Lignina: ¿qué es? No todo el mundo podrá responder a esta pregunta, pero intentaremos resolverla. La lignina es una sustancia que forma parte de absolutamente todas las plantas de la Tierra. Además, también cabe destacar componentes tan útiles como la celulosa y la hemicelulosa.
El objetivo principal de la lignina es asegurar la estanqueidad de las paredes de los vasos a través de los cuales circulan el agua y los nutrientes disueltos en ella. La lignina y la celulosa, al estar juntas en las paredes celulares, aumentan su resistencia. No todas las plantas tienen la misma cantidad de este compuesto. La mayor parte se encuentra en los árboles coníferos, aproximadamente el 40%, pero en los árboles de hoja caduca, solo el 25%.
Propiedades de la lignina
Esta sustancia es de color amarillo oscuro. Es prácticamente insoluble en agua y disolventes orgánicos. Lignina: ¿qué es desde un punto de vista estructural? Es imposible responder inequívocamente a esta pregunta, ya que, al ser parte de diferentes plantas, esta sustancia puede diferir significativamente en su estructura.
Cuando la lignina se descompone, se forma humus rico en nutrientes, que desempeña un papel en papel importante en naturaleza. Procesamiento de lignina en entorno natural Lo lleva a cabo un ejército de bacterias, hongos y algunos insectos.
La principal ventaja de esta sustancia es que no es necesario producirla ni extraerla. Sí, esto es casi imposible; la lignina está tan estrechamente unida a las células vegetales que su separación artificial es un proceso complejo.
La lignina que se produce hoy en día no es más que un residuo ordinario del procesamiento de celulosa. Donde gran masa se pierde, pero aumenta la actividad química.
Métodos para aislar lignina.
El proceso de extracción de esta sustancia de la madera se realiza con diversos fines:
- estudio de las propiedades de la materia;
- determinación de la cantidad de lignina en varias plantas.
Los métodos para extraer una sustancia se seleccionan según el propósito de su uso. Si el objetivo es realizar más estudios, los métodos de aislamiento deberían tener el menor efecto posible sobre la estructura y la calidad de la lignina. Aunque prácticamente no existen métodos que garanticen la recepción de una sustancia sin cambios.
Una vez aislada, la lignina contiene varias impurezas:
- las sustancias extractivas producen compuestos insolubles tras la hidrólisis;
- productos de humificación de azúcar;
- una mezcla de polisacáridos difíciles de hidrolizar.
Las condiciones más adecuadas para el aislamiento de lignina son aquellas en las que se forma la mayor cantidad de sustancia. En este caso, la lignina se obtiene prácticamente sin impurezas y se observan pequeñas pérdidas.
El método del ácido sulfúrico se considera el más común, pero el método del ácido clorhídrico se usa con mucha menos frecuencia debido a los inconvenientes de trabajar con ácido concentrado.
Variedades de lignina
La principal fuente de lignina es la producción industrial de celulosa. Diferentes empresas en esta área pueden utilizar diferentes tecnologías de producción, por lo que la lignina obtenida de esta manera tiene diferentes cualidades y composición.
En el proceso de producción de álcalis o sulfatos, se obtiene lignina sulfato, mientras que en la producción de ácidos, sulfito.
Estos tipos se diferencian entre sí no solo por la composición, sino también por el método de eliminación. La lignina de sulfato se quema y la lignina de sulfito se envía para su almacenamiento en instalaciones de almacenamiento especiales.
La lignina hidrolítica se produce en empresas de hidrólisis.
Propiedades de la lignina hidrolítica
Se trata de una sustancia en polvo con una densidad de hasta 1,45 g/cm³. Su color varía desde el beige claro hasta varios tonos de marrón. El contenido de lignina en dicha sustancia puede oscilar entre el 40 y el 80%.
La lignina por hidrólisis tiene propiedades tóxicas y alta habilidad a la adsorción, esta es la base de su uso en medicina.
Si se pulveriza una sustancia que se vuelve inflamable cuando se seca, puede haber riesgo de explosión. Cuando se quema, la lignina seca libera una cantidad bastante grande de calor. Su temperatura de ignición es de 195 grados y su combustión comienza a una temperatura de 185°C.
Producción de preparados de lignina.
La lignina se aísla de la madera con el fin de obtener sus preparados para diversos estudios. Consideremos las etapas del aislamiento de la lignina:
- moler madera para obtener aserrín y, en algunos casos, harina;
- tratamiento con una mezcla de alcohol y tolueno para eliminar los extractos;
- el uso de catalizadores ácidos que evitan que la lignina se vuelva soluble.
El proceso de fabricación produce algunos compuestos solubles que se precipitan, purifican y secan para formar un polvo.
Aplicaciones de la lignina hidrolítica
A pesar de que esta sustancia es bastante difícil de reciclar debido a su naturaleza compleja e inestabilidad, podemos enumerar varias industrias donde se utiliza la lignina. El uso de la sustancia tiene las siguientes direcciones:
- producción de briquetas de combustible;
- como combustible para calderas;
- producción de agentes reductores para determinados metales y silicio;
- relleno en la producción de plástico;
- producción de gas combustible;
- producción de fertilizantes;
- producción de herbicidas;
- como materia prima para la producción de fenol, ácido acético;
- producción de carbón activado;
- como sorbente para la depuración de aguas residuales municipales e industriales;
- producción de productos médicos;
- producción de ladrillos y productos ceramicos.
Razones del aumento de la demanda de lignina
La lignina hidrolítica es un excelente combustible que, al quemarse, produce una gran cantidad de energía. Además, las materias primas para la producción de dicho recurso energético son bastante accesibles y renovables.
La cuestión de la producción de fuentes de energía alternativas es actualmente relevante no sólo en nuestro país, sino en todo el mundo. Hay varias razones para esto, incluidas las siguientes:
- Los portadores de energía natural: carbón, petróleo y gas requieren el uso de diversos métodos costosos para su extracción. Esto no puede dejar de afectar a su valor en constante crecimiento.
- Las fuentes de energía que se utilizan actualmente son agotables recursos naturales, por lo que llegará un momento en que sus reservas estén prácticamente agotadas.
- En muchos países, el Estado estimula la producción de fuentes de energía alternativas.
Lignina como combustible
Hoy en día, la lignina se utiliza cada vez más como combustible alternativo. ¿Qué es y cómo se ve?
La sustancia es aserrín con un contenido de humedad de hasta el 70%, cuya composición varía según la materia prima. Su estructura es muy similar a la que además presenta una gran cantidad de diminutos poros. Las propiedades de dicha sustancia permiten someterla a briquetas y granulación. Si se aplica alta presión a una briqueta de este tipo, se convierte en una masa plástica viscosa.
Los gránulos elaborados a partir de dicha lignina tienen una alta transferencia de calor, pero no producen mucho humo. y los pellets son un material de alta calidad, cuando se queman se libera mucho calor y prácticamente no queda hollín. De esto podemos concluir que la lignina sirve como una excelente materia prima para la producción de combustible en briquetas.
Uso de lignina en polvo.
Esta sustancia en forma de polvo se utiliza como aditivo en la producción de hormigón asfáltico. El uso de lignina hidrolítica permite:
- aumentar la fuerza, la resistencia al agua y la resistencia al agrietamiento;
- ahorrar materiales de construcción de carreteras;
- mejorar significativamente la situación medioambiental en los lugares donde se almacenan residuos;
- restaurar la fertilidad de aquellas tierras que se utilizan como vertederos.
