بازیابی لیگنین از لیکور‌سیاه کرافت به روش های پیش‌تیمار اکسیژن و دی‌اکسیدکربن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری

2 دانشیار دانشگاه ساری

3 دانشیار، گروه مهندسی چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری،

چکیده

لیکورسیاه فرآورده جانبی خمیرسازی شیمیایی است و سالیانه حدود 500 میلیون تن لیکورسیاه در کارخانه‌های خمیرکاغذ دنیا تولید می­شود که حدود 95 درصد آن برای مصرف سوخت و فقط 2 درصد آن برای تولید محصولات ویژه باارزش افزوده بالاتر استفاده می‌گردد. به‌منظور بازیابی مؤثرتر لیگنین، رسوب اسیدی لیکورسیاه با استفاده از پیش تیمار تزریق­ گاز اخیراً موردمطالعه قرارگرفته است. مطالعات انجام‌شده، مزیت روش تزریق گاز توسط دی­اکسیدکربن به‌عنوان پیش­تیمار را کاهش مصرف اسید­سولفوریک، افزایش بازده و خلوص لیگنین بیان داشته­اند. کارخانه‌های خمیر­و­کاغذ کشور پتانسیل بازیابی لیگنین را به که به‌عنوان سوخت سوزانده می­شود را دارا می­باشد، ازاین‌رو این تحقیق به‌منظور بررسی روش­های نوین بازیابی لیگنین بر روی لیکور­سیاه­کرافت پهن­برگان ایران انجام‌شده است. پیش­تیمار با استفاده از تزریق دی­اکسید­کربن درروش لیگنوبوست و همچنین تزریق دومرحله‌ای اکسیژن-دی­اکسید­کربن در روش لیگنوفورس تحت‌فشار 2 بار و دمای 80 درجه بر روی لیکور­سیاه کرافت انجام شد، سپس pH توسط اسید­سولفوریک 6 مولار به 2-3 کاهش یافت و لیگنین با استفاده از شستشو و فیلتراسیون به‌طور کامل بازیابی و در دمای 50 درجه خشک شد. به‌منظور بررسی پایداری حرارتی، ساختار شیمیایی و مورفولوژی و ابعاد لیگنین بازیابی شده آزمون­های TGA، FTIR،SEM و AFM انجام شد. همچنین میزان اسید مصرفی، بازده و میزان خاکستر محاسبه شد. مقدار اسید مصرفی و درصد خاکستر لیگنین بازیابی شده فرآیندهای تزریق گاز کمتر از روش رسوب اسیدی بدون تزریق گاز بوده است. علاوه بر این روش تزریق اکسیژن-دی­اکسیدکربن بازده بالاتری را در مقایسه با تزریق دی اکسیدکربن نشان داد. نتایج FTIR ساختارشیمیای مشابهی را در لیگنین­های بازیابی شده به اثبات رساند. تصاویر AFM و SEM لیگنین تولیدشده به روش پیش تیمار تزریق دی­اکسیدکربن ذرات بزرگتر و همچنین پایداری حرارتی بالاتری در مقایسه با تزریق اکسیژن­- دی­اکسید­کربن نشان داد.

کلیدواژه‌ها