкостном слое. 3) Выполнить лабораторные эксперименты по отработке технологии делигнификации древесины и соломы с использованием пероксида водорода и катализаторов. Провести математическое моделирование новых методов делигнификации при получении целлюлозы. 4)Изучить химический состав отходов окорки древесины хвойных пород и влияние методов подготовки коры к переработке. Изучить химический состав биомассы дерева и методы его подготовки к химической и биохимической переработке, биоконверсию растительного сырья.