EN industria vial Es bastante ventajoso utilizar lignina. Sus propiedades son tales que pueden mejorar significativamente la calidad del material de construcción. Además, la lignina permite sustituir aditivos costosos.
Derivados de lignina
Los derivados de esta sustancia son los lignosulfonatos, que se forman durante el procesamiento de la madera mediante el método de sulfito. Los lignosulfonatos tienen alta actividad, lo que les permite encontrar su aplicación en diversas industrias:
- industria petrolera (regular propiedades;
- fundición (actúa como material aglutinante en mezclas);
- producción de hormigón;
- industria de la construcción (como emulsionantes en emulsiones para carreteras);
- materias primas para la producción de vainillina;
- agricultura (cultivo del suelo para evitar la erosión).
La lignina sulfato tiene alta densidad y resistencia química. Cuando está seco es un polvo. Marrón, que se disuelve en amoniaco, álcalis, etilenglicol, dioxina.
La lignina sulfato no es tóxica, no se pulveriza ni es inflamable. Esta usado:
- como plastificante en la elaboración de productos cerámicos y hormigón;
- como materia prima para la producción de plásticos y resinas de fenol-formaldehído;
- como eslabón de unión en la producción de cartón, madera y tableros de papel;
- como aditivo en la producción de caucho y látex.
Ahora queda claro hasta qué punto se utiliza la lignina. Nadie cuestiona lo que es ahora, ya que debido a sus cualidades esta sustancia tiene una gran demanda en el mundo moderno.
Medicamentos a base de lignina.
Como ya hemos descubierto, el uso de lignina hidrolítica también es posible en el ámbito médico. Se pueden enumerar los siguientes medicamentos basados en él:
- "Lignosorb" se prescribe para enfermedades gastrointestinales e intoxicaciones alimentarias;
- "Polifan" tiene las mismas recomendaciones de uso;
- "Polyphepan" alivia la diarrea y la disbacteriosis;
- "Filtrum-ITS";
- "Entegnin."
Aplicación de "Polyphepan"
Otro nombre para este fármaco es lignina hidrolítica. Se produce en forma de gránulos, suspensiones, polvos y tabletas. La droga es de origen vegetal, se basa en lignina. Las instrucciones de uso indican que dicho medicamento puede unir bien los microorganismos, así como sus productos de desecho.
Además, bajo la influencia del fármaco, se neutralizan sustancias tóxicas de diversa naturaleza: metales pesados, isótopos radiactivos y amoníaco. La lignina hidrolítica desintoxica el organismo y además tiene un efecto antioxidante e hipolipidemiante.
¡Ésta es la extensa lista de ventajas que tiene la lignina! Las instrucciones también dicen que al tomar este medicamento se puede compensar la deficiencia en los intestinos, que participan activamente en el proceso de digestión, normalizan la microflora y aumentan la inmunidad.
Las indicaciones para tomar "Polyphepan" son:
Un fármaco como la lignina tiene una lista de indicaciones bastante extensa. Las instrucciones también señalan algunas contraindicaciones:
- hipersensibilidad a la droga;
- constipación crónica;
- gastritis;
- diabetes.
En el proceso de ingesta de lignina, puede haber efectos secundarios: reacción alérgica o estreñimiento.
Los métodos de uso del medicamento y su dosis los determina el médico según el diagnóstico y la complejidad de la afección. La lignina generalmente se prescribe durante una semana, pero para algunos problemas la duración del tratamiento se puede aumentar a un mes.
Ecología y lignina
Esta sustancia se forma en grandes cantidades durante el procesamiento de la celulosa. Se vierte en grandes vertederos, lo que contribuye a la contaminación ambiental. Además, no son infrecuentes los casos de combustión espontánea de lignina.
Hoy en día, el problema del uso de la sustancia como combustible es grave, ya que tras su combustión se genera una gran cantidad de residuos que dañan el medio ambiente. La lignina encuentra su aplicación en muchas industrias, por lo que, en primer lugar, es importante resolver la cuestión de la seguridad ambiental del medio ambiente.
La lignina hidrolítica es un fármaco incluido en el grupo de los enterosorbentes, utilizado para la desintoxicación en presencia de intoxicaciones endógenas y exógenas.
¿Cuál es la composición de hidrólisis y la forma de liberación del fármaco lignina?
El principio activo del fármaco La hidrólisis de lignina está representado por el compuesto químico del mismo nombre en cantidades de 250, 100, 50 y 10 gramos por paquete. No hay datos sobre excipientes.
El medicamento está disponible en forma de polvo marrón, inodoro e insípido. Casi insoluble en agua. Se presenta en bolsas de papel de 250, 100, 50 y 10 gramos, así como en comprimidos de 10 piezas en blister. No necesita receta médica para comprar enterosorbente.
¿Cuál es el efecto del polvo de hidrólisis de lignina?
La droga tiene un fuerte efecto desintoxicante, que se basa en habilidad expresada hidrólisis de lignina hasta adsorción inespecífica de otras sustancias químicas.
El componente activo de la droga es una sustancia de origen natural, creada a partir de madera de coníferas. Disponibilidad cantidad considerable Los elementos diferentes permiten que la lignina hidrolítica se una a una gran cantidad de otros compuestos peligrosos.
La lignina hidrolítica es capaz de adsorber las siguientes sustancias exógenas: venenos de diversa naturaleza, sales de metales pesados, toxinas bacterianas, isótopos radiactivos, medicamentos, alérgenos, etanol.
Además, el medicamento es capaz de reaccionar con las siguientes sustancias químicas de origen endógeno: bilirrubina, urea, colesterol, carbohidratos y algunos otros productos metabólicos finales.
La capacidad del fármaco para unir toxinas se utiliza activamente en práctica médica. Así, el uso del medicamento ayuda a mejorar el bienestar en caso de intoxicación o enfermedades metabólicas.
La eliminación de sustancias tóxicas del contenido intestinal previene el desarrollo de intoxicaciones, mejora la función intestinal y evita que compuestos químicos peligrosos ingresen al torrente sanguíneo y al flujo linfático.
Cabe señalar una circunstancia importante. La lignina hidrolítica no se absorbe desde la luz intestinal, por lo que no se detecta su presencia en la circulación sistémica. El medicamento es absolutamente atóxico. La tasa de eliminación del cuerpo está determinada por la motilidad del tracto gastrointestinal y, en la mayoría de los casos, no supera las 24 a 36 horas.
¿Cuáles son las indicaciones de uso del medicamento Hidrólisis de lignina?
Tomar el medicamento La hidrólisis de lignina es posible en los siguientes casos:
Toxicosis exógenas y endógenas;
Como tratamiento de emergencia en caso de intoxicación por drogas;
Insuficiencia hepática o renal grave;
Intoxicación xenobiótica;
Tratamiento de alergias a alimentos o medicamentos;
Enfermedades intestinales infecciosas, incluidas salmonelosis, disentería, etc.
Además, el medicamento se prescribe para el tratamiento de patologías del metabolismo de los lípidos.
¿Cuáles son las contraindicaciones para el uso de la hidrólisis de lignina?
Tomar cualquier forma de dosificación del medicamento lignina. instrucciones de hidrólisis Su uso está prohibido en los siguientes casos:
Enfermedades intestinales atónicas;
gastritis anaácida;
Exacerbación de la úlcera péptica del estómago o del duodeno.
El embarazo y la lactancia no imponen restricciones en el uso del medicamento, pero para eliminar el riesgo potencial conviene consultar a un especialista.
¿Cuál es el uso y dosis del medicamento Hidrólisis de lignina?
