Organosolv
শিল্প কাগজ তৈরির প্রক্রিয়াগুলিতে, অর্গানোসলভ একটি পাল্পিং কৌশল যা লিগনিন এবং হেমিসেলুলোজ দ্রবণে একটি জৈব দ্রাবক ব্যবহার করে। এটি সেলুলোজকে জ্বালানি ইথানলে রূপান্তরিত করার জন্য সজ্জা এবং কাগজ উৎপাদন এবং জৈব পরিশোধন উভয়ের প্রেক্ষাপটে বিবেচনা করা হয়েছে। এই প্রক্রিয়াটি 1968 সালে থিওডর ক্লেইনার্ট ক্রাফট পাল্পিংয়ের পরিবেশগতভাবে সৌম্য বিকল্প হিসাবে উদ্ভাবন করেছিলেন। ক্র্যাফট বা সালফাইট পাল্পিংয়ের মতো অন্যান্য জনপ্রিয় পদ্ধতির তুলনায় অর্গানোসলভের বেশ কয়েকটি সুবিধা রয়েছে। বিশেষত, তুলনামূলকভাবে উচ্চমানের লিগনিন পাওয়ার ক্ষমতা একটি প্রক্রিয়া প্রবাহে মূল্য যোগ করে যা অন্যথায় বর্জ্য হিসাবে বিবেচিত হয়। অর্গানোসলভ দ্রাবকগুলি সহজেই পাতন দ্বারা পুনরুদ্ধার করা যায়, যার ফলে জল দূষণ কম হয় এবং সাধারণত ক্রাফ্ট পাল্পিংয়ের সাথে সম্পর্কিত গন্ধ দূর হয়। দ্রাবক অর্গানোসলভ পাল্পিং 140 থেকে 220 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় একটি জলীয় জৈব দ্রাবকের সাথে চিপড কাঠের মতো লিগনোসেলুলোসিক ফিডস্টকের সাথে যোগাযোগ করে। এর ফলে আলফা অ্যারিল-ইথার লিঙ্কগুলির হাইড্রোলাইটিক বিভাজন দ্বারা লিগনিন ভেঙে যায় যা দ্রাবক ব্যবস্থায় দ্রবণীয়। ব্যবহৃত দ্রাবকগুলির মধ্যে রয়েছে অ্যাসিটোন, মিথানল, ইথানল, বিউটানল, ইথিলিন গ্লাইকোল, ফর্মিক অ্যাসিড এবং অ্যাসিটিক অ্যাসিড। জলে দ্রাবকের ঘনত্ব 40 থেকে 80 শতাংশের মধ্যে থাকে। উচ্চ ফুটন্ত দ্রাবকগুলির কম প্রক্রিয়া চাপের সুবিধা রয়েছে। পাতন দ্বারা আরও কঠিন দ্রাবক পুনরুদ্ধারের বিরুদ্ধে এটি ওজন করা হয়। খরচ এবং সহজ পুনরুদ্ধারের কারণে ইথানলকে পছন্দের দ্রাবক হিসাবে সুপারিশ করা হয়েছে। যদিও বিউটানল অন্যান্য দ্রাবকগুলির তুলনায় বেশি লিগনিন অপসারণ করতে দেখা যায় এবং জলে অমিমাংসিততার কারণে দ্রাবক পুনরুদ্ধার সহজতর হয়, তবে এর উচ্চ ব্যয় এর ব্যবহারকে সীমাবদ্ধ করে। সজ্জা উৎপাদনের জন্য অনেক লেখক রিপোর্ট করেছেন যে ইথানল-জলের দ্রবণ দিয়ে সজ্জা করলে ক্রাফ্ট সজ্জা থেকে লিগনিন মুক্ত সজ্জা ফলন 4-4.5% বেশি হয়। সাধারণত ব্যবহৃত দ্রাবক অ্যাসিটোন এবং ইথানল সজ্জা বৈশিষ্ট্যের ক্ষেত্রে পরীক্ষা করা হয়েছে। 40 শতাংশ অ্যাসিটোন বা ইথানল জলের সঙ্গে মিশিয়ে গমের খড়ের সজ্জা তৈরি করতে 180 ডিগ্রি সেলসিয়াসে 60 মিনিট সময় লাগে। জৈব দ্রাবকগুলি প্রায় সর্বদা বাষ্পের চাপ হ্রাস এবং হেমিসেলুলোজকে দ্রবণীয় করার জন্য পিএইচ হ্রাস করার মতো প্রক্রিয়া বিবেচনার জন্য জলের সাথে মিশ্রণ হিসাবে ব্যবহৃত হয়। শুধুমাত্র কয়েকটি ছোট অর্গানোসলভ পাল্প মিল বর্তমানে বার্ষিক