A STUDY OF LIGNIN-FREE RICE HUSK DECOMPOSITION KINETICS

The study addresses the problem of using recycled materials for the production of a wide range of diverse products; in this context, the paper investigates the extractin of amorphous silicon (IV) dioxide from rice waste, i.e. rice husk, which differs in its chemical composition from all other cereal crops by a high content of silicon dioxide. Amorphous silicon (IV) oxide is widely used in electronics, medicine, food industry, cosmetology, paintwork materials manufacturing, and other industries. Amorphous silicon(IV) oxide has to meet various requirements, the main ones being amorphous structure, degree of purification, and particle size. A derivatographic method of analysis is used to study the non-isothermal kinetics of rice husk residue thermal decomposition. According to the results of derivatographic, chemical, and phase analyzes, a method for amorphous silicon (IV) oxide extraction by thermal decomposition of rice husk after the lignin removal has been proposed. The values of relative activation energies and the pre-exponential factors of the reactions have been calculated. A mathematical model characterized by a system consisting of three first order differential equations and four algebraic equations has been designed. Through the use of the proposed model, the time response characteristics of the process have been studied.
У рамках вирішення проблеми використання вторинної сировини для виробництва широкого спектру різноманітних продуктів, розглядається виділення аморфного силіцій (IV) оксиду з відходів рисового виробництва – рисового лушпиння, яка відрізняється за своїм хімічним складом від усіх інших злакових культур великим вмістом діоксиду кремнію. Аморфний силіцій (IV) оксид має широкий спектр застосування в електроніці, медицині, харчовій промисловості, косметології, при виробництві лаків і фарб, а також в інших галузях промисловості. До аморфному діоксиду кремнію пред'являються різні вимоги, але основними є аморфна структура, ступінь очищення та розмір частинок. Для вивчення неізотермічної кінетики термічного розкладання залишку рисового лушпиння застосовували дериватографічний метод аналізу. За результатами дериватографічного, хімічного і фазового аналізів запропоновано механізм процесу виділення аморфного силіцій (IV) оксиду шляхом термічного розкладання рисового лушпиння після видалення лігніну. Розраховані значення умовних енергій активації і предекспоненціальних множників реакцій. Побудовано математичну модель, яка описується системою, що складається з трьох диференціальних рівнянь першого порядку і чотирьох алгебраїчних. З її допомогою вивчені тимчасові характеристики процесу.
В рамках решения проблемы использования вторичного сырья для производства широкого спектра разнообразных продуктов, рассматривается выделение аморфного диоксида кремния из отходов рисового производства – рисовой шелухи, которая отличается по своему химическому составу от всех других злаковых культур большим содержанием диоксида кремния. Аморфный диоксид кремния имеет широкий спектр применения в электронике, медицине, пищевой промышленности, косметологии, при производстве лаков и красок, а также в других отраслях промышленности. К аморфному диоксиду кремния предъявляются различные требования, но основными являются аморфная структура, степень очистки и размер частиц. Для изучения неизотермической кинетики термического разложения остатка рисовой шелухи применяли дериватографический метод анализа. По результатам дериватографического, химического и фазового анализов предложен механизм процесса выделения аморфного диоксида кремния путем термического разложения рисовой шелухи после удаления лигнина. Рассчитаны значения условных энергий активации и предэкспоненциальных множителей реакций. Построена математическая модель, которая описывается системой, состоящей из трех дифференциальных уравнений первого порядка и четырех алгебраических. С ее помощью изучены временные характеристики процесса.