El medicamento debe tomarse por vía oral 30 minutos antes de las comidas, después de disolver la cantidad recomendada de medicamento en medio vaso de agua, hasta 4 veces al día. La dosis se determina de la siguiente manera: 0,5 - 1 gramo de polvo por kilogramo de peso corporal de un paciente adulto.
La duración del tratamiento por intoxicación aguda no debe exceder los 5 días. En el tratamiento de intoxicaciones crónicas, la duración del tratamiento es de 14 días. Los cursos repetidos se pueden realizar después de consultar con un especialista no antes de 2 semanas.
Sobredosis de “lignina hidrolítica”
No hay datos sobre una sobredosis del medicamento Hidrólisis de lignina. Sin embargo, no se recomienda exceder la dosis recomendada, ya que esto no aumentará el efecto terapéutico y puede afectar la absorción completa de sustancias beneficiosas.
instrucciones especiales
No debe tomarse junto con otros medicamentos, ya que la interacción de la lignina puede provocar una disminución de la eficacia de otros fármacos. Para evitar la adsorción de los medicamentos recomendados para tomar, es necesario separar su uso con un descanso de treinta minutos u horas.
El uso prolongado del medicamento puede provocar el desarrollo de hipovitaminosis y deficiencia de diversos minerales. En este sentido, una vez finalizado el tratamiento, se recomienda tomar complejos de vitaminas y minerales. ¡Y estamos en www.!
¿Cuáles son los efectos secundarios de la hidrólisis de lignina?
La toma del medicamento rara vez va acompañada del desarrollo de efectos secundarios, entre los que pueden aparecer dispepsia leve o reacciones alérgicas.
¿Cómo reemplazar la lignina hidrolítica, qué análogos debo usar?
El medicamento pasta Lignosorb, Polifan, Lignofepant, Lignosorb, además, lignina, gránulos de Lignosorb, Polyphepan, Entegnin, gránulos de Polyphepan, Filtrum-STI, así como pasta de Polyphepan.
Conclusión
La toma del producto farmacéutico La hidrólisis de lignina sólo debe realizarse previa consulta con un especialista. Además, no debemos olvidarnos de otros medicamentos recomendado por el médico. Al finalizar el tratamiento, deberá regresar para una cita de seguimiento.
Células. Un compuesto polimérico complejo que se encuentra en las células de las plantas vasculares y en algunas algas.
Las paredes celulares de la madera tienen una ultraestructura que se puede comparar con la estructura del hormigón armado: las microfibrillas de celulosa tienen propiedades similares a las del refuerzo, y la lignina, que tiene una alta resistencia a la compresión, corresponde al hormigón.
En el análisis de la madera, la lignina se considera su parte no hidrolizable. La madera de hoja caduca contiene entre un 18 y un 24% de lignina, y la madera de coníferas, entre un 27 y un 30%.
La lignina no sustancia independiente, pero es una mezcla de polímeros aromáticos de estructura relacionada. Por eso es imposible escribirlo. fórmula estructural. Al mismo tiempo, se sabe en qué unidades estructurales se compone y qué tipos de enlaces se combinan estas unidades en una macromolécula. Las unidades monoméricas de la macromolécula de lignina se denominan unidades de fenilpropano (PPU), ya que estas unidades estructurales son derivados del fenilpropano. La lignina de coníferas se compone casi en su totalidad de unidades estructurales de guaiacilpropano. Además de las unidades de guaiacilpropano, la composición de la lignina de las hojas contiene grandes cantidades de unidades de siringilpropano. Algunas ligninas, principalmente de plantas herbáceas, contienen unidades que no contienen grupos metoxilo: unidades de hidroxifenilpropano.
La lignina es una valiosa materia prima química utilizada en muchas industrias y en medicina.
La lignina es uno de los principales componentes responsables del aroma a vainilla de los libros antiguos. La lignina, al igual que la celulosa de la madera, se descompone con el tiempo cuando se expone a procesos oxidativos y da a los libros viejos un olor agradable.
Solicitud
La lignina de sulfato se utiliza de forma limitada en la producción de materiales poliméricos, resinas de fenol-formaldehído y como componente de composiciones adhesivas en la producción de aglomerados, cartón, madera contrachapada, etc. La lignina hidrolítica sirve como combustible para calderas en las industrias químicas de la madera, así como materias primas para la producción de carbón activado granular, ladrillos porosos, fertilizantes, ácidos acético y oxálico, cargas.
Más recientemente, la lignina se ha utilizado con éxito en la producción de espuma de poliuretano.
En 1998, Teknaro desarrolló en Alemania un proceso para producir Arboform, un material denominado “madera líquida”. En el año 2000 se inauguró cerca de Karlsruhe una planta de producción de bioplásticos cuya materia prima son fibras de lignina, lino o cáñamo y algunos aditivos, también de origen vegetal. En su forma externa, el arboform en estado congelado es similar al plástico, pero tiene las propiedades de la madera pulida. La ventaja de la "madera líquida" es la posibilidad de su procesamiento repetido mediante fusión. Los resultados del análisis de arboform después de diez ciclos mostraron que sus parámetros y propiedades seguían siendo los mismos.
Activada por un tratamiento alcalino seguido de lavado y neutralización, la lignina se utiliza para recoger derrames de petróleo y productos derivados del agua y superficies sólidas.
En medicina, la “lignina hidrolítica” está registrada como denominación común internacional (Ligninum hydrolisatum, lignina hidrolizada) y se utiliza como enterosorbente. También se utiliza con los mismos fines en medicina veterinaria.
Los enterosorbentes a base de lignina se unen a diversos microorganismos, sus productos metabólicos, toxinas de naturaleza exógena y endógena, alérgenos, xenobióticos, metales pesados, isótopos radiactivos, amoníaco, cationes divalentes y se excretan sin cambios a través del intestino. Compensan la falta de fibra dietética natural, tienen un efecto positivo sobre la microflora del intestino grueso y sobre la inmunidad inespecífica.
Propiedades del fuego
Propiedades al fuego: Polvo combustible. Temperatura de autoignición: aerogel 300 °C, suspensión neumática 450 °C; límite inferior de concentración de propagación de la llama 40 g/m³; presión máxima de explosión 710 kPa; velocidad máxima aumento de presión 35 MPa/s; energía mínima de ignición 20 mJ; Contenido mínimo de oxígeno explosivo 17% vol.
Medios de extinción: Agua pulverizada, espuma aire-mecánica.
Se intentó extinguir la lignina quemada en el vertedero bombeando solución de arcilla a los pozos perforados.
Para extinguir la lignina, se pulverizan lodos (residuos de centrales térmicas) en el vertedero con ayuda de hidropulpa y penetran en la capa superficial de lignina hasta una profundidad de 30 cm. Gracias al componente mineral, evitan la aparición de incendios. En lugar de los vertederos que han estado sin vida durante muchos años, esta primavera se puede plantar césped.
Escribe una reseña sobre el artículo "Lignina"
Notas
- // Römpp en línea
- : [Inglés ] // Biología actual. - 2009. - N° 19 (27 de enero). - págs. 169-175. - DOI:10.1016/j.cub.2008.12.031.
- . Enciclopedia de medicamentos y productos farmacéuticos.. Patente de radar. - Instrucciones, aplicación y fórmula.
- Olga Yurkina.. Nuestro periódico (13 de enero de 2010). .
- (enlace inaccesible - historia) . Tecnologías BioJoule (12 de julio de 2007). .
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- Peligro de incendio y explosión de sustancias y materiales y medios para extinguirlos. Directorio: en 2 partes / Korolchenko A. Ya., Korolchenko D. A. - M. :Ase. “Pozhnauka”, 2004. - Parte 2. - P. 28.
