Багасса - Bagasse

Жмых сахарного тростника в Хайнань, Китай

Багасса (/бəˈɡæs/ bə-ГАЗ ) - это сухой мякотно-волокнистый остаток что остается после сахарный тростник или же сорго стебли измельчают, чтобы извлечь из них сок.[1] Он используется как биотопливо для производства тепла, энергии и электричества, а также для производства мякоть и строительные материалы.

Багасса агавы представляет собой аналогичный материал, который состоит из ткани голубая агава после извлечения сока.

Производство, хранение и состав

Сахарный тростник измельчают в Энженьо да Кальета, Мадейра. Жмых падает по желобу и удаляется конвейерной лентой ниже.

На каждые 10 тонны Из измельченного сахарного тростника сахарный завод производит почти три тонны влажного жмыха. Поскольку жмых является побочным продуктом производства тростникового сахара, объем производства в каждой стране соответствует количеству произведенного сахарного тростника.

Высокое содержание влаги в жоме, обычно 40–50 процентов, отрицательно сказывается на его использовании в качестве топлива. Как правило, жмых хранится до дальнейшей обработки. Для производства электроэнергии его хранят во влажных условиях, а в мягких экзотермический процесс который возникает в результате разложения остаточных сахаров, немного сушит груду жмыха. Для производства бумаги и целлюлозы его обычно хранят влажным, чтобы помочь удалить короткое замыкание. сердцевина волокна, которые препятствуют процессу изготовления бумаги, а также удаляют оставшийся сахар.

Типичный химический анализ вымытого и высушенного жома может показать:[2]

Багасса - это неоднородный материал, содержащий около 30-40 процентов «сердцевинного» волокна, которое происходит из сердцевины растения и в основном паренхима материал, а также волокна «луба», «корки» или «стебля», которые составляют баланс и в значительной степени получены из склеренхима материал. Эти свойства делают жмых особенно проблематичным для производства бумаги и были предметом большого количества литературы.[нужна цитата ]

Использует

Багасса, покрытая синим пластиком, возле сахарного завода в Прозерпина, Квинсленд

Многие исследования посвящены использованию жмыха в качестве биотопливо в возобновляемых выработка энергии и в производстве биологические материалы.[3]

Топливо

Жмых часто используется в качестве основного источника топлива для сахарных заводов. При сгорании он производит достаточно тепловой энергии, чтобы обеспечить все потребности типичного сахарного завода с запасом энергии. С этой целью вторичное использование этих отходов находится в когенерация, использование источника топлива для обеспечения как тепловой энергии, используемой на комбинате, так и электроэнергии, которая обычно продается потребителю. электрическая сеть.

Нижнюю теплотворную способность (НТС) жмыха в кДж / кг можно оценить по формуле: LCV = 18260 - 207.01 × Влага - 31.14 × Brix - 182.60 × Пепел , где влажность, брикс и зольность жмыха выражены в массовых процентах. Точно так же более высокую теплотворную способность (ВГС) жома можно оценить с помощью: ВГС = 19605 - 196.05 × Влага - 31.14 × Brix - 196.05 × Пепел.[4]

В результате CO2 выбросы меньше количества CO2 что растение сахарного тростника поглощается из атмосферы во время фазы роста, что делает процесс когенерации нейтральным по отношению к парниковым газам.[нужна цитата ] В таких странах, как Австралия, сахарные заводы поставляют в электросеть «зеленую» энергию. Hawaiian Electric Industries также сжигает жом для когенерации.

Этиловый спирт произведенный из сахара в сахарном тростнике, является популярное топливо в Бразилии. Жмых, богатый целлюлозой, широко исследуется на предмет его способности производить в промышленных количествах целлюлозный этанол. Например, до мая 2015 г. BP эксплуатирует демонстрационную установку целлюлозного этанола на основе целлюлозных материалов в Дженнингс, Луизиана.

Потенциал жмыха для передового биотоплива был продемонстрирован несколькими исследователями.[5][6] Однако совместимость с обычными видами топлива и пригодность этого неочищенного топлива для обычных двигателей еще предстоит доказать.[7]

Целлюлоза, бумага, картон и корма

Багасса обычно используется в качестве заменителя древесины во многих тропических и субтропических странах для производства целлюлозы, бумаги и картона, таких как Индия, Китай, Колумбия, Иран, Таиланд и Аргентина. Он производит целлюлозу с физическими свойствами, которые хорошо подходят для обычной бумаги для печати и письма, а также для бумажных изделий, но также широко используется для производства коробок и газет.[2] Его также можно использовать для изготовления плит, напоминающих фанеру или древесно-стружечную плиту, называемых доской из жома и доской Xanita, и она считается хорошей заменой фанере. Широко используется для изготовления перегородок и мебели.

