Научный архив: статьи

Представлено описание процесса извлечения биологически активных веществ из коры сосны. Приведена принципиальная схема экспериментальной установки для извлечения биологически активных веществ. Описана методика проведения экспериментальных исследований процесса извлечения биологически активных веществ. Получены зависимости концентрации биологически активных веществ (хвойного воска, антоцианидинового красителя, пектиновых веществ) из коры сосны от вида и концентрации экстрагента, гидромодуля, температуры и времени. Достигнуто выделение максимальных количеств хвойного воска, антоцианидинового красителя и пектина при определенных условиях.

Представлено описание процесса экстракции эфирных масел из хвои и коры сосны. Приведена принципиальная схема экспериментальной установки извлечения эфирного масла. Представлена методика проведения экспериментальных исследований и процесса извлечения эфирных масел. Получены зависимости концентрации эфирного масла в экстракте из хвои и коры сосны при различной температуре, представлена кинетика изменения плотности эфирного масла в процессе экстрации, выявлена зависимость концентрации эфирного масла в экстракте от приведенного расхода пара, установлено время выхода эфирного масла в процессе экстракции на рабочую температуру по высоте слоя. Определена скорость выделения эфирных масел при различной температуре, а также время выхода процесса экстракции на рабочую температуру. Выявлено, что выделение максимального количества эфирного масла достигается при температуре пара 120 °C, продолжительности процесса 150 минут, расходе пара для выхода на рабочую температуру - 650 м3/ч. Установлено максимальное извлечение эфирных масел из хвои - 0,9 %, из коры - 2,5 %. Степень извлечения эфирных масел паровой экстракцией составляет: из хвои 82 %, а из коры 86 %.

В представленной работе рассматривается разработка методики расчета лопастной сушилки с радиальным движением материала для производства активированного угля из древесных отходов. Актуальность исследования обусловлена необходимостью рациональной утилизации отходов лесопиления, объем которых в РФ составляет около ٣٥ млн м³ в год. Сушка является обязательным этапом предварительной подготовки сырья, существенно влияющим на эффективность последующих процессов пиролиза и активации. Предложенная методика базируется на материальном и тепловом балансах процесса сушки и позволяет определить ключевые конструктивные параметры сушилки: диаметр и высоту камеры, количество оборотов лопастей, размеры выгрузочных отверстий и другие характеристики. Особое внимание уделяется использованию продуктов пиролиза (горючего газа и обезвоженного дистиллята) в качестве источника энергии для процесса сушки.

Рассматривается проблема использования березовой коры в Российской Федерации, где значительные запасы этого сырья применяются в основном в качестве твердого топлива. Представлены методы исследования измельчения и сепарации березовой коры, а также извлечения биологически активного вещества - бетулина - из бересты. Литературный обзор выявил: важность сепарации коры на луб и бересту; зависимость сепарируемости луба и бересты от влажности коры березы, степени измельчения и др.; необходимость изучения свойств коры березы. Получены зависимости: плотности бересты и луба от влажности; кинетические кривые водопоглощения при различных температурах; выхода бересты от степени измельчения. Установлено, что при влажности измельченной коры более 35 % происходит гравитационная сепарация бересты от луба в водной среде. Данные зависимости позволят оптимизировать процесс увлажнения коры. На основе изучения свойств коры, бересты и луба рекомендовано проведение сепарации в 2 стадии: механическое и гидростатическое разделение. Анализ результатов исследования свойств коры березы, влияющих на сепарацию бересты от луба, показал целесообразность измельчения коры в молотковой дробилке со скоростью вращения ротора 1500 об./мин с влажностью материала 42-52 % в течение 45-90 с при дальнейшей классификации измельченных частиц на 3 фракции: крупную с размерами частиц более 2 мм с преимущественным содержанием бересты; мелкую с частицами менее 1 мм с превалированием в составе луба; среднюю с размерами частиц 1-2 мм с более 30 % бересты. Бересту из средней фракции следует выделить гравитационным осаждением в воде в течении 3-10 мин. Выявленные оптимальные режимные параметры процесса сепарации бересты от луба дают возможность получить конечные продукты, в частности бетулин, более высокого качества.