- (enlace inaccesible - historia) . Centro Científico de Irkutsk SB RAS. .
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Extracto que caracteriza a la lignina.
Un húsar cabalgaba junto a él, llevando detrás de él en el lomo de su caballo a un niño con un uniforme francés andrajoso y una gorra azul. El niño sostuvo al húsar con sus manos, rojas por el frío, y se movió, tratando de calentarlas, sus pies descalzos, y, enarcando las cejas, miró sorprendido a su alrededor. Era el baterista francés secuestrado por la mañana.Detrás, de tres en cuatro, por un camino forestal estrecho, embarrado y desgastado, iban los húsares, luego los cosacos, algunos con burka, otros con abrigo francés, otros con una manta sobre la cabeza. Los caballos, tanto rojos como bayos, parecían todos negros por la lluvia que fluía de ellos. Los cuellos de los caballos parecían extrañamente delgados a causa de sus crines mojadas. De los caballos se elevaba vapor. Y la ropa, las sillas de montar y las riendas... todo estaba mojado, viscoso y empapado, como la tierra y las hojas caídas con las que se había tendido el camino. La gente se sentaba encorvada, tratando de no moverse para calentar el agua que se había derramado sobre sus cuerpos y no dejar entrar el agua nueva y fría que se filtraba debajo de los asientos, las rodillas y detrás del cuello. En medio de los cosacos tendidos, dos carros montados sobre caballos franceses y enjaezados a sillas cosacas retumbaban sobre tocones y ramas y retumbaban sobre los surcos llenos de agua del camino.
El caballo de Denisov, evitando un charco que había en el camino, se hizo a un lado y empujó su rodilla contra un árbol.
"¡Eh, por qué!", Gritó Denisov enojado y, enseñando los dientes, golpeó al caballo tres veces con un látigo, salpicándose a sí mismo y a sus compañeros con barro. Denisov estaba de mal humor: tanto por la lluvia como por el hambre (nadie lo había hecho). No he comido nada desde la mañana), y lo principal es que todavía no ha habido noticias de Dolokhov y la persona enviada a tomar la lengua no ha regresado.
“Difícilmente volverá a haber un caso como el de hoy en el que el transporte sea atacado. Es demasiado arriesgado atacar solo, y si lo pospones para otro día, uno de los grandes partisanos te arrebatará el botín delante de tus narices”, pensaba Denisov, mirando constantemente hacia adelante, pensando en ver al esperado mensajero de Dólojov.
Al llegar a un claro, desde donde se podía ver a lo lejos a la derecha, Denisov se detuvo.
“Alguien viene”, dijo.
Esaul miró en la dirección indicada por Denisov.
- Vienen dos personas: un oficial y un cosaco. "Simplemente no se supone que sea el propio teniente coronel", dijo esaul, a quien le encantaba usar palabras desconocidas para los cosacos.
Los que conducían, yendo cuesta abajo, desaparecieron de la vista y pocos minutos después reaparecieron. Delante, al galope cansado, manejando su látigo, iba un oficial, desaliñado, completamente mojado y con los pantalones hinchados por encima de las rodillas. Detrás de él, de pie sobre los estribos, trotaba un cosaco. Este oficial, un muchacho muy joven, de rostro ancho y rubicundo y ojos vivaces y alegres, se acercó al galope a Denisov y le entregó un sobre mojado.
“De parte del general”, dijo el oficial, “perdón por no estar completamente seco...
Denisov, frunciendo el ceño, cogió el sobre y empezó a abrirlo.
"Dijeron todo lo que es peligroso, peligroso", dijo el oficial, volviéndose hacia esaul, mientras Denisov leía el sobre que le entregaban. "Sin embargo, Komarov y yo", señaló al cosaco, "estábamos preparados". Tenemos dos pistos... ¿Qué es esto? - preguntó al ver al baterista francés - ¿un prisionero? ¿Has estado en la batalla antes? ¿Puedo hablar con él?
-¡Rostov! ¡Pedro! - gritó Denisov en ese momento, repasando el sobre que le entregó. - ¿Por qué no dijiste quién eres? - Y Denisov se volvió con una sonrisa y le tendió la mano al oficial.
Este oficial era Petya Rostov.
Durante todo el camino, Petia se preparó para saber cómo se comportaría con Denisov, como debe ser un hombre grande y un oficial, sin insinuar a un conocido anterior. Pero tan pronto como Denisov le sonrió, Petya inmediatamente sonrió, se sonrojó de alegría y, olvidando la formalidad preparada, comenzó a contar cómo pasó junto a los franceses y lo contento que estaba de que le hubieran asignado tal tarea y de que ya estaba en batalla cerca de Vyazma, y ese húsar se distinguió allí.
"Bueno, me alegro de verte", lo interrumpió Denisov, y su rostro volvió a adquirir una expresión de preocupación.
"Mikhail Feoklitich", se volvió hacia esaul, "después de todo, esto es nuevamente de un alemán". Es miembro." Y Denisov dijo al esaul que el contenido del documento traído ahora consistía en una exigencia repetida del general alemán de unirse al ataque al transporte. "Si no lo capturamos mañana, se escabullirán. delante de nuestras narices." "Aquí", concluyó.
Mientras Denisov hablaba con esaul, Petya, avergonzado por el tono frío de Denisov y asumiendo que la razón de este tono era la posición de sus pantalones, para que nadie se diera cuenta, se enderezó los pantalones abullonados debajo del abrigo, tratando de parecer militante. como sea posible.
- ¿Habrá alguna orden de su señoría? - le dijo a Denisov, llevándose la mano a la visera y volviendo de nuevo al juego de ayudante y general, para el que se había preparado, - ¿o debería quedarme con su señoría?
"¿Órdenes?", Dijo Denisov pensativamente. - Sí, ¿puedes quedarte hasta? mañana?
- Oh, por favor... ¿Puedo quedarme contigo? – gritó Petia.
- Sí, ¿exactamente qué te dijo el genetista que hicieras? ¿Volverte vegetariano ahora? – preguntó Denisov. Petia se sonrojó.
- Sí, no pidió nada. ¿Creo que es posible? – dijo interrogativamente.
"Bueno, está bien", dijo Denisov. Y, volviéndose hacia sus subordinados, ordenó que el grupo fuera al lugar de descanso designado en la caseta de vigilancia en el bosque y que un oficial a caballo kirguís (este oficial servía como ayudante) fuera a buscar a Dolokhov, para averiguar dónde estaba y si vendría por la noche. El propio Denisov, con esaul y Petya, tenían la intención de conducir hasta el borde del bosque que dominaba Shamshev para comprobar la ubicación de los franceses, hacia donde se dirigiría el ataque de mañana.
"Bueno, Dios", se volvió hacia el conductor campesino, "llévame a Shamshev".
Denisov, Petya y esaul, acompañados por varios cosacos y un húsar que llevaba a un prisionero, se dirigieron hacia la izquierda por el barranco, hasta el borde del bosque.
La lluvia pasó, sólo niebla y gotas de agua caían de las ramas de los árboles. Denisov, Esaul y Petya cabalgaban silenciosamente detrás de un hombre con gorra que, pisando ligera y silenciosamente con sus pies enfundados en raíces y hojas mojadas, los condujo hasta el borde del bosque.
Al salir a la carretera, el hombre se detuvo, miró a su alrededor y se dirigió hacia la pared de árboles cada vez más escasa. Se detuvo junto a un gran roble que aún no había perdido sus hojas y le hizo una misteriosa señal con la mano.
