КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ РИСОВОГО ПРОИЗВОДСТВА С ОДНОВРЕМЕННЫМ ПОЛУЧЕНИЕМ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ, ЛИГНИНА И ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

DOI

10.24411/1728-323X-2019-12005

Раздел

Экология

Название

КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ РИСОВОГО ПРОИЗВОДСТВА С ОДНОВРЕМЕННЫМ ПОЛУЧЕНИЕМ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ, ЛИГНИНА И ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Авторы
  1. Нго Хонг Нгиа, аспирант, Казанский национальный исследовательский технологический университет, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Казань, Россия,
  2. Л. А. Зенитова, профессор, доктор технических наук, Заведующий кафедрой, Казанский национальный исследовательский технологический университет, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Казань, Россия,
  3. Ле Куанг Зиен, доцент, заведующий кафедрой технологии целлюлозы и бумаги, Школа химической инженерии, Ханойский университет наук и технологий, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.. Ханой, Вьетнам
Аннотация

Рисовая шелуха является отходом производства риса. В настоящее время в некоторых азиатских странах, в том числе во Вьетнаме, обработка рисовой шелухи методом сжигания или бесконтрольного сброса создает риск загрязнения окружающей среды. В этой статье предлагается процесс извлечения полезных ингредиентов из рисовой шелухи с целью ее превращения из сельскохозяйственных отходов в возобновляемое сырье. Для растворения компонентов диоксида кремния и лигнина в рисовой шелухе проводят щелочную варку в 17,5 %-ном растворе NaOH с соотношением рисовая шелуха: щелочной раствор 1:10, время варки 2,5 часа при температуре 100 °C. Растворенные диоксид кремния и лигнин осаждались 15 %-ным H2SO4. Выход диоксида кремния составляет 11 % массы исходного материала, с эффективностью выделения 64 %. Исследования характеристик диоксида кремния методами рентгеновской дифракции и электронной микроскопии показали, что частицы диоксида кремния имеют нанометровые размеры, содержат кремния 49,8 %, кислорода 47,4 % и небольшое количество примесей. Количество полученного лигнина составляет 5,8 % от массы исходного материала, эффективность извлечения лигнина достигает 17,4 %. Количество целлюлозы составляет 66,7 % от массы исходного материала, эффективность извлечения целлюлозы 91,4 %.

Ключевые слова

рисовая шелуха, диоксид кремния, лигнин, целлюлоза.

Библиографический список
  1. Pat.il N. B., Sharanagouda H. Rice husk and its applications: Review. International journal of current microbiology and applied sciences. 2017. ISSN: 2319 — 7706, Vol. 6, No. 10. P. 1144—1156.
  2. Rice market monitor. FAO. 2017. Vol. XX.
  3. Fang M., Yang L., Chen G., Shi Z., Luo Z., Cen K. Experimental study on rice husk combustion in a circulation g fluidized bed. Fuel Processing Technology 85. 2004. Doi: 10.1016/j.fuproc.2003.08.002.
  4. Kuprianov V. I., Rachadaporn Kaewklum, Kasama Sirisomboon, Porametr Arromdee, Songpol Chakrithakul. Combustion and emission characteristics of a swirling fluidized-bed combustor burning moisturized rice husk. Applied Energy 87. 2010. P. 2899—2906.
  5. Pham Thi Mai Thao, Kiyo H. Kurisu, Keisuke Hanaki. Greenhouse gas emission mitigation potential of rice husks for the An Giang Province, VietNam. Biomass and Bioenergy 35. 2011. P. 3656—3666.
  6. Danutawat Tipayarom and Nguyen Thi Kim Oanh. Effects from Open Rice Straw Burning Emission on Air Quality in the Bangkok Metropolitan Region. Science Asia 33. 2007. P. 339—345.
  7. Davide Barana, Anika Salanti, Marco Orlandi, Danish S. Ali, Luca Zoia. Biorefinery process for the simultaneous recovery of lignin, hemicelluloses, cellulose nanocrystals and silica from rice husk and Arundodonax. Industrial Crops and Products 86. 2016. P. 31—39.
  8. Ragini P., Dongre R., Meshram J. Preparation of silica powder from rice husk. Journal of Applied Chemistry. 2014. P. 26—29 Yang H., Liu B., Chen Y., Li B., Chen H. Influence of inherent silicon and metals in rice husk on the char properties and associated silica structure. Energy Fuels. 2015. Vol. 29. No. 11. P. 7327—7334.
  9. Khushbu G. Patel, Rakshith R. Shettigar, Nirenda M. Misra. Recent Advance in Silica Production Technologies from Agricultural Waste Stream — Review. Journal of Advance Agricultural Technologies. Vol. 4. No. 3. 2017.
  10. Kalapathy U., Proctor A., Shultz J. A simple method for production of pure silica from rice huskash. Bioresource Technology. Vol. 73. P. 257—262. 2000.
  11. Nayak J., Bera J. A simple method for production of humidity indicating silicagel from rice husk ask. Journal of Metal, Materials and Minerals. Vol. 19, No. 2, P. 15—19. 2009.
  12. Selvakumar K. V., Umesh A., Ezhikumar P., Gayatri S., Vinith P., Vignesh V. Extraction of silica from burnt paddy husk. International Journal of Chem. Tech. Research. Vol. 6, No. 9. P. 4455—4459. 2014.
  13. Anwar Maruf, Bambang Pramudono, Nita Aryanti. Lignin Isolation Process from Rice Husk by Alkaline Hydrogen Peroxide: Lignin and Silica Extracted. International Conference on Chemistry, Chemical Process and Engineering. 2017. DOI: 10.1063/1.4978086.