Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Жмых сахарного тростника на Хайнане , Китай

Жом ( / б ə ɡ æ с / bə- ГАЗ ) является сухим мясистые волокнистым материалом , который остается после измельчения сахарного тростника или сорго стеблей , чтобы извлечь их сок. [1] Он используется в качестве биотоплива для производства тепла, энергии и электричества, а также при производстве целлюлозы и строительных материалов. Багасса агавы похожа, но представляет собой материальный остаток после извлечения сока голубой агавы .

Этимология [ править ]

Слово происходит от слова bagage (французский) и bagazo (испанский), что означает мусор или мусор . Первоначально он относился к материалу, оставшемуся после прессования оливок, пальмовых орехов и винограда. В конечном итоге это слово стало использоваться в контексте обработки таких растений, как сахарный тростник и сахарная свекла. Сегодня это обычно относится к побочным продуктам завода по производству сахарного тростника. [1]

Описание [ править ]

Багасса - твердый побочный продукт, когда жидкие компоненты извлекаются из растений. Большая часть сердцевины этих растений представляет собой неоднородное «сердцевинное» волокно. Это волокно, в первую очередь, представляет собой ткань паренхимы , а также лубяные, корковые или стеблевые волокна склеренхимы .

Вот пример химического анализа вымытого и высушенного жома: [2]

Производство [ править ]

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

На каждые 10 тонн измельченного сахарного тростника сахарный завод производит почти три тонны влажного жмыха. Непосредственно использовать этот побочный продукт в качестве топлива сложно из-за высокого содержания влаги, обычно 40–50 процентов. Вместо этого жмых обычно хранят до дальнейшей обработки.

Для производства электроэнергии жом хранят во влажных условиях. В этих условиях жмых подвергается умеренному экзотермическому процессу, так как остаточные сахара слегка разлагаются.

При производстве бумаги и целлюлозы жом обычно хранят влажным, чтобы облегчить последующее удаление любого оставшегося сахара, а также коротких сердцевинных волокон. Эти волокна будут препятствовать процессу изготовления бумаги.

Использует [ редактировать ]

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

Многочисленные исследовательские работы посвящены использованию жмыха в производстве материалов на биологической основе и в качестве биотоплива при производстве возобновляемой энергии . [3]

Топливо [ править ]

Сахарные заводы часто используют жмых в качестве основного источника топлива. При сгорании жмых вырабатывает достаточно тепловой энергии, чтобы обеспечить полную мощность типичного сахарного завода, с некоторым запасом энергии. Когенерация - это обычная установка, когда эта дополнительная энергия продается в электрическую сеть потребителя . Исторически жом также использовался в качестве топлива для паровозов, которые доставляли разрезанный тростник на фабрики.

Выбросы CO 2 от сжигания жмыха на заводе по производству сахарного тростника меньше количества CO 2, абсорбированного из атмосферы при росте сахарного тростника, что делает процесс углеродно-нейтральным или лучше. [ необходима цитата ] В таких странах, как Австралия, сахарные заводы вносят эту «зеленую» энергию в электросеть. Hawaiian Electric Industries также сжигает жом для когенерации.

Этанол, производимый из сахара, является популярным топливом в Бразилии . Жмых, богатый целлюлозой, также исследуется на предмет его потенциала для производства промышленных количеств целлюлозного этанола . Например, до мая 2015 года BP эксплуатировала демонстрационный завод по производству целлюлозного этанола в Дженнингсе, штат Луизиана .

Потенциал жмыха для использования в передовых биотопливах был продемонстрирован несколькими исследователями. [4] [5] Однако пригодность этого неочищенного топлива для обычных двигателей и их совместимость с обычными видами топлива еще не доказана. [6]

Целлюлоза, бумага, картон и корма [ править ]

Во многих тропических и субтропических странах, таких как Индия, Китай, Колумбия, Иран, Таиланд и Аргентина, багасса обычно используется вместо древесины при производстве целлюлозы, бумаги и картона. Эта замена дает целлюлозу с физическими свойствами, которые хорошо подходят для бумаги для печати и блокнотов, бумажных изделий, коробок и газет. [2] Его также можно использовать для изготовления плит, похожих на фанеру или древесно-стружечную плиту, так называемых плит из жома и плит Xanita. Они широко используются при производстве 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 компании WR Grace . Используя метод многообещающего изобретенного Бёрдсая , [7] [8] компании приобрела старую бумажную фабрику в Whippany, Нью - Джерси и погружено жмых из Перу там проверить жизнеспособность процесса в промышленном масштабе. Первые машины для производства жмыха были спроектированы в Германии и установлены на заводе по производству сахарного тростника Cartavio в 1938 году [9].