Denisov y Petya se acercaron a él. Desde el lugar donde se detuvo el hombre, se veía a los franceses. Ahora, detrás del bosque, un campo primaveral bajaba por una semimontaña. A la derecha, al otro lado de un barranco empinado, se veía un pequeño pueblo y una casa solariega con los tejados derrumbados. En este pueblo y en la casa solariega, y en todo el montículo, en el jardín, en los pozos y en el estanque, y a lo largo de todo el camino que sube la montaña desde el puente hasta el pueblo, a no más de doscientas brazas de distancia, hay multitudes de gente. eran visibles en la niebla fluctuante. Se oyeron claramente sus gritos no rusos a los caballos en los carros que luchaban por la montaña y las llamadas entre ellos.
"Dad al prisionero aquí", dijo Denisop en voz baja, sin quitar los ojos de los franceses.
El cosaco bajó del caballo, se llevó al niño y se acercó con él a Denisov. Denisov, señalando a los franceses, preguntó qué tipo de tropas eran. El niño, metiéndose las manos heladas en los bolsillos y levantando las cejas, miró a Denisov con miedo y, a pesar del visible deseo de decir todo lo que sabía, se confundió en sus respuestas y solo confirmó lo que Denisov preguntaba. Denisov, frunciendo el ceño, se alejó de él y se volvió hacia esaul, contándole sus pensamientos.
Publicado el 01/06/2010
Origen y producción de la lignina.
Lignina de lat. palo palo- madera, - polímero natural aromático complejo (malla) incluido en la composición plantas de tierra, un producto de la biosíntesis. Después de la celulosa, la lignina es el polímero más abundante en la Tierra y desempeña un papel importante en el ciclo natural del carbono. La aparición de la lignina se produjo durante la evolución de las plantas durante la transición de un estilo de vida acuático a uno terrestre para asegurar la rigidez y estabilidad de los tallos y troncos (similar a la quitina en los artrópodos).
En ingles y idiomas alemanes lignina - lignina, con menos frecuencia lignina o lignina.
Como es sabido, el tejido vegetal se compone principalmente de celulosa, hemicelulosa y lignina. La madera de coníferas contiene entre un 23 y un 38% de lignina, la madera de hoja caduca, entre un 14 y un 25% y la paja de cereales, entre un 12 y un 20% en peso. La lignina se encuentra en las paredes celulares y en el espacio intercelular de las plantas y mantiene unidas las fibras de celulosa.
Junto con las hemicelulosas, determina la resistencia mecánica de troncos y tallos. La lignina asegura la estanqueidad de las paredes celulares (para agua y nutrientes) y, gracias a los colorantes que contiene, determina el color del tejido lignificado.
La lignina se incorpora firmemente física y químicamente a la estructura del tejido vegetal y se libera eficazmente desde allí. métodos industriales representa un problema de ingeniería muy complejo.
Se acostumbra distinguir entre protolignina - lignina contenida dentro de la planta en su forma natural, y sus formas técnicas obtenidas por extracción de tejido vegetal mediante diversos métodos fisicoquímicos. La lignina no se produce especialmente; él y sus formas químicamente modificadas son desechos de la producción bioquímica. Durante el procesamiento fisicoquímico del tejido vegetal, el peso molecular de la lignina disminuye varias veces y su actividad química aumenta.
En la industria de la hidrólisis se obtiene el llamado polvo. lignina hidrolítica.
En la producción de pulpa se forman formas de lignina solubles en agua. Hay dos tecnologías principales de fabricación de pulpa: la pulpa kraft (alcalina), más común, y la pulpa de sulfito (ácida), menos comúnmente utilizada.
Lignina obtenida en la producción de sulfato, la llamada. La lignina sulfato se utiliza ampliamente en plantas de energía fábricas de celulosa.
En la producción de sulfito, se forman soluciones de ligninas de sulfito (lignosulfonatos), algunas de las cuales se acumulan en depósitos de ligno y otras van con las aguas residuales de la empresa a ríos y lagos.
En la literatura inglesa también hay:
Lignina sin azufre (lignina hidrolítica);
Lignina de azufre: lignina de azufre (es decir, lignina procedente de la producción de celulosa).
En un grado u otro, el reciclaje de la lignina lo llevan a cabo las propias empresas que la producen, pero la lignina hidrolítica, la lignina sulfatada y los lignosulfonatos también están presentes en el mercado como productos comerciales. No existen normas internacionales o rusas para las ligninas técnicas y se suministran según diferentes especificaciones de fábrica.
Fórmula y Propiedades químicas lignina
En el sentido químico, la lignina es un concepto condicional y generalizador. como si no hubiera dos personas idénticas, no hay dos ligninas iguales.
En la literatura se encuentran varias variantes de la fórmula de la lignina.
La figura muestra una representación. Estructura química lignina recomendada por el Instituto Internacional de Lignina (ILI - International Lgnin Institute).
Las ligninas obtenidas de diferentes plantas difieren significativamente entre sí en su composición química.
La molécula de lignina es infinitamente grande y tiene muchos grupos funcionales diferentes.
General unidad estructural Todos los tipos de lignina son fenilpropano (C 9 H 10) y las diferencias están asociadas con diferentes contenidos de grupos funcionales.
Según los conocimientos modernos, la lignina es un polímero de red tridimensional complejo de naturaleza aromática, resultante de la policondensación de varios monolignoles: alcoholes cinámicos (paracumárico, coneferílico, sinápico), ver fórmulas.
En condiciones normales La lignina es poco soluble en agua y disolventes orgánicos. En tecnologías químicas y ambiente La lignina puede participar en una amplia variedad de reacciones y transformaciones químicas. Tiene actividad biológica.
La lignina exhibe propiedades plásticas cuando hipertensión y temperatura, especialmente cuando está mojado.
Utilización de lignina en la naturaleza.
La lignina prácticamente no se absorbe durante la digestión en animales superiores; en la naturaleza, en su procesamiento intervienen diversos hongos, insectos, lombrices y bacterias. Rol principal Los hongos basidiomicetos desempeñan un papel en este proceso. Estos incluyen muchos hongos que viven tanto en árboles vivos como muertos, así como hongos que descomponen la hojarasca. Entre los hongos ligninolíticos se encuentran los comestibles (hongo de miel, hongo ostra, champiñón).
La degradación de la lignina polimérica se produce bajo la influencia de enzimas oxidorreductasas fúngicas extracelulares. Estas enzimas incluyen principalmente peroxidasas lininolíticas: lignina peroxidasa y Mn peroxidasa, así como oxidasa extracelular – lacasa. Además, el complejo ligninolítico de los hongos contiene enzimas auxiliares, principalmente productoras de peróxido de hidrógeno para peroxidasas y granjas de oxígeno activo. Estas incluyen enzimas tales como piranosa oxidasa, glucosa oxidasa, glioxal oxidasa, alquilaril oxidasa y celobiosa deshidrogenasa.
El principal producto de la descomposición de la lignina en la naturaleza es el humus. La descomposición de la lignina en condiciones naturales ocurre en presencia de otros elementos del tejido vegetal: celulosa y hemicelulosa.
Importancia económica de la lignina
Cada año el mundo produce alrededor de 70 millones de toneladas de ligninas técnicas. Las enciclopedias escriben que la lignina es una valiosa fuente de materias primas químicas. Lamentablemente, estas materias primas aún no están disponibles desde el punto de vista organizativo, económico y técnico.
