Термическая деструкция лигнина

К реакциям физической деструкции относятся реакции термической, механической, фотохимической (под действием световой энергии, особенно УФ-излучения) и радиационной деструкции. Термическая деструкция лигнина происходит при пиролизе древесины с получением из лигнина низкомолекулярных фенолов. Механическая деструкция осуществляется при получении лигнина механического размола, а также наблюдается при производстве различных видов древесной массы и при размоле древесины в производстве древесных плит. Изучают возможность [c.424]

Термическая деструкция лигнина [c.457]

Наиболее важный и ценный продукт термической деструкции лигнина - отстойная (осадочная) смола, образующаяся при пиролизе древесины, - обязана своим происхождением именно лигнину. Основную часть этой смолы (более 50%) составляют низкомолекулярные фенолы, такие как фенол, крезолы, пирокатехин и его моно- и диметиловый эфиры, а также фенольные соединения, имеющие в и<ард-положении к фенольному гидроксилу алкильные заместители (от С1 до Сз) и др. В составе осадочной смолы кроме фенолов обнаружены ароматические углеводороды бензол и его гомологи, стирол, конденсированные углеводороды ряда нафталина, антрацена, фенантрена (и их производные), бензопирены. Найдены также ароматические альдегиды (ванилин и др.) и кислоты. [c.457]

Механизм термической деструкции лигнина изучен недостаточно. Вследствие сложности химического строения и многообразия связей в структуре лигнина при его термической деструкции протекает множество различных реакций. Сначала осуществляются реакции разрыва более слабых связей, а при более высокой температуре и более прочных, деструк-тирующихся уже по другому механизму. [c.459]

Выделенные из древесины высокомолекулярные компоненты (целлюлоза, гемицеллюлозы, лигнин) при термической обработке ведут себя несколько иначе, чем в природном состоянии в древесине, но все же изучение их термической деструкции позволило установить происхождение различных продуктов пиролиза древесины, выяснить химизм их образования, предположить механизмы реакций термической деструкции. Полученные результаты используются для объяснения процесса пиролиза древесины в целом. [c.355]

В данном разделе рассматривается только термическая деструкция полисахаридов древесины. Реакции лигнина, протекающие при пиролизе, будут рассмотрены ниже (см. 12.8.11). [c.355]

Основные продукты пиролиза древесины - газы, жидкий пиролизат (жижка) и уголь, как показывает изучение термической деструкции отдельных полимеров древесины (целлюлозы, гемицеллюлоз, лигнина), образуются из всех компонентов древесины, но в разных количественных соотношениях. Неконденсируемые газы состоят из СО, СО2, Н2, низших насыщенных и ненасыщенных углеводородов. [c.361]

Малый выход метанола из лигнина при пиролизе (только в результате гидролиза в начале процесса) обусловлен гомолитическим характером термической деструкции метоксильных групп лигнина, при которой образуются феноксильный и метильный свободные радикалы [c.461]

Гидролизом из целлюлозы и других полисахаридов, содержащихся в растительном сырье, получают моносахариды, которые подвергают дальнейшей биохимической и химической переработке (см. 11.5.3). В процессе пиролиза древесины в лесохимических производствах целлюлоза наряду с другими полисахаридами древесины и лигнином подвергается термической деструкции с превращением в ценные низкомолекулярные продукты (см. 11.12.2). [c.543]

Исследования химизма процесса термического разложения показали, что различные компоненты древесины при пиролизе ведут себя по-разному. Наименее устойчивы к нагреванию пентозаны, затем целлюлоза и лигнин. Процесс термической деструкции очень сложный и включает ряд самых разнообразных реакций, которые до конца еще не изучены. [c.165]

В результате термической деструкции, проводимой в соответствующих условиях, из большинства органических соединений, в том числе из полимеров, получается материал, обычно называемый коксовым остатком этот материал характеризуется высоким содержанием углерода. Из огромного числа соединений лишь немногие могут служить исходным сырьем для производства углеродных волокнистых материалов. Все виды сырья, применяемого для этих целей, можно подразделить на две группы. К первой группе относятся химические и природные волокна, ко второй — некоторые полимеры, смеси органических соединений, богатые углеродом (каменноугольные смолы, нефтяные пеки), а также лигнин и др. Вещества, отнесенные к второй группе, независимо от их химической природы, вначале превращаются в волокна, а затем перерабатываются в волокнистые углеродные материалы. Таким образом, в обоих случаях исходным материалом служат волокна, так как только из соединений, имеющих форму волокна, представляется возможным получить углеродные материалы аналогичной формы. Исходные вещества должны быть высокомолекулярными соединениями или по крайней мере иметь достаточно большой молекулярный вес, необходимый для их переработки в волокна. Низкомолекулярные соединения непригодны для этих целей, так как получить из них волокна и соответственно углерод в виде волокна не представляется возможным. [c.13]