26-27 января 1950 года компании Noble & Wood Machine, Kinsley Chemical Company и Chemical Paper Company совместно продемонстрировали первое успешное коммерческое производство газетной бумаги из жома на фабриках Chemical Paper в Холиоке . Впервые этот процесс использовался при печати специального выпуска телеграммы Holyoke Transcript-Telegram . Эта демонстрация была проведена в сотрудничестве с правительствами Пуэрто-Рико и Аргентины из-за экономической важности продукта в странах, не имеющих доступа к древесным волокнам. Работа была представлена ​​представителям 100 промышленных интересов и официальных лиц из 15 стран. [10] [11] [12]

Некоторые другие промышленные особенности:

  • Sociedad Paramonga была куплена в 1997 году компанией Quimpac [13] и в 2015 году произвела 90 000 метрических тонн офисной бумаги, туалетной бумаги и картона для перуанского рынка. [14]
  • K-Much Industry запатентовала метод превращения жмыха в корм для скота путем смешивания его с патокой и ферментами (такими как бромелайн), а затем его ферментации. Этот продукт продается в Таиланде, Японии, Малайзии, Корее, Тайване и на Ближнем Востоке, а также в Австралии. [ необходима цитата ]
  • Xanita, южноафриканская компания, создает смесь, состоящую на 30% из волокон целлюлозы из жмыха, а также из переработанного волокна крафт-бумаги для производства сверхлегких композитных плит. Они продаются как экологически чистая, не содержащая формальдегида альтернатива МДФ и ДСП . [15]
  • Pars Paper co. является одним из крупнейших производителей жмыха в Иране. [16] Эта компания производит безопасную для пищевых продуктов жом из жома, который в основном экспортирует в Индию и Восточную Азию. Они также делают биоразлагаемую посуду и ящики для еды. Эти продукты являются экологически чистыми, нетоксичными и пригодными для компостирования.

Наноцеллюлоза [ править ]

Наноцеллюлозу , более ценный продукт, можно производить из жмыха [17] с помощью различных традиционных и новых процессов. [18]

Влияние на здоровье [ править ]

Воздействие на рабочем месте пыли от переработки жмыха может вызвать багассоз , подтип хронического легочного фиброза . [19]

Человеческое потребление [ править ]

Волокно сахарного тростника, разновидность обработанного жома, иногда добавляют в пищу человека. [20] Это растворимая клетчатка, которая способствует регулярному кишечнику. [20] Одно исследование на животных предполагает, что волокно сахарного тростника в сочетании с диетой с высоким содержанием жиров может помочь контролировать диабет 2 типа . [21] Это хороший источник лигноцериновой и церотовой кислот. [22]

В автономном районе Гуанси-Чжуан в Китае жмых иногда используют для копчения бекона и колбас.

Английский язык: жмых сахарного тростника складывается возле мельницы для использования в качестве топлива для котлов мельницы. Thakurgaon Sugar Mills Ltd. Бангладеш. (02.03.2019)

См. Также [ править ]