Por ejemplo, la descomposición de la lignina en compuestos químicos más simples (fenol, benceno, etc.) con una calidad comparable de los productos resultantes es más cara que su síntesis a partir de petróleo o gas. Según el Instituto Internacional Lgnin, no más del 2% de la lignina técnica se utiliza en el mundo para fines industriales, agrícolas y otros. El resto se quema en centrales eléctricas o se entierra en cementerios.
La dificultad del procesamiento industrial de la lignina se debe a la complejidad de su naturaleza, la multivarianza de unidades estructurales y conexiones entre ellas, así como a la inestabilidad de este polímero natural, que cambia irreversiblemente sus propiedades como resultado de influencias químicas o térmicas. Como se ha indicado anteriormente, los residuos industriales no contienen protolignina natural, sino sustancias que contienen lignina en gran medida modificada o mezclas de sustancias que tienen una gran actividad química y biológica. Además, están contaminados con otras sustancias. Se cree que vivir cerca de "almacenes de ligno" no es del todo beneficioso. Tienen la desagradable propiedad de la combustión espontánea con liberación de azufre, nitrógeno, etc. compuestos nocivos, y extinguirlos es sumamente difícil debido a su gran tamaño y a las características del proceso de combustión. En la foto de la izquierda hay un “almacenamiento de lignos”, a la derecha se quema lignina.
Algunos estudios han observado la actividad mutagénica de las ligninas técnicas.
Por lo tanto, en la balanza económica nacional las ligninas técnicas siguen representando un valor negativo importante y en constante aumento.
Propiedades de la lignina hidrolítica
La lignina hidrolítica es una sustancia amorfa en polvo con una densidad de 1,25-1,45 g/cm 3 de color crema claro a marrón oscuro con un olor específico. Masa molecular 5000-10000. Los tamaños de las partículas de lignina varían desde varios milímetros hasta micras (o menos). El contenido de lignina en sí en la lignina hidrolizada oscila entre el 40 y el 88%, los polisacáridos difíciles de hidrolizar entre el 13 y el 45%, las sustancias resinosas y las sustancias del complejo lignohúmico entre el 5 y el 19% y los elementos cenizas entre el 0,5 y el 10%. .
Composición de la ceniza de lignina: Al2O3 – 1%; SiO2 – 93,4%; P2O5 – 1,5%; CaO – 1,5%; Na2O – 0,3%; K2O – 0,3%; MgO – 0,3%; TiO2 – 0,1%.
La lignina no es tóxica y tiene buena capacidad de sorción.
En forma seca es una sustancia muy inflamable; en forma de spray puede ser peligroso. Contenido de carbono sólido hasta 30%. El poder calorífico de la lignina seca es de 5500-6500 kcal/kg y se acerca al valor calórico del combustible estándar (7000 kcal/kg). La temperatura de ignición de la lignina es de 195°C, la temperatura de autoignición es de 425°C y la temperatura de combustión lenta es de 185°C. La temperatura de autoignición de: aerogel de lignina es de 300°C, la suspensión de aire es de 450°C; límite inferior de concentración de propagación de la llama 40 g/m 3 ; presión máxima de explosión 710 kPa; tasa máxima de aumento de presión 35 MPa/s; energía mínima de ignición 20 mJ; El contenido mínimo de oxígeno explosivo es del 17%.
Algunas áreas de aplicación de la lignina hidrolítica:
Producción de briquetas de combustible, incl. mezclado con aserrín, carbón y polvo de turba;
Producción de gas combustible, incl. con generación de electricidad en generadores de gas de pistón;
Combustible para calderas;
Producción de agentes reductores en briquetas para metales y silicio;
Producción de carbones, incluidos los activados;
Sorbentes para la limpieza de aguas residuales urbanas e industriales, sorbentes para derrames de productos petrolíferos, sorbentes metales pesados, sorbentes tecnológicos;
Sorbentes para uso médico y veterinario (“Polyphepan”, etc.);
Agente espumante en la producción de ladrillos y otros productos cerámicos (en lugar de aserrín y harina de madera);
Materias primas para la producción de nitrolignina (un reductor de viscosidad para soluciones de arcilla utilizadas en la perforación de pozos);
Masilla para plásticos y materiales compuestos, aglutinante para materiales compuestos (“Arboform”, lignoplastos, etc.);
Elaboración de abonos orgánicos y organominerales, formadores de estructura para suelos naturales y artificiales, herbicidas para el cultivo de determinados cultivos (legumbres);
Materias primas para la producción de ácidos fenol, acético y oxálico;
Aditivo para hormigón asfáltico (preparación de mezclas de lignina y betún, etc.).
Lignosulfonatos
Los lignosulfonatos son derivados sulfonatos de lignina solubles en agua, formados durante el método de deslignificación de la madera con sulfito, y representan sales de sodio de ácidos lignosulfónicos con una mezcla de sustancias reductoras y minerales.
Los lignosulfonatos comerciales se obtienen por evaporación de licor de sulfito desazucarado y se producen en forma de concentrados líquidos y sólidos de vinaza de sulfito-alcohol (peso molecular de 200 a 60 mil o más), que contienen entre el 50 y el 90% del residuo seco. Los lignosulfonatos tienen una alta actividad superficial, lo que permite su uso como tensioactivos en diversas industrias, Por ejemplo:
EN industria química- como estabilizador, dispersante y aglutinante en la producción de productos fitosanitarios en briquetas;
En la industria petrolera, en forma de reactivo para regular las propiedades de los fluidos de perforación;
En la producción de fundiciones: como aglutinante para arenas de moldeo, aditivos para pinturas antiadherentes;
En la producción de hormigón y refractarios, como plastificante para mezclas;
En la construcción para reforzar materiales y suelos de baja resistencia, así como para eliminar el polvo de las superficies de las carreteras, como emulsionante en emulsiones de carreteras;
En zonas rurales y silvicultura para el tratamiento del suelo contra la erosión;
Como materia prima para la producción de vainillina;
Aditivo para granulación de materiales polvorientos, antiaglomerante.
lignina sulfato
Es una solución de sales de sodio caracterizada por alta densidad y resistencia química. La lignina de sulfato seco es un polvo marrón. El tamaño de las partículas de lignina varía en un amplio rango desde 10 (o menos) micrones hasta 5 mm. Se compone de partículas esféricas porosas individuales y sus complejos con una superficie específica de hasta 20 m 2 /g.
La lignina sulfato tiene una densidad de 1300 kg/m3. Es soluble en soluciones acuosas de amoníaco e hidróxidos. Metales alcalinos, así como en dioxano, etilenglicol, piridina, furfural, dimetilsulfóxido.
La lignina de sulfato producida industrialmente contiene en promedio %: cenizas - 1,0-2,5, ácido sulfúrico - 0,1-0,3, sustancias solubles en agua - 9, sustancias resinosas - 0,3-0,4, lignina de Klason - alrededor de 85. La lignina tiene un contenido bastante constante. composición funcional. La lignina de sulfato contiene azufre, cuyo contenido másico es del 2,0 al 2,5%, incluido el azufre libre: del 0,4 al 0,9%.
El tratamiento térmico de la lignina sulfato provoca su descomposición con formación de sustancias volátiles a partir de una temperatura de 190 o C.
La lignina sulfato está clasificada como un producto prácticamente no tóxico cuando se utiliza en forma de pasta húmeda, no genera polvo y no presenta riesgo de incendio;
Instrucciones para usar lignina sulfato:
Materias primas para la producción de resinas y plásticos de fenol-formaldehído;
Aglutinante para cartones, cartones, tableros de partículas y tableros de fibra;
Aditivo - modificador de cauchos y látex;
Estabilizador químico de espuma;
Plastificante para hormigón, productos cerámicos y refractarios;
Materias primas para la producción de carbones abrillantadores activos del tipo “colactivita”.