Промышленный процесс переработки жома в бумагу был разработан в 1937 году в небольшой лаборатории в Хасиенда Парамонга, сахарном заводе на побережье Перу, принадлежащем Компания W.R. Grace. С помощью многообещающего метода, изобретенного Кларенс Бердсай[8][9] компания купила старую бумажную фабрику в Уиппани, штат Нью-Джерси, и отправила жмых из Перу, чтобы проверить жизнеспособность процесса в промышленных масштабах. Первые машины для производства бумаги были спроектированы в Германии и установлены на заводе по производству сахарного тростника Cartavio в 1938 году.[10] 26-27 января 1950 г. компании Noble & Wood Machine из Хусик-Фоллс, штат Нью-Йорк, Kinsley Chemical Company из Кливленда и Chemical Paper Company из Холиока, штат Массачусетс, продемонстрировали первое успешное коммерческое производство газетная бумага производится из жмыха на фабриках Chemical Paper в Холиок, и его первое использование в печати специального выпуска Стенограмма Холиока-Телеграмма. Эта демонстрация была частично проведена в сотрудничестве с правительствами Пуэрто-Рико и Аргентина, и была представлена ​​перед представителями 100 промышленных кругов и должностными лицами из 15 стран в связи с экономической важностью продукта в странах, где нет прямого доступа к древесным волокнам.[11][12][13] Sociedad Paramonga был куплен в 1997 году компанией Quimpac.[14] а в 2015 году произвела 90 000 метрических тонн офисной бумаги, туалетной бумаги и картона для перуанского рынка.[15]

K-Much Industry запатентовала метод переработки жмыха в корм для скота путем смешивания его с патокой и ферментами (такими как бромелайн) и его ферментации. Он продается в Таиланде, Японии, Малайзии, Корее, Тайване, на Ближнем Востоке и в Австралии.[нужна цитата ]

Xanita, южноафриканская компания, смешивает 30% целлюлозных волокон жмыха с переработанными картон волокно для изготовления сверхлегких композитных плит. Они продаются как экологически чистая альтернатива без формальдегида. МДФ и ДСП.[16]Pars Paper co. является одним из крупнейших производителей жмыха жома в Иране. Эта компания производит пульпу из жома, контактирующего с пищевыми продуктами, и ее пульпа в основном экспортируется в Китай, Тайвань, Вьетнам, Индию ... и они производят биоразлагаемую посуду и коробки для пищевых продуктов, такие продукты являются экологически чистыми и компостируются без вреда для человека и земли.

Наноцеллюлоза

Наноцеллюлоза можно производить из жома[17] с помощью различных традиционных и новых процессов.[18] Это дает возможность производить более ценные продукты из того, что можно рассматривать как поток технологических отходов.

Воздействие на здоровье

Воздействие на рабочем месте пыли от переработки жома может вызвать хроническое заболевание легких. легочный фиброз, более конкретно называемый багассоз.[19]

Потребление человеком

Обработанный жмых добавляют в пищу человека в виде волокна сахарного тростника.[20] Это растворимая клетчатка, но может способствовать регулярному развитию кишечника.[20] Одно исследование на животных показывает, что волокно сахарного тростника в сочетании с диетой с высоким содержанием жиров может помочь контролировать диабет 2 типа.[21] Багасса - хороший источник лигноцериновой и церотовой кислот.[22]

В Гуанси-Чжуанский автономный район, Китай Жмых иногда используют для копчения бекона и колбас.

Английский: Багасса сахарного тростника, складываемая за пределами мельницы, используется в качестве топлива для котлов комбината. Thakurgaon Sugar Mills Ltd. Бангладеш. (02.03.2019)

