مصارف صنعتی پوسته شلتوک
6- سیلیکات سدیم: سیلیکات سدیم در تولید صابون، مواد پاک‌کننده، سیلیکاژل به عنوان چسب در کاغذهای درزگیری و لایه لایه، ماده رنگبری و آهارزنی پارچه و خمیر کاغذ، گلس فرم، رنگدانه‌ها، ملاط‌های ضد آب و اشباع چوب بکار می‌رود.
سیلیکات سدیم از خاکستر طوسی رنگ پوسته توسط فرآیند سرد یا داغ و با استفاده از محلول هیدروکسید سدیم 10 درصد استخراج شده است. به منظور کم کردن هزینه تولید میتوان از مخلوط 10 به 1 هیدروکسید سدیم و کربنات سدیم استفاده کرد. همچنین میتوان بجای سود سوزآور از مخلوط آهک و کربنات سدیم استفاده کرد. برای رنگ‌گیری سیلیکات سدیم از کربن فعال استفاده شده است. محلول استخراج شده با استفاده از گرمای حاصل از سوختن پوسته تا غلظت 55 درجه بریکس تغلیظ شد.
در فرآیند ابداع شده در موسسه تحقیقات مرکزی شیشه و سرامیک کلکلته هند، هیدروکسید سدیم مورد نیاز توسط واکنش کربنات سدیم و هیدروکسید کلسیم حاصل می‌شود. محلول قلیا با خاکستر پوسته واکنش می‌دهد. سپس محلول فیلتر می‌شود و محلول حاصل تا رسیدن به قوام مطلوب تغلیظ می‌گردد. در این روش سیلیکات سدیم با ترکیب اکسید سدیم به اکسید سیلیسیوم 1 به 2 تا 1 به 3.2 تولید می‌شود.
در آزمایشگاه تحقیقات منطقه‌ای حیدرآباد هند، سیلیکات سدیم به عنوان فرآورده جانبی در تولید کربن فعال از پوسته شلتوک تولید می‌شود. در تایلند نیز تولید سیلیسکات سدیم و کربن فعال از پوسته صورت می‌گیرد. در تولید پایلوت پلنت سیلکات سدیم از خاکستر پوسته در دانشگاه آنامالایی خاکستر به محلول در حال جوشش هیدروکسید سدیم افزودن می‌شود و همزد، می‌شود. عملیات استخراج 30 تا 45 دقیقه ادامه می‌یابد. محلول غلیظ حاصل با استفاده از پارچه پنبه‌ای و یا توسط فیلتر سانتریفوژی یا خلاء تصفیه می‌شود و سپس نه ظرف تغلیظ انتقال می‌یابد.
شکل1- زغال فعال حاصل از شلتوک
پس از آنکه مایع استخراج شده به غلظت مطلوب رسید مستقیما به درون ظروف و مخازن تجاری پر می‌شود. نسبت 1 به 3/0 خاکستر پوسته به هیدروکسید سدیم مطلوب تشخیص داده شده است و بازدهی آن حدود 75 درصد است.
هزینه تولید سلیکات سدیم نسبتا بالا است و چندان مقرون به صرفه و اقتصادی نیست. اگر صابون به عنوان ماده جانبی تولید سلیکات سدیم تولید شود در محاسبات اقتصادی مزبور اثر خواهد داشت. استاکمن و گودال فرایندهای تحت شرایط متغیر را نشان داده‌اند.
7-تتراکلرید سیلیسیوم: فرآیند آزمایشگاهی تولید تتراکلرید سیلیسیوم (که در تولید سیلیکون با درجه الکترونیک، سیلیس کلوئیدی و پلیمرهای سیلیکونی به مصرف می‌رسد) از پوسته برنج ابداع شده است. این فرآیند از کلرزنی و پیرولیز پوسته شلتوک است که مخلوط نسبتا خالص سیلیس و کربن ناشی از کربنیزاسیون مواد سلولزی موجود در پوسته شلتوک را ایجاد می‌کند.
پوسته پیرولیز شده را میتوان در دمای 1000 درجه سانتی‌گراد کلرزنی کرد تا محصول نسبتا کمی تتراکلرید سیلیکون بدون اکثر تتراکلریدهای غیرآلی بدست آید.
8-الک‌های مولکولی: الک‌های مولکولی، سیلیکات‌های آلومینیومی کریستالی متخلخل از گروه مواد معدنی زئولیت هستند. این مواد به عنوان گروه جدیدی از مواد جاذب و کاتالیزوری پا به عرصه وجود گذاشته‌اند. این مواد که به آسانی تولید می‌شوند قابلیت جذب آب بالایی حتی در رطوبت بسیار پایین نشان می‌دهند و در مقایسه با سایر مواد از قبیل آلومینای فعال، کربن فعال یا سیلیکاژل از عمر طولانی‌تری برخوردار هستند. این مواد در صنایع شیمیایی، پتروشیمی و گاز به عنوان ماده جاذب جهت گرفتن رطوبت، خشک کردن، جدا سازی توده‌ای و بازیابی گازها و مایعات کاربرد دارند.