পুনর্নবীকরণযোগ্য কাঠের তন্তু উৎস যেমন খড়, বাগাসি ইত্যাদি থেকে সজ্জা উৎপাদনের জন্য পরিচালিত হয়। জ্বালানি ইথানল উৎপাদনের জন্য সম্প্রতি, দ্বিতীয় প্রজন্মের জৈব জ্বালানির জনপ্রিয়তার কারণে জৈব ইথানল উৎপাদনের প্রেক্ষাপটে অর্গানোসলভ প্রক্রিয়াটি বিবেচনা করা হয়েছে। অর্গানোসলভ প্রক্রিয়া থেকে সেলুলোজ গ্লুকোজে এনজাইম্যাটিক হাইড্রোলাইসিসের জন্য সংবেদনশীল এবং তারপরে ইথানলকে পাতলা করার জন্য গাঁজন হয়। পর্বত-বিটল-নিহত লজপোল পাইনের অর্গানোসলভ ভগ্নাংশ 97 শতাংশ গ্লুকোজে রূপান্তরিত হয়েছে। প্যান এবং অন্যান্য। 170 ডিগ্রি সেলসিয়াস, 1.1 শতাংশ ডাব্লু/ডাব্লু এইচ 2 এস ও 4,65 শতাংশ ভি/ভি ইথানল 60 মিনিটের জন্য ব্যবহার করে লিগনিনের 79 শতাংশ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে। উপরন্তু, ইথানল অর্গানোসলভ প্রি-ট্রিটেড চালের খড় এন্টারোব্যাক্টর অ্যারোজেন ব্যবহার করে বায়োহাইড্রোজেন উৎপাদনে ব্যবহার করা হয়েছিল। আরএসএম ব্যবহার করে হাইড্রোজেন উৎপাদন, অবশিষ্ট জৈববস্তুপুঞ্জ এবং লিগনিন পুনরুদ্ধারের উপর তাপমাত্রা (120-180 ডিগ্রি সেলসিয়াস), বসবাসের সময় (30-90 মিনিট) এবং ইথানল ঘনত্বের (45-75% ভি/ভি) প্রভাব তদন্ত করা হয়েছিল। সর্বোত্তম পরিস্থিতিতে গ্লুকোজের ঘনত্ব ছিল অপরিশোধিত খড়ের 4.22-fold। লিগনিন পুনরুদ্ধার ইথিলিন গ্লাইকোল অর্গানোসলভ পাল্পিং থেকে লিগনিনের পুনরুদ্ধার অ্যাসিডিফাইড জলের সাথে 3 গুণ পাতলা করে কার্যকর করা যেতে পারে। লিগনিন 0.5 থেকে 2.5 মাইক্রোমিটার পর্যন্ত গোলাকার সমষ্টি তৈরি করে। ফিল্টারেশন, সময়সাপেক্ষ হলেও, মিশ্রণটি গরম থাকাকালীন (> 100 ডিগ্রি সেলসিয়াস) সবচেয়ে কার্যকর। পরিস্রাবণ বা সেন্ট্রিফিউগেশনের মাধ্যমে পুনরুদ্ধার করা যেতে পারে। অর্গানোসলভ লিগনিনের হাইড্রোফোবিক প্রকৃতির কারণে, অর্গানোসলভ লিগনিনের ফ্লোটেশন ক্র্যাফট লিগনিনের ফ্লোটেশনের জন্য প্রয়োজনীয় সংগ্রহ এবং অবক্ষেপকারী এজেন্টগুলির ব্যবহার ছাড়াই কার্যকর। প্রক্রিয়া অর্গানোসেল অর্গানোসেল প্রায় 50 শতাংশ মিথানল দ্রবণ সহ দুই-পর্যায়ের অর্গানোসলভ ব্যবহার করে। দ্বিতীয় পর্যায়ে শুকনো কাঠের 30 শতাংশ ডাব্লু/ডাব্লু লোডে সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড যুক্ত করা হয়। দ্বিতীয় পর্যায় থেকে লিগনিন ফসফরিক অ্যাসিড যোগ করে পৃথক করা হয় যতক্ষণ না 4.0 এর পিএইচ পৌঁছায়। অ্যালসেল অ্যালকোহল পাল্পিং অ্যান্ড রিকভারি (এপিআর) প্রক্রিয়াটি কাঠকে 3 টি পর্যায়ে চিকিত্সা করে, প্রতিটি ক্রমবর্ধমান ক্লিনার দ্রাবক ব্যবহার করে। গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া পরামিতিগুলি হল নিষ্কাশনের সময়, তাপমাত্রা, দ্রাবক গঠন এবং পিএইচ। পাইলট প্ল্যান্ট অপারেশন দেখিয়েছে যে ইথানল পাল্পিং কম খরচে সালফাইট পাল্পের চেয়ে ভাল পাল্প তৈরি করে। উচ্চ উৎপাদনে লিগনিন এবং হেমিসেলুলোজ পুনরুদ্ধার করা হয়। 