research centers


Search results: Found 2

Listing 1 - 2 of 2
Sort by

Article
Delignification of Date Palm Fronds using Modified Organosolv Technique
ازالة اللكنين من سعف نخيل التمربأستخدام طريقة المذيب العضوي المعدله

Authors: Alaa Kareem Mohammed علاء كريم محمد --- Asem Hassan Mohammed عاصم حسن محمد --- Yasmeen Salih Mahdi ياسمين صالح مهدي
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2017 Volume: 13 Issue: 3 Pages: 1-9
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, modified organic solvent (organosolv) method was applied to remove high lignin content in the date palm fronds (type Al-Zahdi) which was taken from the Iraqi gardens. In modified organosolv, lignocellulosic material is fractionated into its constituents (lignin, cellulose and hemicellulose). In this process, solvent (organic)-water is brought into contact with the lignocellulosic biomass at high temperature, using stainless steel reactor (digester). Therefor; most of hemicellulose will remove from the biomass, while the solid residue (mainly cellulose) can be used in various industrial fields. Three variables were studied in this process: temperature, ratio of ethanol to water and digestion time. Statistical experimental design type Central Composite Design (CCD) has been used to find a mathematical relationship between the variables and the remaining lignin percent as dependent variable. The results obtained in this study were represented by a polynomial mathematical equation of the second degree. The results showed that the best digestion time was (80 minutes), which gave the best percent remaining concentration of lignin (3%) at temperature of 185oC and ratio of ethanol: water equal to 50: 50 wt/wt. In order to reduce digesting time, the effect of using different catalysts have been studied such as (NaOH, H2SO4, Ca (OH) 2) at low concentration (0.025, 0.025, 0.05M) respectively. It was found that the best catalyst is sodium hydroxide at concentration (0.025) mol/L which gave the same percent of lignin 3% but with low digestion time about 30 min.

تم في هذه الدراسة تطبيق طريقة المذيب العضوي المعدلة ( Modified organosolv ) لازالة كمية اللكنين العالية الموجودة في سعف نخيل التمر المأخوذ من البساتين العراقية (نوع الزهدي) وذلك بتجزئة الكتلة الحيوية الى مكوناتها الثلاثة الرئيسة ( السيليلوز والهيمي سليلوز واللكنين ) بأستخدام هاضم ( Digester ) وخليط من الأيثانول والماء بنسب محددة عند درجات حرارية عالية لآزالة اللكنين وتحلل الهيميسلسلوز بينما البقايا الصلبة (السيليلوز) يتم أذابته في العمليات اللاحقة لآستخدامه في مجالات صناعية مختلفة. تم دراسة ثلاثة متغيرات في هذه العملية وهي : درجة الحرارة و نسبة الأيثانول الى الماء و الوقت. تم أستعمال طريقة Central composite design لايجاد علاقة رياضية تربط المتغيرات الثلاثة مع نسبة اللكنين المتبقية بالنموذج. النتائج العملية التي تم الحصول عليها بأستخدام هذه الطريقة والتي تم تمثيلها بمعادلة رياضية متعددة الحدود ( polynomial ) من الدرجة الثانية. من خلال النتائج التي تم الحصول عليها وجد أن افضل وقت للهضم هو (80 دقيقة ) والذي أعطى أفضل أزالة للكنين المتبقي بنسبة 3%عند افضل درجة حرارة 185 درجة مئوية ونسبة أيثانول : الماء تساوي 50: 50 نسبة وزنية. وبهدف تقليل الزمن اللازم لعملية الهضم تم دراسة تأثير استخدام عوامل مساعدة مختلفة مثل (NaOH , Ca(OH)2, H2SO4) بتراكيزقليلة (0.025,0.05,0.025.) مول لكل لتر على التوالي ، وقد وجد أن افضل عامل مساعد هو هيدروكسيد الصوديوم بتركيز( 0.025 ) مول لكل لتر حيث أعطى نسبة اللكنين المتبقي نفسها 3% ولكن بزمن أقل حوالي 30 دقيقة.


