Ферментативное обессмоливание целлюлозы и механической массы
Наглядным показателем эффективности предлагаемой схемы является достигнутый уровень содержания остаточной смолы в небеленой и полубеленой целлюлозе в 1,5…2 раза ниже по сравнению с обычной технологией.
На АЦБК разработанную схему можно осуществить, если начинать обработку ксиланазой в БНК, затем продолжать ее в массном бассейне, а липазу вводить или в массный бассейн или перед колонкой предварительной подготовки. Во всех случаях целесообразно завершать ферментативную обработку стадией обработки щелочью, которую можно провести в башне № 1.
![]() |
Рисунок 10 – Предлагаемая схема подготовки сульфатной лиственной целлюлозы к отбелке: 1 – БВК; 2 – задвижка; 3 – БНК; 4 – уравнительный бассейн; 5 – центро-бежный насос; 6 –колонка предварительной подготовки; 7 – башня №1; 8 – вакуум-фильтр; 9 – насос средней концентрации; 10 – бак фильтрата; 11 – шнек; 12 – регулирующий клапан. |
Эта технология подготовки лиственной сульфатной целлюлозы к отбелке предлагается к опытно-промышленным испытаниям.
После включения в схему стадии обработки целлюлозы липазой целесообразно частично сократить расход диспергаторов. Экономические расчеты показывают, что за счет экономии ПАВ можно снизить себестоимость примерно на 30 руб/т целлюлозы. Кроме того, за счет исключения части химических ПАВ, негативно влияющих на дальнейшую биологическую очистку, улучшится качество очистки сточных вод.
ВЫВОДЫ
- Показано, что липаза разрушает смолу волокнистых полуфабрикатов при обеспечении ее доступности для фермента. В наибольшей степени деструктируется смола сульфитной целлюлозы, в меньшей – смола сульфатной лиственной целлюлозы. Установлена эффективность использования липазы для разложения смолы лиственной ХТММ и смолы, находящейся в растворе в эмульгированном состоянии.
- Выявлено различие в сорбции липазы на волокна хвойной cульфитной и лиственной сульфатной целлюлозы. Использование трибутирина как аналога жиров позволило установить, что иммобилизация липазы на волокна сульфатной целлюлозы снижает ее активность в 2…3 раза, тогда как сорбированная на сульфитном волокне липаза практически не теряет активность.
- Для определения гидрофобности целлюлозы предложен метод, основанный на сорбции паров гексана. Установлена связь гидрофобных свойств целлюлозы с содержанием компонентов смолы, в большей степени жиров. Их ферментативная деструкция снижает липкость смолы и уменьшает гидрофобность целлюлозы.
- Предложено использование для оценки действия ПАВ криоскопического метода. Выявлена плохая совместимость липазы с химическими ПАВ, применяемыми в настоящее время в производстве сульфатной лиственной целлюлозы для снижения смоляных затруднений. В качестве альтернативы предложены сапонины - гликозиды растительного происхождения, стабилизирующие смоляную эмульсию и не снижающие активность фермента.
- Установлено, что раскрытие структуры волокна сульфатной целлюлозы при обработке ксиланазой способствует последующей деструкции смолы. Предложена технологическая схема подготовки сульфатной лиственной целлюлозы к отбелке, включающая последовательную обработку ксиланазой, липазой и щелочную обработку, что позволяет в 2 раза снизить остаточное содержание смолы в целлюлозе.
Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:
1. Емельянова, М.В. Действие фермента Resinase A2Х на смолу древесины и целлюлозы [Текст] / М.В. Емельянова, Е.В. Новожилов, Д.Г. Чухчин // Современная наука и образование в решении проблем экономики европейского севера: материалы Международной научно-технической конференции, посвященной 75-летию АЛТИ-АГТУ. – Архангельск: Изд-во АГТУ, 2004. – С.209–211.– ISBN 5-261-00166-8.
2. Емельянова, М.В. Совместное применение ксиланазы и липазы в схеме отбелки сульфатной лиственной целлюлозы [Текст] / М.В. Емельянова, Е.В. Новожилов // Наука – Северному региону: сборник научных трудов.– Архангельск: Изд-во АГТУ, 2005. – Вып.62. – С.72–74.
3. Емельянова, М.В. Использование криоскопии для оценки эффектив-ности действия ПАВ, применяемых в целлюлозно-бумажном производстве [Текст] / М.В. Емельянова, П.А. Тупин, Е.М. Арзянцева // Материалы II всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов.– Екатеринбург: УГЛТУ, 2006. – С. 253–255.
4. Емельянова, М.В. Оценка активности фермента липазы в присутствии лиственной сульфатной целлюлозы [Текст] / М.В. Емельянова, Е.В. Новожилов // Химия и технология растительных веществ: тезисы докладов IV Всероссийской научной конференции. – Сыктывкар.– 2006. – С.362. – ISBN 5-89606-270-2.
5. Емельянова, М.В. Перспективы использования липазы в целлюлозно-бумажном производстве [Текст] / М.В. Емельянова, Е.В. Новожилов, Д.Г. Чухчин // Лесной журнал. – 2007. – №1. – С.110–118. (Изв.высш.учеб.заведений). – ISSN 0536-1036.
Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах с заверенными гербовой печатью подписями просим направлять по адресу:
163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17, АГТУ, диссертационный совет Д.212.008.02