Б. Углерод-углеродные связи. Как и для простых эфирных связей в лигнине возможны три типа углерод-углеродных связей алкил-арил (алкиларильные) арил-арил (диарильные) алкил-алкил (диалкильные). Углерод-углеродные связи устойчивы к сольволитической деструкции, чем и обусловлена невозможность получения 100%-го выхода мономерных продуктов при сольволизе лигнина (ацидолизе, этанолизе). Однако связи С-С могут расщепляться при окислении, а также при физической деструкции (термической, механической и др.). [c.388]

Компоненты древесины в выделенном состоянии при термической обработке изменяются иначе, чем при нахождении в клеточных стенках. Процессы деструкции целлюлозы, полиоз и лигнина, как показывает потеря массы, значительно различаются при сравнении как друг с другом, так и с древесиной (рис. 12.1). [c.258]

Важнейшие направления превращений древесной биомассы представлены на рис. 18.1. Самый старый и простейший из термических процессов — сжигание древесины. К другим термическим процессам относятся процессы пиролиза (сухой перегонки) с получением древесного угля (карбонизация), горючих газов (газификация) и жидких продуктов. При гидролизе (осахаривании) древесины основной реакцией является гидролитическая деструкция полисахаридов — целлюлозы и полиоз (гемицеллюлоз) до мономерных сахаров с целью их дальнейшей переработки (см. 18.4 и 18.5). Лигнин при этом получается в виде нерастворимого остатка. Основное направление превращений древесины — производство волокнистых полуфабрикатов (см. 16) и в том числе целлюлозы, используемой для химической переработки (см. 17). [c.401]

В производстве древесно-волокнистых плит размол приводит к разрушению преимущественно межклеточного вещества и незначительному повреждению клеточных стенок. В результате образуется малофибриллированное древесное волокно, поверхность которого большей частью покрыта лигнином. Химический состав древесины определяет характер процессов, протекающих при последующем горячем прессовании, во всем объеме клеточной стенки. При повышенной температуре в присутствии воды и кислорода воздуха происходят термогидролитические превращения высокомолекулярных компонентов древесного комплекса, сопровождающиеся реакциями окисления Под термогидролнтическими превращениями понимают совместно происходящие реакции гидролитической и термической деструкции и конкурирующие реакции сшивания цепей. [c.225]

Пиролиз древесины, осуществляемый ее нагреванием до высоких температур без доступа воздуха, - один из процессов химической переработки древесины. При пиролизе происходит глубокая деструкция высокомолекулярных компонентов древесины - полисахаридов и лигнина с образованием низкомолекулярных продуктов. Термопревращения этих компонентов включают множество разнообразных реакций - термической деструкции, гидролитической деструкции, дегидратации, сопровождающихся реакциями изомеризации, диспропорционирования, окисления, а также вторичными процессами полимеризации, преимущественно конденсаци- [c.353]

Предгидролизат — темноокрашенная жидкость с характерным запахом, свойственным гидролизным средам. Основной компонент предгидролизата — растворенные в нем гемицеллюлозы. Растворение их сопровождается гидролизом, при этом, поскольку гидролиз сам по себе является процессом многостадийным, то в предгидролизате содержатся декстрины, олигосахариды, ди- и моносахариды, а поскольку среди последних содержатся и пентозы, то в силу их термической неустойчивости часть их превращается в фурфурол. Фурфурол же, в свою очередь, частично распадается до муравьиной кислоты и гумино-вых веществ. Наряду с перечисленными компонентами в предгидролизате содержатся минеральные вещества (зольные элементы древесины), а также продукты гиролитической деструкции лигнина, как в виде олигомеров коллоидной степени дисперсности, так и мономерных фенольных веществ гваяцил-, си-рингил- и оксифенилпропановой структуры. [c.348]

Характер термической деструкции торфа зависит от его состава. По данным Б. Б. Митчелла [16]в состав торфа входит 7—10% хо-лоцеллюлозы, 6—7% битумов, 5—10% целлюлозы, 29—49% гуминовых веществ и 7— 17% лигнина. Для выяснения зависимости характера термограмм (рис. 79) от состава торфа В. А. Филимоновым и В. Е. Раковским проведены исследования комплексно-верхо-вого со степенью разложения 15% (а), сос-ново-пушицевого со степенью разложения 60% [c.120]

Метиловый спирт образуется в основном из метоксильных групп метилглюкуроновой кислоты, входящей в состав гемицел дюлоз Немного метилового спирта образуется из лигнина Фурфурол целиком получается в результате деструкции пен тозанов и дегидратации образующихся при этом пентоз Если древесину перед пиролизом пропитать разбавленной серной кислотой, то выход фурфурола в несколько раз увеличится Проводя термическое разложение древесины с одновремен ным ее окислением, например путем обработки в водной среде [c.43]

Основными типами деструкции, представляющими наибольший практический интерес, являются механическая, термическая, фотохимическая, химическая и ферментативная, деструкция под действием ионизирующих излучений. Все перечисленные методы предобработки изменяют физико-химические и механические свойства целлюлозы, в результате чего происходит более или менее значительное снижение степени полимеризации. Для увеличения реакционной способности сырья предварительная обработка должна приводить к деблокации лигнина, способствовать снижению индекса кристалличности це1Люлозы, увеличивать ее удельную поверхность, доступную для молекул белка (Жуков и др., 1985). [c.98]