RTU Research Information System
Latviešu English

Publikācija: Obtaining of Furfural and Acetic Acid in the Pre-Treatment of Birch Wood

Publication Type Doctoral Thesis
Funding for basic activity Unknown
Defending: 06.12.2012 14:00, RTU MLĶF, Rīga, Āzenes iela 14/24, 272. telpa
Publication language Latvian (lv)
Title in original language Furfurola un etiķskābes iegūšana bērza koksnes priekšapstrādes procesā
Title in English Obtaining of Furfural and Acetic Acid in the Pre-Treatment of Birch Wood
Field of research 1. Natural sciences
Sub-field of research 1.4 Chemical sciences
Authors Māris Puķe
Keywords Birch Wood, Acetic Acid, Furfural, Lignocellulose, Bioethanol
Abstract Ievadā ir pamatota promocijas darba aktualitāte, formulēts mērķis un uzdevumi, kā arī izklāstītas promocijas darba pamatnostādnes. Pirmā nodaļa ir veltīta literatūras apskatam, kurā ir izskatīta iespēja iegūt bioetanolu no lignocelulozi saturošām izejvielām (koksnes, salmiem, sēnalām u.c.), kā arī izskatīti biomasas priekšapstrādes procesi. Apkopota un izanalizēta literatūra par furfurola, etiķskābes un bioetanola iegūšanas, pielietošanas iespējām. Aprakstīta bioetanola iegūšanas no koksnes vēsturiskā attīstība, patēriņi un izejvielas. Otrā nodaļa veltīta eksperimentālajai daļai, kurā pamatota izejvielas izvēle, kā arī izejmateriāla un lignocelulozes ķīmiskā sastāva noteikšanā izmantotā metodika, (sk. 3. att.), pilotiekārtas un darba metodikas ar tām. Promocijas darba eksperimentālās daļas veikšanai esmu izvēlējies bērza koksni, kura aizņem 30% no teritorijas mežiem un ir labs celulozes un hemiceluložu izejmateriāla avots. Promocijas darbā jaunās tehnoloģijas izstrādāšanai izmantota shēma, kas parādīta 4. attēlā. Trešajā nodaļā ir rezultāti un to izvērtējums. Noteikts bērza koksnes ķīmiskais sastāvas, priekšapstrādes procesa pētījumi par pentozānu deacetilēšanu iegūstot etiķskābi, un pentozānu hidrolīzi un pentožu dehidratāciju iegūstot furfurolu pie temperatūrām (137°C, 147°C, 157°C un 167°C), sērskābes koncentrācijās (3%, 6% un 9%) un laika ietekmes rezultātā (10-120 min), kā arī glikozes šķīduma iegūšanas izpēte, izmantojot skābo un enzimātisko hidrolīzi. Vēl trešajā nodaļā pētīta bioetanola iegūšana, un aprēķināta iespējamā peļņa rūpnieciski realizējot promocijas darbā iegūtos rezultātus. Secinājumos ir formulēti sasniegtie darba rezultāti, un definēti būtiskākie atzinumi. Literatūras sarakstā ir uzskaitīti darbā izmantotie literatūras avoti.
Abstract in English Urgency, aim, objectives and fundamental statements of the promotion work are justified in the Introduction. There is a literature overview of potential of obtaining bioethanol from lignocellulose containing biomass (wood, straw, and husk) and review of biomass pre-treatment processes in the First Chapter. Literature about furfural, acetic acid and bioethanol obtainment and utilization is summarized and analyzed. Historical development of bioethanol obtainment from wood, consumption and raw materials are covered. In the Second Chapter experimental part is covered. Choice of raw material, methodology to determine chemical composition of raw material and lignocellulose (Figure 3), pilot equipment and their work methods are justified. I have chosen birch wood, which covers 30% of all forests and is a good cellulose and hemicellulose source, for the experimental part. In this promotion work flowchart shown in Figure Nr.4 is used for the development of new technology. The results and their assessment are in the Third Chapter. Chemical composition of birch wood, pre-treatment investigations about pentose deacetylation to obtain acetic acid, and pentose hydrolysis and pentose dehydration to obtain furfural at the temperature of 137°C, 147°C, 157°C and 167°C with sulphuric acid concentration 3%, 6% and 9% and duration 10-120 min is determined, as well as glucose solution obtainment by using acid and enzymatic hydrolysis. Also, bioethanol obtainment is discussed in the third chapter and the possible profit is calculated if results reached in the promotion work would be industrially implemented. In the Conclusion the achieved results of this work are formulated and the most relevant conclusions are defined. In the References all the literature sources used in this work are listed.
Reference Puķe, Māris. Obtaining of Furfural and Acetic Acid in the Pre-Treatment of Birch Wood . PhD Thesis. Rīga: [RTU], 2012. 130 p.
Summary in English Summary in English
ID 14548