从大麻中提取高附加值产品浪费
麻(大麻)是培养其纤维(韧皮纤维)及其可食用的种子以及一些药用产品[1]。当麻茎的韧皮纤维分离,剩下的就是麻粗亚麻。这些伍迪残留最宝贵的麻杆的一部分,被视为纤维生产的副产品,即使他们代表最大的分数大麻植物。麻粗亚麻可用于各种应用,如动物床上用品,建筑材料,和花园地膜[2],但它们仍然通常被认为是浪费。雷竞技网页版
慢速热解
然而,热化学处理麻粗亚麻可以生产一些高价值的产品。一个特定的热化学过程被称为慢速热解可用于麻粗亚麻转换成生物炭,液体(馏分油)和气体[3]。这些生产大约等量,虽然工艺条件可以调整收益率最大化一个特定的分数。
慢速热解通常是用来将生物质转化为生物炭,一种富含碳的木炭,被用作土壤改良剂或碳储存。液体馏分油生产,但他们被认为是一个副产品,往往燃烧或倾倒。然而,这些液体馏分油含有生物活性化合物和收集来获得额外的收入。
在这项研究中,四种类型的工业大麻粗亚麻被慢热处理和转化为液体馏分油在不同温度下热解[5]。研究小组调查了馏分油的化学成分来识别潜在有价值的分子或分子组。他们相信这是第一次大样本(公斤)研究了。之前的研究都集中在小型实验室规模样本(克)[4]。
作者使用慢速热解处理粗亚麻在过程相对较低的温度从室温到350̊C的最高工作温度。他们收集的馏分油原料在慢速热解过程的三个阶段(干燥、干燥和热解)。
详细的分析样品
各种分析技术被用来研究样本。其中包括傅里叶变换红外(FTIR)光谱、一维(1 d)和二维(2 d)核磁共振(NMR)谱,液体chromatography-high-resolution质谱(LC-HRMS),二维气相色谱分析-质谱法(gc - ms) 2 d。例如,红外光谱被用来获取信息关于官能团的麻赫德馏分。所有光谱测量使用力量的αFTIR光谱仪配备衰减全反射钻石,一个敏感的2×2毫米菱形晶体表面,和样品室RT-DLaTGS。
团队确定和测量一些潜在有价值的分子第一次。分析化合物的浓度,显示出了非凡的差异在不同的馏分油。相关化合物来自三个不同的麻赫德样本,尤其是干燥和热解阶段馏分油凝聚100̊C以下。
醋酸是所有样品的主要成分。其他有趣的化合物包括愈创木酚和syringol衍生品如2,6 - Dimethoxyphenol,愈创木酚(2-Methoxyphenol),香草和丁香酚。
这些化合物是昂贵的,因为他们在馏分油出现在低浓度,这意味着他们必须分离和纯化(尽管有几种现代可伸缩技术)。这些化合物可以用作营养净化产品,医药,农业用途。香草和丁香酚,例如,被用作原料的功能性食品和制药行业。
作者估计,一吨粗亚麻在目前的价格(€200)将产生约300公斤生物炭在目前的价格(价值€400)。它也会产生约40公斤的醋酸,馏分油的主要化合物,作为散装产品价值€100。一吨粗亚麻1-hydroxybutan-2-one将产生约1.3公斤,最昂贵的小馏分油化合物。原则上,这可能是纯化纯度高于95%,售价1300 - 6500€。1-hydroxybutan-2-one通常是用作香味或香味剂。
结论
这项研究提供了有用的化学分析木材馏分油的基线数据,尤其是麻赫德馏分油。还显示清楚潜在生成高价值产品麻粗亚麻利用慢速热解生成生物炭和馏分油含有潜在有用的成分。整个过程可以优化生成最有价值的产品,不同的因素,如温度、加热速度,和居住时间。进一步处理的馏分油需要分离和纯化过程,如短程蒸馏和离心分配色谱法。研究人员建议进一步研究详细评估经济潜力,例如,通过考虑净化过程成本和高附加值化学品的市场价值和体积,和一般的商业潜力。
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引用
[1]查、J.H. et al (2016)。工业大麻在北美:生产、政治和潜力。农学。
https://www.mdpi.com/2073-4395/6/4/58
[2]词Carus, m•萨尔门托,L。(2016)欧洲大麻行业:种植、加工和应用纤维、剃刀、种子和花。EIHA。
https://eiha.org/media/2016/05/16 - 05 - 17 -欧洲-麻-产业- 2013. - pdf
[3]Amini, e . et al(2019)热解产物的表征从慢速热解的生活和死亡的植物原产于美国南部。燃料。
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0016236118314832
[4]布兰卡,c . et al(2017)的开发实验分析工业大麻(大麻)的热解。燃料加工技术。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378382016310372
[5]香肠,a . et al(2020)互补的馏分油的化学特性获得工业大麻粗亚麻热处理。工业作物和产品。
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0926669020306774?via%3Dihub
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