लिग्निन छर्रों. हाइड्रोलिसिस लिग्निन लिग्निन कणिकाएँ

लिग्निन - यह क्या है? हर कोई इस सवाल का जवाब नहीं दे पाएगा, लेकिन हम इसका पता लगाने की कोशिश करेंगे। लिग्निन एक ऐसा पदार्थ है जो पृथ्वी पर बिल्कुल सभी पौधों का हिस्सा है। इसके अलावा, यह सेल्युलोज और हेमिकेलुलोज जैसे उपयोगी घटकों पर भी ध्यान देने योग्य है।

लिग्निन का मुख्य उद्देश्य वाहिकाओं की दीवारों की जकड़न सुनिश्चित करना है जिसके माध्यम से पानी और उसमें घुले पोषक तत्व चलते हैं। लिग्निन और सेलूलोज़ कोशिका भित्ति में एक साथ रहकर उनकी शक्ति बढ़ाते हैं। सभी पौधों में इस यौगिक की मात्रा समान नहीं होती है। इसका अधिकांश भाग शंकुधारी वृक्षों में पाया जाता है, लगभग 40%, लेकिन पर्णपाती वृक्षों में - केवल 25%।

लिग्निन के गुण

यह पदार्थ गहरे पीले रंग का होता है। यह पानी और कार्बनिक सॉल्वैंट्स में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील है। लिग्निन - संरचनात्मक दृष्टिकोण से यह क्या है? इस प्रश्न का उत्तर असमान रूप से देना संभव नहीं होगा, क्योंकि, इसका हिस्सा होने के नाते विभिन्न पौधे, यह पदार्थ अपनी संरचना में काफी भिन्न हो सकता है।

जब लिग्निन विघटित होता है, तो पोषक तत्वों से भरपूर ह्यूमस बनता है, जो प्रकृति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। लिग्निन को प्राकृतिक वातावरण में बैक्टीरिया, कवक और कुछ कीड़ों की सेना द्वारा संसाधित किया जाता है।

इस पदार्थ का मुख्य लाभ यह है कि इसका उत्पादन या खनन करने की कोई आवश्यकता नहीं है। हां, यह लगभग असंभव है; लिग्निन पौधों की कोशिकाओं से इतनी मजबूती से बंधा होता है कि इसका कृत्रिम पृथक्करण एक जटिल प्रक्रिया है।

आज उत्पादित लिग्निन सेलूलोज़ प्रसंस्करण से निकलने वाले सामान्य अपशिष्ट से अधिक कुछ नहीं है। इस मामले में, इसका एक बड़ा द्रव्यमान नष्ट हो जाता है, लेकिन इसकी रासायनिक गतिविधि बढ़ जाती है।

लिग्निन को अलग करने के तरीके

लकड़ी से इस पदार्थ को निकालने की प्रक्रिया विभिन्न उद्देश्यों के लिए की जाती है:

• पदार्थ के गुणों का अध्ययन;
• विभिन्न पौधों में लिग्निन की मात्रा का निर्धारण।

किसी पदार्थ को निकालने की विधियाँ उसके उपयोग के उद्देश्य के आधार पर चुनी जाती हैं। यदि आगे का कार्य अध्ययन करना है, तो अलगाव विधियों का लिग्निन की संरचना और गुणवत्ता पर यथासंभव कम प्रभाव होना चाहिए। यद्यपि व्यावहारिक रूप से ऐसी कोई विधि नहीं है जो किसी पदार्थ की अपरिवर्तित अवस्था में प्राप्ति की गारंटी दे।

एक बार अलग हो जाने पर, लिग्निन में कई अशुद्धियाँ होती हैं:

• निष्कर्षण पदार्थ जल अपघटन पर अघुलनशील यौगिक उत्पन्न करते हैं;
• चीनी आर्द्रीकरण उत्पाद;
• हाइड्रोलाइज़ करने में कठिन पॉलीसेकेराइड का मिश्रण।

लिग्निन अलगाव के लिए सबसे उपयुक्त स्थितियाँ वे हैं जिनके अंतर्गत सबसे बड़ी संख्यापदार्थ. इस मामले में, लिग्निन व्यावहारिक रूप से अशुद्धियों के बिना प्राप्त होता है, और इसके छोटे नुकसान देखे जाते हैं।