  • Биотопливо
  • Биоэнергетика
  • Кукурузная солома

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б «Багасса - растительное волокно» . Британника . Большой энциклопедический словарь Inc. 2016-05-10 . Источник 2021-01-24 .
  2. ^ a b Рейни, Томас J (2009). Исследование проницаемости и сжимаемости целлюлозы из жома . Брисбен: Технологический университет Квинсленда.
  3. ^ Махешвари РУ, Мавукканди МО, Адхикари У., Наддео В., Сикдер Дж., Арафат ХА (2020). «Синергетический эффект гуминовой кислоты на предварительную щелочную обработку жома сахарного тростника для извлечения лигнина с феноменальными свойствами» .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  4. ^ 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. DOI : 10.1039 / C7RA02335A .
  5. ^ Чумпу, Джейд; Прасассаракич, Паттарапан (24 февраля 2010 г.). «Бионефть от гидро-сжижения багассы в сверхкритическом этаноле». Энергия и топливо . 24 (3): 2071–2077. DOI : 10.1021 / ef901241e .
  6. ^ 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. DOI : 10,3390 / en8076765 .
  7. ^ Kurlanksy, Марк (2014). Замороженные во времени: возмутительная идея Кларенса Бердси о замороженной пище . Delacorte Press. ISBN 9780385372442.
  8. ^ https://www.britannica.com/biography/Clarence-Birdseye
  9. ^ Лоуренс А., Клейтон (1985). Грейс: WR Grace & Co., Годы становления, 1850-1930 . Оттава, Иллинойс: Jameson Books. С.  354 . ISBN 978-0915463251.
  10. ^ «Изготовление бумаги из тростниковых отходов, чтобы пройти сегодня первое практическое испытание; представители 15 стран станут свидетелями демонстрации печати в Холиоке, штат Массачусетс» . Секция бизнеса и финансов. Нью-Йорк Таймс . 27 января 1950 г. с. 42 - через Комитет по судебной власти Конгресса США, Подкомитет № 5.
  11. ^ «Изготовление бумаги из тростниковых отходов, чтобы пройти сегодня первое практическое испытание - представители 15 стран стали свидетелями демонстрации печати в Холиоке, штат Массачусетс. - Сформирована вспомогательная развивающаяся группа» . Секция бизнеса и финансов. Нью-Йорк Таймс . 28 января 1950 г. с. 20 - через Комитет по судебной власти Конгресса США, Подкомитет № 5.
  12. ^ "Газетная бумага из багассы, продвинутая, поскольку факты предлагаются за границей". Times-Picayune . Новый Орлеан, штат Луизиана. 29 января 1950 г. с. 28 - через Associated Press.
  13. ^ "Корпоративный сайт Quimpac" . Quimpac - Nuestra empresa: Quienes Somos . Quimpac . Проверено 9 апреля 2016 года .
  14. ^ "Отделение бумаги Quimpac" . Quimpac - Negocios Papel . Quimpac . Проверено 9 апреля 2016 года .
  15. ^ "Дом" .
  16. ^ "Pars Paper Industrial Group" . Проверено 25 января 2021 года .
  17. ↑ Bras, Julien; 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. DOI : 10.1016 / j.indcrop.2010.07.018 . ISSN 0926-6690 . 
  18. ^ Софла, М. Рахими Корд; Браун, RJ; 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. DOI : 10,1088 / 2043-6262 / 7/3/035004 . ISSN 2043-6262 . 
  19. ^ Содеман, Уильям A (октябрь 1967). «Багассовая болезнь легких - через 25 лет» (PDF) . Сундук . 52 (4): 505–507. DOI : 10,1378 / chest.52.4.505 . PMID 6058449 .  
  20. ^ a b «Факты о волокне: понимание пищевых этикеток и изолированных волокон» . Питание 411 .
  21. ^ Ван ZQ, Zuberi AR, Чжан XH, Macgowan J, Qin J, Ye X, Son L, Wu Q, Lian K, Cefalu WT (2007). «Влияние пищевых волокон на набор веса, углеводный обмен и экспрессию гена желудочного грелина у мышей, получавших диету с высоким содержанием жиров» . Метаб. Clin. Exp . 56 (12): 1635–42. DOI : 10.1016 / j.metabol.2007.07.004 . PMC 2730183 . PMID 17998014 .  
  22. ^ Nnabugwu Agomuo E, Amadi Peter U (2018). «Питательные и антиоксидантные свойства масел из багассов, сельскохозяйственных остатков, лекарственных растений и кормов». J Am Coll Nutr . 38 (2): 132–140. DOI : 10.1080 / 07315724.2018.1484307 . PMID 30052146 . S2CID 51725190 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Потенциал когенерации на основе багассы в США , Кевин Хо, Колумбийский университет, 2006 г.