1987 সালে এপিআর প্রক্রিয়ার নাম পরিবর্তন করে অ্যালসেল প্রক্রিয়া রাখা হয়। প্রক্রিয়াটি 180 থেকে 210 ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং 2-3.5 এমপিএ তাপমাত্রায় কাঠকে বিচ্ছিন্ন করতে জলীয় ইথানল দ্রবণ (40-60% ভি/ভি) ব্যবহার করে। ফ্ল্যাশ বাষ্পীভবন, বাষ্প ঘনীভবন এবং ভ্যাকুয়াম স্ট্রিপিংয়ের মাধ্যমে দ্রাবক পুনরুদ্ধার করা হয়। অ্যালসেল প্রক্রিয়া ব্যবহার করে 1989 থেকে 1996 সাল পর্যন্ত কানাডার নিউ ব্রান্সউইকের মিরামিচিতে একটি প্রদর্শন অর্গানোসলভ পাল্প মিল পরিচালিত হয়েছিল। 1997 সালে হেজ ফান্ড দ্বারা অধিগ্রহণের সময় রিপ্যাপ এই প্রক্রিয়ার আইপি-র মালিক ছিল। পাইলট প্ল্যান্টটি উচ্চতর পরিবেশগত কর্মক্ষমতা, চমৎকার ব্লিচড পাল্প, 300 টন/দিনের অর্থনৈতিকভাবে আকর্ষণীয় স্কেল এবং বাণিজ্যিকভাবে আকর্ষণীয় উপ-পণ্য নিয়ে গর্ব করেছিল। বলা হয় যে এই প্রযুক্তিটি শক্ত কাঠের সম্পদের ছোট অঞ্চলগুলিকে কাজে লাগাতে ব্যবহার করা যেতে পারে যা একটি আধুনিক আকারের ক্রাফ্ট মিলকে সমর্থন করতে পারে না। ফ্রান্সের সি. আই. এম. ভি প্রক্রিয়া কোম্পানি ইন্ডাস্ট্রিয়েল দে লা মাতেরিয়ের ভেগেটেল এমন একটি প্রক্রিয়া তৈরি করেছে যেখানে বায়ুমণ্ডলীয় চাপে 105 ডিগ্রি সেলসিয়াসে 3.5 ঘন্টার জন্য অ্যাসিটিক অ্যাসিড/ফর্মিক অ্যাসিড/জল (<আই. ডি. 1> ভি/ভি/ভি) দিয়ে গমের খড় চিকিত্সা করা হয়। প্রাপ্ত তন্তুগুলি পরীক্ষা করা হয় এবং ব্লিচ করা হয়। এই পরিস্থিতিতে লিগনিন দ্রবীভূত হয় এবং হেমিসেলুলোজগুলি অলিগো এবং মনোস্যাকারাইডে হাইড্রোলাইজ করা হয়। রান্নার মদের ঘনত্ব দ্বারা জৈব অ্যাসিড সংগ্রহ করা হয় এবং তারপর জল এবং উচ্চ চাপ পরিস্রাবণ যোগ করে লিগনিন অবক্ষেপিত হয়। 1995 সাল থেকে ফিনল্যান্ডের ওলুতে চেম্পোলিস প্রসেস চেম্পোলিস লিমিটেড একটি প্রক্রিয়া ধারণা তৈরি করেছে যেখানে যে কোনও লিগনোসেলুলোসিক তন্তুযুক্ত জৈববস্তুপুঞ্জ উৎসকে একটি সংক্ষিপ্ত প্রক্রিয়ায় ফর্মিক অ্যাসিড (জৈব দ্রাবক) দিয়ে বিচ্ছিন্ন করা হয়। তথাকথিত "ফর্মিকো" প্রযুক্তি বাষ্পীভবন এবং পাতন দ্বারা সম্পূর্ণ জৈব দ্রাবক পুনরুদ্ধারের অন্তর্ভুক্ত করে যাতে ন্যূনতম জলের প্রয়োজন এবং বর্জ্য নিষ্কাশন সহ একটি বদ্ধ-লুপ প্রক্রিয়া থাকে। ডিলিগনিফিকেশন নির্বাচিতভাবে লিগনোসেলুলোজ উপাদানগুলিকে সেলুলোসিক ফাইবার, হেমিসেলুলোজ এবং লিগনিনে বিভক্ত করে। হেমিসেলুলোজের কিছু