Literatura sobre la lignina y sus aplicaciones.
Se dedica mucho a la lignina y a las ligninas técnicas. gran literatura(docenas de libros, cientos de disertaciones y miles de artículos de revistas) en los principales idiomas. Muchos de ellos también están disponibles en Internet; consulte, por ejemplo, el artículo "Lignina" en Wikipedia.
Para obtener una primera impresión puedes utilizar, por ejemplo, Los siguientes libros están disponibles en línea:
Química de la lignina, F.E. Marrones, DA. Browns, M. Industria maderera, 1964;
Química de la madera y celulosa V.M Nikitin, A.V. Obolenskaya, V.P. Shchegolev M. Industria maderera, 1978;
Procesamiento de licores de sulfato y sulfito, ed. P.D. Bogomolov y S.A. Sapotnitsky, M. Industria maderera, 1989;
Materiales estructurales a partir de sustancias de lignina, V.A. Arbuzov, M. Ecología, 1991.
Nota. Las tecnologías existentes para el procesamiento y deslignificación de materias primas de celulosa están asociadas con grandes inversiones de capital y no son del todo perfectas desde el punto de vista ecológico y otros factores. Los científicos llevan mucho tiempo buscando otras formas más eficaces de organizar la producción de celulosa y bioquímica, pero hasta ahora estos avances no han encontrado aplicaciones industriales generalizadas.
Muchos problemas contradictorios del desarrollo de la producción bioquímica se reflejan en una gota de agua en el problema de la fábrica de celulosa y papel del Baikal, donde desde hace mucho tiempo se lucha por cerrar la planta. Es posible que la planta esté cerrada. Por supuesto, a muchos residentes de nuestro país les gustaría vivir en un lugar tan ecológicamente limpio como la región de Baikal y beber lo mismo. agua limpia como del Baikal. Desafortunadamente, esto es imposible y no será posible pronto, ni siquiera en teoría. Durante los últimos 100 a 150 años, el territorio desarrollado de nuestro país, por diversas razones, se ha contaminado más rápido de lo que permiten sus capacidades de autolimpieza. Hasta cierto punto, esto es un pago por el progreso económico y, hasta cierto punto, es un pago por la frivolidad o la codicia de los líderes.
El nivel de consumo y producción de celulosa, papel y otros productos bioquímicos se consideran los indicadores más importantes del desarrollo de la economía en su conjunto para los países grandes. Por supuesto, no son los bioquímicos quienes contribuyen decisivamente a la contaminación de la naturaleza con diversos desechos y sustancias nocivas, pero donde hay grandes empresas bioquímicas, su contribución a la contaminación de la atmósfera y de los recursos hídricos puede ser muy significativa.
Es evidente que los líderes de la subindustria de productos químicos forestales han logrado chantajear al Estado durante décadas y parece que este fenómeno continúa hasta el día de hoy. Los rehenes, como siempre, son trabajadores de la empresa, residentes locales y “nuestros hermanos pequeños”. El cierre y la reutilización de la fábrica de celulosa y papel de Priozersk ya han supuesto una mejora notable en la ecología del lago Ladoga; sin embargo, un gran número de residentes de Priozersk siguen desempleados hasta el día de hoy y la ciudad de Priozersk se encuentra en un estado de depresión.
Negar la posibilidad de utilizar lignina en la industria y agricultura estaría mal. Durante décadas, cientos organizaciones científicas En todo el mundo se dedican a la investigación y el desarrollo en el campo de la utilización de lignina recién extraída y almacenada. Muchos de ellos están en diferentes años ya se han implementado en la industria. Estos trabajos adquieren relevancia adicional a la luz del aumento últimos años interés en la solución problemas ambientales y para uso industrial toda la gama de recursos vegetales (biorrefinería).
Lo más probable es que sin la atención del gobierno no sea posible resolver los problemas del desarrollo racional de la producción bioquímica, porque el mercado no tiene cabeza y sus ganglios nerviosos, como los de una lombriz de tierra, se encuentran en el esófago. Lo cual, de hecho, quedó demostrado una vez más con el “comenzado en 2008” crisis económica. No importa si sucedió con la ayuda de su famosa mano invisible o de otro miembro oculto.
Lignina hidrolizada - un excelente combustible rico en calorías y una materia prima renovable de fácil acceso para la producción de pellets y briquetas de combustible.
Actualmente, la relevancia de la cuestión de la producción de fuentes de energía alternativas aumenta constantemente. Hay un número de razones para esto.
1. Los recursos energéticos tradicionales (gas, carbón, petróleo) son cada año más difíciles de extraer, lo que provoca un aumento constante de su coste. Como es sabido, la cuestión del coste del gas importado es de particular importancia para Ucrania.
2. Las reservas de recursos energéticos tradicionales se están agotando rápidamente, lo que hace que la producción de recursos energéticos alternativos sea un área comercial muy prometedora.
3. Producción fuentes alternativas La energía es estimulada por los gobiernos de todos los países desarrollados, incluida Ucrania.
Lignina Se incendia una instalación de almacenamiento de lignina
Pellets de lignina Pini&Key briquetas de lignina
La nueva ley Sobre la promoción de la producción y el uso especies biológicas combustible "Las empresas que producen biocombustibles, incluidos los pellets y las briquetas, están exentas del impuesto sobre los beneficios hasta enero de 2020. También existen una serie de condiciones económicas, medioambientales y sociales que contribuyen a la expansión del mercado de biocombustibles en general, y de los pellets y briquetas en En particular, pero muchos empresarios que han dirigido sus esfuerzos y capital a este segmento prometedor de la economía se han topado con problemas inesperados.
La principal competencia en esta industria no reside en las ventas.- No hay problemas con esto y, básicamente, todos los productos se envían para su exportación a los países de la Unión Europea - y en el ámbito del suministro de materias primas. El hecho es que muchas empresas que han instalado equipos de briquetas o granulación de biomasa no funcionan actualmente a plena capacidad y, a menudo, están completamente inactivas debido a la falta de materias primas. Esto se debe principalmente a la estacionalidad de la disponibilidad de ciertos tipos de materias primas (cáscaras de girasol, paja, residuos de cultivos de cereales, residuos del procesamiento de maíz, otros tipos de materias primas agrícolas), a la elección incorrecta del lugar de instalación del equipo (por ejemplo, a la distancia de fuentes potenciales de materias primas), altos costos logísticos para la entrega de materias primas, que, por regla general, tienen un peso a granel muy bajo (por ejemplo, el peso a granel de las cáscaras de girasol es de 100 kg/m3).
En tal situación, la lignina es una buena alternativa a los residuos agrícolas como materia prima, ya que sus reservas están disponibles en cantidades suficientemente grandes independientemente de la temporada de procesamiento, la lignina se adapta bien a la granulación y la formación de briquetas debido a sus excelentes propiedades aglutinantes y tiene un peso a granel bastante grande (hasta 700 kg/m3), lo que hace que sea rentable transportarlo a distancias considerables incluso si no está en forma granular, tiene un buen poder calorífico comparable al del carbón, con un contenido de cenizas mucho menor, y el precio del la materia prima, la lignina, es relativamente baja. Debido a propiedades especiales lignina, en la tecnología de su preparación para su uso posterior. significado especial relacionado con la cuestión del secado de la lignina.