Article
Cellulose Fibers Dissolution in Alkaline Solution
أذابة ألياف السيليلوز في المحاليل القاعدية

Authors: Yasmeen Salih Mahdi ياسمين صالح مهدي --- Asem Hassan Mohammed عاصم حسن محمد --- Alaa Kareem Mohammed علاء كريم محمد
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2018 Volume: 14 Issue: 2 Pages: 107-115
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, NaOH dissolution method was applied to dissolve cellulose fibers which extracted from date palm fronds (type Al-Zahdi) taken from Iraqi gardens. In this process, (NaOH)-solution is brought into contact with the cellulose fibers at low temperature. Experiments were conducted with different concentrations of NaOH (4%, 6%, 8% and12%) weight percent at two cooling bath temperatures (-15 oC) and (-20oC). Maximum cellulose dissolution was 23 wt% which obtained at 8 wt% concentration of NaOH and at cooling bath temperature of -20oC. In order to enhance the cellulose fibers dissolution, the sample was pretreated with Fenton's reagent which consists of hydrogen peroxide (H2O2), oxalic acid (C2H2O4) and ferrous sulfate (FeSO4). This reagent reacts with cellulose fibers and produces free radicals which increase cellulose dissolution. In this work three variables were studied: cooling bath temperature (-15oCand-20oC), NaOH concentration (4%, 6%, 8% and12%) and time of Fenton's reagent treatment (1-48) hrs. The results showed that the best percent of cellulose dissolution was (42 wt %) which occurred at treatment time (24 hours), temperature (-20oC) and NaOH concentration 8%. In another set of experiments urea was added to NaOH solution as a catalyst with proportion (6%NaOH+4% urea) at two temperatures -15 and -20 oC. The results show that the solubility of cellulose increase to 62% for the sample which treated with Fenton's reagent and to 35% for the untreated sample, both values were obtained at -15oC.

في هذه الدراسة، تم أستخدام محلول هيدروكسيد الصوديوم لأذابة الألياف السليلوزية المستخلصة من سعف النخيل (نوع الزهدي) المأخوذ من المزارع العراقية. في عملية الاذابة، يتم تفاعل محلول هيدروكسيد الصوديوم مع ألياف السليلوز في درجات حرارة منخفضة. أجريت التجربة مع تراكيز وزنية مختلفة من هيدروكسيد الصوديوم (4٪، 6٪، 8٪ و 12٪) في درجتين حرارية - 15 درجة مئوية و- 20 درجة مئوية. كان الحد الأقصى لذوبانية السليلوز هي 23 ٪ نسبة وزنية وقد تم الحصول عليها عند تركيز 8٪ من هيدروكسيد الصوديوم وفي درجة حرارة -20درجة مئوية. من أجل تعزيزذوبانية ألياف السليلوز ، تم معالجة النموذج مع كاشف فينتون الذي يتكون من بيروكسيد الهيدروجين (H2O2) وحامض الأوكساليك (C2H2O4) وكبريتات الحديد الثنائية (FeSO4). يتفاعل هذا الكاشف مع ألياف السليلوز لينتج الجذور الحرة التي تزيد من ذوبان السليلوز. في هذه الحالة تم دراسة ثلاثة متغيرات وهي درجة الحرارة عند (-15 و -20) درجة مئوية، تركيز هيدروكسيد الصوديوم (4٪، 6٪، 8٪ و 12٪) ووقت المعالجة بكاشف فينتون (1-48) ساعة. وأظهرت النتائج أن أفضل نسبة لذوبانية السليلوزهي (42٪) عند زمن معالجة (24 ساعة) ، درجة حرارة (-20درجة مئوية) وتركيز هيدروكسيد الصوديوم 8٪. في مجموعة أخرى من التجارب تمت إضافة اليوريا إلى محلول هيدروكسيد الصوديوم بوصفه محفزا بنسبة (6٪ هيدروكسيد الصوديوم + 4٪ اليوريا) عند درجتين حرارية هي (-15 و -20) درجة مئوية. أظهرت النتائج أن ذوبانية السليلوز تزداد إلى 62٪ للنموذج الذي تم معاملته مع كاشف فنتون و35٪ للنموذج غير المعالج، وكلتا القيمتين لذوبانية السيليلوز تم الحصول عليها عند درجة حرارة -15درجة مئوية.

Listing 1 - 2 of 2
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (2)


Language

Arabic and English (2)


Year
From To Submit

2018 (1)

2017 (1)