آزمایشگاه تحقیقات منطقه‌ای هند با موفقیت فرآیندی جهت ساخت الکل‌های مولکولی نوع A و X با استفاده از پوسته شلتوک ابداع کرده است. این روش شامل مراحل ذیل است.
1-استخراج سیلیس از پوسته شلتوک به صورت سیلیکات سدیم با به کار بردن هیدروکسید سدیم
2-مخلوط کردن ماده استخراج شده با نسبت معینی از آلومینات سدیم تحت شرایط مناسب جهت تهیه ژل سیلیکات آلومینیوم
3-تبلور ژل تحت فشار طبیعی و دمای مناسب برای تولید پودر الک ملکولی مطلوب
9-تقویت لاستیک: طبق آزمایشات صورت گرفته استفاده از ذغال پوسته به عنوان ماده پرکن در ترکیب لاستیک، ویژگی‌های مکانیکی برتر یا معادل لاستیک فاقد این ماده را نشان می‌دهد. لاستیک حاوی 60 درصد ذغال پوسته و 40 درصد لاستیک طبیعی ویژگی‌های برتری نشان داده است. ترکیب لاستیک حاوی 50 تا 100 قسمت خاکستر به ازای هر 100 قسمت لاستیک خواص مکانیکی برتری نسبت به لاستیک حاوی سیلیس آسیاب شده تجاری یا مواد افزودنی رسی دارد. به کاربردن 60 قسمت خاکستر پوسته بازاء 100 قسمت لاستیک ایزوپرن طبیعی محصولی با خواص مکانیکی برتر و غیرقابل انتظار ایجاد کرد که مقاومت کششی آن 207 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع و ضریب ارتجاعی آن 63 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع بود.
10- کربن فعال شده: متون و مقالات در زمینه کربن فعال شده توسط تاکر و لاتراپ بررسی شده است. در فرآیند تولید کربن فعال شده، پوسته های شلتوک با محلول آبی حاوی مواد غیر آلی مناسب (از قبیل کلرید روی، کربنات سدیم، تیوسیانات پتاسیم و ...) اشباع می‌شود و سپس خشک می‌گردد. بعد از کربنیزاسیون ذغال‌ها شسته می‌شوند تا مواد شیمیایی خارج گردد. سپس تا دمای اکتیواسیون حرارت داده می‌شوند. نمونه‌ای از این فرایند به شرح ذیل می‌باشد:
1-اشباع کردن پوسته با محلول 35 درصد تیوسیانات پتاسیم
2-خشک کردن و حرارت دادن تا دمای 300 الی 500 درجه سانتی‌گراد از کربنی شدن بخش‌هایی از ذغال با یا بدون گازهای اکسید کننده (از قبیل هوا، H2O، CO2 و...) در معرض حرارت قرار می‌گیرند. فرآیندهای خاص شامل حرارت دادن با بخار در دمای 750 درجه سانتی‌گراد یا با CO2 در دمای 800 الی 900 درجه سانتی‌گراد می‌باشد. در کاربرد مستقیم باقی مانده مواد حاصل از یک دیگ بخار یا دستگاه پیرولیز در تهیه کربن فعال شده، میزان خاکستر ذغال و مقدار مطلوب آن استفاده از آن به عنوان ماده اولیه خاک را به شدت محدود می‌کند.
روش به ثبت رسیده آزمایشگاه تحقیقات منطقه‌ای حیدرآباد هند شامل فعال‌سازی مواد کربن‌دار شده با بخار و به دنبال آن تیمار کردن ماده کربن‌دار شده با سود سوزآور برای خارج کردن سیلیس می‌باشد.
در روش دیگری خاکستر سیاه رنگ بطور مکرر با محلول 7.5 درصد هیدروکسید سدیم تیمار می‌شود و به مدت 15 دقیقه تحت فشار 1.4 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع در دستگاه اتوکلاو حرارت داده می‌شود. این مواد بطور کامل شستشو می‌شوند تا سیلیکات سدیم در پایان هر مرحله خارج گردد. سپس کربن با محلول 2 درصدی کلرید روی مخلوط می‌گردد و از صافی عبور داده می‌شود و سپس به مدت 30 دقیقه تحت فشار 2.1 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع در اتوکلاو حرارت داده می‌شود و سپس پس از آن به نحوی خشک و آسیاب می‌شود به نحوی که از غربال با مش 100 عبور کند.
شرکت فرآورده‌های نشاسته‌ای آنیل با مسوولیت محدود واقع در احمد آباد هند، تولید کننده شناخته شده کربن فعال از پوسته شلتوک در سطح تجاری (با نام تجاری کارتانیل) با کیفیت قابل قبول جهت فعالیت‌های پالایش یا رنگبری می‌باشد که روزانه دو تن کربن فعال تولید می‌کند.