Si considerar la lignina desde un punto de vista fisicoquímico, luego, en su forma original, esta sustancia es una masa compleja parecida al aserrín, cuyo contenido de humedad alcanza hasta el setenta por ciento. De hecho, la lignina es un complejo único de sustancias que consta de polisacáridos, un grupo especial de sustancias pertenecientes al llamado complejo lignohúmico, monosacáridos, diversos ácidos minerales y orgánicos de diversas saturaciones, así como una determinada parte de ceniza. La lignina hidrolizada es una masa parecida al aserrín con un contenido de humedad de aproximadamente el 55-70%. En cuanto a su composición, se trata de un complejo de sustancias, que incluye la lignina de la propia célula vegetal, parte de los polisacáridos, un grupo de sustancias del complejo lignohúmico, minerales y Ácidos orgánicos, cenizas y otras sustancias. El contenido de lignina propiamente dicha en lignina oscila entre el 40 y el 88%, los polisacáridos entre el 13 y el 45%, las sustancias resinosas y las sustancias complejas lignohúmicas entre el 5 y el 19% y los elementos cenizas entre el 0,5 y el 10%. Las cenizas de la lignina por hidrólisis son principalmente aluviales. La lignina por hidrólisis se caracteriza por un gran volumen de poros, acercándose a la porosidad del carbón vegetal, alta reactividad respecto a los agentes reductores carbonosos tradicionales y el doble de contenido de carbono sólido respecto a la madera, alcanzando el 30%, es decir, casi la mitad del carbono del carbón vegetal.
La lignina hidrolítica se distingue por su capacidad de transformarse en un estado viscoplástico cuando se aplica una presión de aproximadamente 100 MPa. Esta circunstancia predeterminó una de las direcciones prometedoras para el uso de lignina hidrolítica en forma de material briquetado. Se ha establecido que las lignobriquetas son un combustible doméstico rico en calorías y con bajo nivel de humo, un agente reductor de alta calidad en la metalurgia ferrosa y no ferrosa, que reemplaza al coque, el semicoque y el carbón vegetal, y también se pueden utilizar para la producción de carbón como carbón vegetal y sorbentes de carbono. La investigación y el trabajo experimental de varias organizaciones han demostrado que o lignina hidrolítica briquetada puede ser una materia prima valiosa para las industrias metalúrgica, energética y química de la economía nacional del país, así como un combustible municipal de alta calidad.
Se puede recomendar para su implementación desarrollos tecnológicos que permitan la obtención de los siguientes productos ligno briquetados:
- lignobriquetas para sustituir los agentes reductores metalúrgicos de carbono tradicionales y la carga global en la producción silicio cristalino y ferroaleaciones;
- lignobriquetas de combustible con bajo nivel de humo;
- briquetas de carbón de lignina en lugar de madera en la industria química;
- sorbentes de carbón de lignobriquetas para la purificación de aguas residuales industriales y la sorción de pesados y metales nobles;
- briquetas energéticas a partir de una mezcla con cribas de carbón.
Las briquetas de combustible de lignina son combustibles de alta calidad con un poder calorífico de hasta 5500 kcal/kg y un bajo contenido de cenizas. Cuando se queman, las briquetas de lignina arden con una llama incolora sin emitir una columna de humo. La densidad de la lignina es de 1,25 - 1,4 g/cm3. El índice de refracción es 1,6.
La lignina hidrolizada tiene un poder calorífico que para lignina absolutamente seca es de 5500-6500 kcal/kg para un producto con un contenido de humedad del 18-25%, de 4400-4800 kcal/kg para lignina con un contenido de humedad del 65%, de 1500-1650 kcal/kg. para lignina con un contenido de humedad superior al 65%. Por caracteristicas fisicas y quimicas La lignina es un sistema polidisperso de tres fases con tamaños de partículas que van desde varios milímetros hasta micras o menos. Los estudios de ligninas obtenidas en diversas plantas han demostrado que su composición se caracteriza en promedio por el siguiente contenido de fracciones: con un tamaño superior a 250 micrones - 54-80%, con un tamaño inferior a 250 micrones - 17-46%, y con un tamaño inferior a 1 micrón - 0,2- 4,3%. En estructura, una partícula de lignina hidrolítica no es un cuerpo denso, sino un sistema desarrollado de micro y macroporos, su tamaño superficie interior determinado por la humedad (para la lignina húmeda es 760-790 m2/g, y para la lignina seca sólo 6 m2/g).
Como lo demuestran muchos años de investigación y pruebas industriales llevadas a cabo por una serie de centros de investigación, educativos y empresas industriales A partir de la lignina hidrolítica se pueden obtener valiosos tipos de productos industriales. Para el sector energético, se pueden producir briquetas de combustible municipal y de chimeneas a partir de la lignina hidrolizada original, y briquetas de combustible energético a partir de una mezcla de lignina con cribas de enriquecimiento de carbón.
El proceso de combustión de lignina en hornos tecnológicos sin transferencia directa de calor tiene diferencias significativas en comparación con los hornos de calderas de vapor. No tienen una superficie receptora de rayos y, por lo tanto, para evitar la formación de cenizas, es necesario calcular cuidadosamente los modos aerodinámicos del proceso. La temperatura del núcleo de la llama, debido a la falta de transferencia directa de calor, resulta ser mayor y se concentra en un volumen menor que en los hornos de las calderas de vapor. Para quemar lignina, lo más recomendable es utilizar un horno de antorcha del sistema Shershnev, que proporciona una eficiencia suficientemente alta para combustibles con alto grado dispersión.
La lignina se puede utilizar eficazmente como combustible para la combustión en un generador de calor de un complejo de secado para secar aserrín u otra biomasa en líneas para la producción de gránulos de combustible, pellets y briquetas de combustible. El combustible pulverizado cuidadosamente preparado se acerca al combustible líquido en términos de tasa de combustión y integridad de la combustión. La combustión completa en un soplete se asegura con una menor proporción de exceso de aire y, en consecuencia, con una temperatura más alta. Cuando el proceso de combustión se lleva a cabo con un pequeño exceso de aire, se garantizan condiciones de funcionamiento a prueba de explosiones para el complejo de secado, lo que distingue positivamente el secado con el uso directo de gases de combustión del método de secado con aire caliente.
Por tanto, la lignina es un excelente combustible rico en calorías y una materia prima renovable de fácil acceso para la producción de pellets y briquetas de combustible.
Aplicación de lignina en polvo.
La lignina en polvo es adecuada como aditivo activo en hormigón asfáltico para carreteras, así como para añadirlo al fueloil cuando se utiliza en energía y metalurgia. La lignina hidrolizada, utilizada como polvo mineral, permite:
1.
Aumentar la calidad del hormigón asfáltico (resistencia - en un 25%, resistencia al agua - en un 12%, resistencia al agrietamiento (fragilidad) - de -14°C a -25°C) mediante una modificación adicional del betún de petróleo.
2.
Ahorrar materiales de construcción de carreteras: a) betún de petróleo en un 15-20%; b) cal mineral en polvo 100%.
3.
Mejorar significativamente la situación medioambiental en la zona de almacenamiento de residuos.
4.
Devolver las tierras fértiles actualmente ocupadas por vertederos.
Así, los estudios realizados sobre el uso de lignina hidrolítica tecnológica (THL) en la producción de hormigón asfáltico muestran que existen oportunidades para ampliar significativamente la base de materias primas para la construcción de carreteras modernas (republicanas, regionales y urbanas), al mismo tiempo que mejorando la calidad de su recubrimiento modificando el betún de petróleo con lignina hidrolítica y reemplazando completamente los costosos polvos minerales.
