Jauna tehniskā lignīna degradācijas produktu pētīšana

Abstract

Darbā ir veikta parastās egles (Picea abies) koksnes lignīnu analīze, kas ir iegūti Zviedrijas Lundas Universitātes bioetanola ražošanas pilotiekārtā kā cieti atlikumi dažādās procesa stadijās. Salīdzināšanai ir izmantots egles koksnes Bjorkmana lignīns. Lignīnu pētīšanai ir izmantotas oksidatīvas degradācijas un analītiskās pirolīzes metodes. Produktu sadalīšanai un identifikācijai ir izmantotas gāzes hromatogrāfijas un masspektrometrijas metodes. Nitrobenzola oksidēšanas rezultātā kā galvenie produkti ir iegūti vanilīns un vanilīnskābe. Analītiskajā pirolīzē ir identificēti 17 lignīna destrukcijas aromatiskie savienojumi, kā galvenie produkti ir iegūti vanilīns, gvajakols, p-metilgvajakols, p-etilgvajakols, p-vinilgvajakols un izoeugenols. No degradācijas produktu pētīšanas rezultātiem ir iegūta informācija par pētāmo lignīnu struktūru (kondensācijas, degradācijas, sānķēžu oksidēšanas pakāpi). Darbā pētāmiem paraugiem ir noteikts arī lignīna saturs, pelnu saturs un metoksilgrupu saturs. Ir noteikts ogļhidrātu un pelnu saturs cietos atlikumproduktos dažādas bioetanola ražošanas procesa stadijās, lignīna demetilēšanas pakāpe procesa gaitā.

Lignin`s of the spruce wood (Picea abies), which have been got in a bioethanol production pilot plant in the Sweden Lund`s University as a solid residue in the different process stages analysis has been made in this work. For the comparison was used the spruce Bjorkman lignin. For the investigation of lignin samples were used oxidative degradation and analytical pyrolysis methods. For the products separation and identification were used gas chromatography and mass spectrometry methods. Nitrobenzene oxidation`s main products were vanillin and vanillin acid. In the analytical pyrolysis 17 lignin destruction aromatic compounds have been identified. The main analytical pyrolysis products were vanillin, gvajacol, p-metilgvajacol, p-etilgvajacol, p-vinilgvajakol and isoeugenol. From results of the degradation product`s investigation the information about the given lignin`s structure has been got (condensation, degradation and side chain oxidation degrees). For the investigated samples the content of lignin, content of ash and content of metoxyl groups also have been determined. The carbonhydrates and ash content and the lignin`s demetylation degree in the residues in different bioethanol production process stages have been estimated.