Acest studiu are ca scop optimizarea condițiilor de producere a furfuralului din hemiceluloza extrasa din fibrele delignificate de palmier presate (dppf) printr-un proces în două etape: hidroliza acidă, urmată de deshidratare, folosind metodologia adecvata. Hemiceluloza extrasa a conținut 80,8% xiloza.
Pentru a converti hemiceluloza la xiloză în etapa de hidroliză acidă, au existat patru parametri importanți, precum, temperatura de reacție (100-150 C), concentrația de acid sulfuric (1-10% v / v), raportul de acid sulfuric/ hemiceluloză (L / S) (10, 9, 8 și v / w), și timpul de reacție (30-120 min).
Producția maximă de xiloză (12,58 g / l) a fost realizată la 125 C, 5,5% concentratie de acid sulfuric, raportul L / S de 9 ml / g, timp de 30 min cu valoarea coeficientului de determinare (R2) de 0,90. Pentru procesul de deshidratare doi parametri au fost optimizati; temperatura de reacție (120-160 C) și timpul de reacție (30-150 min). Producția maximă de furfurol (8,67 g / l) a fost realizată la o temperatură de reacție de 140 C , timp de 90 min cu valoarea coeficientului de determinare (R2) de 0,93.
Furfurol sau 2-furaldehidă, un produs chimic al grupului furan, a fost folosit în rafinării de petrol, precum și în industria materialelor plastice, industria alimentara si in industria farmaceutica.1,2 Furfurol poate fi produs printr-un proces de hidroliza acidă a pentozei în materiale lignocelulozice, care includ știuleți de porumb, coji de semințe de bumbac, bumbac tulpină,tutun, tulpină de floarea-soarelui, paie de grâu, trestie de zahăr din trestie de zahăr, coji de orez și sâmburi de măsline.
Fibra de palmier presata (FPP) este, de asemenea, un material lignocelulozic, iar cenușa sa servește ca sursă de potasiu.
Din cauza crizei de combustibili fosili, bioconversia materialelor lignocelulozice in produse chimice și combustibil a devenit semnificativ interesanta în ultimele decenii, deoarece presupune costuri mici , folosirea materialelor regenerabile, care sunt disponibile pe scară largă în natura.
Aceste materiale lignocelulozice abundente conțin aproximativ 34% celuloză, 26% hemiceluloza și 28% lignin. Drept urmare, utilizarea acestor materiale, inclusiv xiloză, furfurol, etanol, și xilitol, prin procese biochimice și chimice a fost studiata în întreaga lume. Hidroliza acidă este procedeul de pre-tratament cel mai utilizat pentru hidroliza pentozei.din celuloza.
Cu toate acestea, produsele secundare ( furfurol și 5-hidroximetilfurfural (HMF) )sunt inevitabil produse . Precursorii furfurolului sunt pentoze (inprincipal, xiloză ), în timp ce hexoze (precum fructoză, sucroză și inulină) sunt precursorii producerii hidroximetilfurfuralul (HMF).
Furfural poate fi produs fie intr-o singură etapă sau în două etape. În procesul de o etapă, pentozanul este hidrolizat la xiloza și apoi deshidratată la furfurol în același reactor. Acest proces oferă o productie scăzuta de furfurol (0.7-3.3% ), iar reziduul solid poate fi utilizat ca sursă de combustibil.
Pentru procesul în două etape, hidroliză și procesul de reacție de deshidratare se produce în două reactoare diferite. Avantajele procesului în două etape sunt reprezentate de o productie mai mare de furfurol decat procesul de o etapă, iar reziduul solid poate fi utilizat pentru producția de celuloză, glucoză și etanol prin fermentare. Schema pentru cele două reacții pentru producerea furfurolului este prezentată în figura 1.
Prin urmare, cu conținutul ridicat de pentosan în PPF, acest studiu are ca scop optimizarea condițiilor din fiecare etapă (etapa de hidroliză și deshidratare) pentru o producție eficienta de furfurol, folosind RSM.