অংশ ফারফিউরাল এবং অ্যাসিটিক অ্যাসিডের প্রতি প্রতিক্রিয়া দেখায়, যা পাতন প্রক্রিয়ায় উচ্চমানের বাণিজ্যিক পণ্যগুলিতে পুনরুদ্ধার করা হয়। ক্লিন সেলুলোসিক ফাইবার বিভিন্ন হাই-এন্ড প্যাকেজিং এবং টেক্সটাইল উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা হয় (হাইড্রোজেন পারক্সাইড দিয়ে সহজেই ব্লিচ করা হয়), অথবা হাইড্রোলাইজড উচ্চ বিশুদ্ধ গ্লুকোজ সহজেই বায়োকেমিক্যালে রূপান্তরিত হয়, অথবা গ্লুকোজ সহজেই বায়ো-ইথানলে গাঁজানো হয়। বিচ্ছিন্নকরণের পরে দ্রবীভূত হেমিসেলুলোজ এবং লিগনিন বাষ্পীভবনে ঘনীভূত হয় এবং ইথানলে গাঁজন বা জৈব রাসায়নিক রূপান্তরের জন্য উপযুক্ত হেমিসেলুলোজ ভগ্নাংশ তৈরি করতে পৃথক করা হয়। পৃথক করা লিগনিন সালফার-মুক্ত এবং জীবাশ্ম সুগন্ধি প্রতিস্থাপনের জন্য উচ্চমানের প্রয়োগগুলিতে ব্যবহৃত হয়। মার্কিন বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি (এ. এস. টি) প্রক্রিয়া মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ইলিনয়ের শিকাগোতে অবস্থিত আমেরিকান বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি (এ. এস. টি) একটি প্রক্রিয়া তৈরি করেছে যা পেটেন্টযুক্ত দ্বিতীয় প্রজন্মের অর্গানোসলভ প্রক্রিয়া ব্যবহার করে যে কোনও ধরনের জৈববস্তুকে 10 টিরও বেশি শিল্প সূক্ষ্ম রাসায়নিক, জৈব মধ্যস্থতাকারী এবং দ্রাবকে রূপান্তরিত করে। উইসকনসিনের ওয়াউসাউতে অবস্থিত 2 টন/দিনের উৎপাদন সুবিধা সহ, এ. এস. টি উচ্চমানের সজ্জা, গ্লুকোজ, ফ্রুক্টোজ এবং লিগনিনও তৈরি করতে পারে। এ. এস. টি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে, লিগনোসেলুলোসিক জৈববস্তুকে সালফিউরিক অ্যাসিড, জল, বিউটানল এবং অন্যান্য জৈব দ্রাবক, জল, একটি জৈব বা অজৈব অ্যাসিড এবং অনুঘটক দিয়ে 150 থেকে 200 ডিগ্রি সেলসিয়াসে এক থেকে তিন ঘন্টার জন্য চিকিত্সা করা হয়। ফলাফলগুলি ফাইবার তৈরি করে যা কাগজের পণ্যগুলির জন্য স্ক্রিন এবং ব্লিচ করা হয়। এই পরিস্থিতিতে, লিগনিন জৈব দ্রাবকে দ্রবীভূত হয় এবং হেমিসেলুলোজ আরও জৈব দ্রাবক তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। রান্নার মদ থেকে জল আলাদা করে জৈব দ্রাবক সংগ্রহ করা হয় এবং তারপর জল, তাপ এবং পরিস্রাবণ যোগ করে লিগনিন অবক্ষেপিত হয়। ব্লুম প্রক্রিয়া ব্লুম প্রক্রিয়াটি লুসানের ই. পি. এফ. এল-এ তৈরি করা হয়েছিল এবং ব্লুম বায়োরেনিউয়েবলস সার্ল দ্বারা বাণিজ্যিকীকরণ করা হয়েছিল। এই পদ্ধতিটি একটি সুরক্ষা রসায়নের উপর ভিত্তি করে যা লিগনিন এবং সি5 শর্করার ঘনীভবন প্রতিরোধ করে। তথ্যসূত্র কাগজ তৈরি রাসায়নিক প্রক্রিয়া পাল্প এবং কাগজ শিল্প