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «жом - волокно».
  2. ^ а б Рейни, Томас Дж (2009). Исследование проницаемости и сжимаемости жмыха жома.. Брисбен: Технологический университет Квинсленда.
  3. ^ Махешвари Р.У., Мавукканди М.О., Адхикари У., Наддео В., Сикдер Дж., Арафат Х.А. (2020). «Синергетический эффект гуминовой кислоты на предварительную щелочную обработку жома сахарного тростника для извлечения лигнина с феноменальными свойствами».CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  4. ^ Винезе, Арно (2001). «Котлы, котельное топливо и КПД котла» (PDF). Труды Южноафриканской ассоциации сахарных технологов. 75: 275–281.
  5. ^ Косинкова, Яна; Рамирес, Джером; Яблонский, Михал; Ристовски, Зоран; Браун, Ричард; Рейни, Томас (24 мая 2017 г.). «Энергетическое и химическое преобразование пяти австралийских лигноцеллюлозных сырьевых материалов в био-сырую нефть посредством сжижения». RSC Advances. 7 (44): 27707–27717. Дои:10.1039 / C7RA02335A.
  6. ^ Чумпу, Джейд; Прасассаракич, Паттарапан (24 февраля 2010 г.). "Бионефть от гидро-сжижения багассы в сверхкритическом этаноле". Энергия и топливо. 24 (3): 2071–2077. Дои:10.1021 / ef901241e.
  7. ^ Рамирес, Джером; Браун, Ричард; Рейни, Томас (1 июля 2015 г.). «Обзор свойств биосырья гидротермального сжижения и перспективы перехода на транспортное топливо». Энергии. 8 (7): 6765. Дои:10.3390 / en8076765.
  8. ^ Курланский, Марк (2014). Замороженные во времени: возмутительная идея Кларенса Бердси о замороженной пище. Delacorte Press. ISBN  9780385372442.
  9. ^ https://www.britannica.com/biography/Clarence-Birdseye
  10. ^ Лоуренс А., Клейтон (1985). Грейс: W.R. Grace & Co., годы становления, 1850-1930 гг.. Оттава, Иллинойс: Jameson Books. стр.354. ISBN  978-0915463251.
  11. ^ «Изготовление бумаги из тростниковых отходов сегодня проходит первое практическое испытание; представители 15 стран станут свидетелями демонстрации полиграфии в Холиоке, штат Массачусетс». Секция бизнеса и финансов. Нью-Йорк Таймс. 27 января 1950 г. с. 42 - через Комитет Конгресса США по судебной власти, Подкомитет № 5.
  12. ^ «Изготовление бумаги из тростниковых отходов сегодня пройдет первое практическое испытание - представители 15 стран стали свидетелями демонстрации полиграфии в Холиоке, штат Массачусетс. - Сформирована вспомогательная группа разработчиков». Секция бизнеса и финансов. Нью-Йорк Таймс. 28 января 1950 г. с. 20 - через Комитет по судебной власти Конгресса США, Подкомитет № 5.
  13. ^ "Газетная бумага из багассы продвигается по мере того, как факты предлагаются за рубежом". Times-Picayune. Новый Орлеан, штат Луизиана. 29 января 1950 г. с. 28 - через Associated Press.
  14. ^ «Корпоративный сайт Quimpac». Quimpac - Nuestra empresa: Quienes Somos. Quimpac. Получено 9 апреля, 2016.
  15. ^ «Дивизион бумаги Quimpac». Quimpac - Negocios Papel. Quimpac. Получено 9 апреля, 2016.
  16. ^ "Дома".
  17. ^ Бюстгальтеры, Жюльен; Hassan, Mohammad L .; Брюзесс, Сесиль; Hassan, Enas A .; Эль-Вакиль, Нахла А .; Дюфрен, Ален (01.11.2010). «Механические, барьерные и биоразлагаемые свойства нитей целлюлозы из жома, армированных нанокомпозитами натурального каучука». Промышленные культуры и продукты. 32 (3): 627–633. Дои:10.1016 / j.indcrop.2010.07.018. ISSN  0926-6690.
  18. ^ Софла, М. Рахими Корд; Brown, R.J .; Tsuzuki, T .; Рейни, Т. Дж. (2016). «Сравнение нанокристаллов целлюлозы и нановолокон целлюлозы, извлеченных из жмыха с использованием методов кислотной и шаровой мельниц». Достижения в области естественных наук: нанонаука и нанотехнологии. 7 (3): 035004. Дои:10.1088/2043-6262/7/3/035004. ISSN  2043-6262.
  19. ^ Содеман, Уильям А. (октябрь 1967 г.). «Багассовая болезнь легких - через 25 лет» (PDF). Грудь. 52 (4): 505–507. Дои:10.1378 / сундук.52.4.505. PMID  6058449.
  20. ^ а б «Факты о волокне: понимание этикеток на пищевых продуктах и ​​изолированных волокон». Питание411.
  21. ^ Ван З.К., Зубери А.Р., Чжан XH, Макгоуэн Дж., Цинь Дж., Е Икс, Сон Л., Ву Кью, Лиан К., Чефалу В.Т. (2007). «Влияние пищевых волокон на прибавку в весе, углеводный обмен и экспрессию гена желудочного грелина у мышей, получавших пищу с высоким содержанием жиров». Метаб. Clin. Опыт. 56 (12): 1635–42. Дои:10.1016 / j.metabol.2007.07.004. ЧВК  2730183. PMID  17998014.
  22. ^ Ннабугву Агомуо Э, Амади Питер У (2018). «Питательные и антиоксидантные свойства масел из багассов, сельскохозяйственных остатков, лекарственных растений и кормов». J Am Coll Nutr. 38 (2): 132–140. Дои:10.1080/07315724.2018.1484307. PMID  30052146. S2CID  51725190.

дальнейшее чтение