सल्फ्यूरिक एसिड विधि को सबसे आम माना जाता है, लेकिन सांद्र एसिड के साथ काम करने की असुविधा के कारण हाइड्रोक्लोरिक एसिड विधि का उपयोग बहुत कम किया जाता है।

लिग्निन की किस्में

लिग्निन का मुख्य स्रोत सेलूलोज़ का औद्योगिक उत्पादन है। इस क्षेत्र में विभिन्न उद्यम विभिन्न उत्पादन तकनीकों का उपयोग कर सकते हैं, इसलिए इस तरह से प्राप्त लिग्निन में अलग-अलग गुण और संरचना होती है।

क्षार या सल्फेट्स के उत्पादन की प्रक्रिया में, सल्फेट लिग्निन प्राप्त होता है, जबकि एसिड के उत्पादन में - सल्फाइट।

ये प्रकार न केवल संरचना में, बल्कि निपटान की विधि में भी एक दूसरे से भिन्न होते हैं। सल्फेट लिग्निन को जला दिया जाता है, और सल्फाइट लिग्निन को विशेष भंडारण सुविधाओं में भंडारण के लिए भेजा जाता है।

हाइड्रोलाइटिक लिग्निन का उत्पादन हाइड्रोलिसिस उद्यमों में किया जाता है।

हाइड्रोलाइटिक लिग्निन के गुण

यह एक ख़स्ता पदार्थ है जिसका घनत्व 1.45 ग्राम/सेमी³ तक है। इसका रंग हल्के बेज रंग से लेकर भूरे रंग के विभिन्न रंगों तक होता है। ऐसे पदार्थ में लिग्निन की मात्रा 40 से 80% तक हो सकती है।

हाइड्रोलाइटिक लिग्निन में विषैले गुण और उच्च सोखने की क्षमता होती है, जो दवा में इसके उपयोग का आधार है।

सूखने पर ज्वलनशील हो जाने वाले पदार्थ का छिड़काव करने से विस्फोट का खतरा हो सकता है। जलाए जाने पर, सूखा लिग्निन काफी मात्रा में गर्मी छोड़ता है। इसका ज्वलन तापमान 195 डिग्री है, और 185 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर सुलगना शुरू हो जाता है।

लिग्निन तैयारियों का उत्पादन

विभिन्न अध्ययनों के लिए इसकी तैयारी प्राप्त करने के लिए लिग्निन को लकड़ी से अलग किया जाता है। आइए लिग्निन अलगाव के चरणों पर विचार करें:

• लकड़ी को पीसकर बुरादा और, कुछ मामलों में, आटा बनाना;
• अर्क से छुटकारा पाने के लिए अल्कोहल-टोल्यूनि मिश्रण से उपचार;
• एसिड उत्प्रेरक का उपयोग जो लिग्निन को घुलनशील होने से रोकता है।

विनिर्माण प्रक्रिया में कुछ घुलनशील यौगिक उत्पन्न होते हैं जिन्हें पाउडर बनाने के लिए अवक्षेपित, शुद्ध और सुखाया जाता है।

हाइड्रोलाइटिक लिग्निन का अनुप्रयोग

इस तथ्य के बावजूद कि इस पदार्थ के कारण इसे पुनर्चक्रित करना काफी कठिन है जटिल प्रकृतिऔर अस्थिरता, हम विभिन्न उद्योगों को सूचीबद्ध कर सकते हैं जहां लिग्निन का उपयोग किया जाता है। पदार्थ के उपयोग की निम्नलिखित दिशाएँ हैं:

• ईंधन ब्रिकेट का उत्पादन;
• बॉयलर ईंधन के रूप में;
• कुछ धातुओं और सिलिकॉन के लिए कम करने वाले एजेंटों का उत्पादन;
• प्लास्टिक उत्पादन में भराव;
• ईंधन गैस उत्पादन;
• उर्वरक उत्पादन;
• शाकनाशियों का उत्पादन;
• फिनोल, एसिटिक एसिड के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में;
• सक्रिय कार्बन का उत्पादन;
• नगरपालिका और औद्योगिक अपशिष्ट जल के शुद्धिकरण के लिए एक शर्बत के रूप में;
• चिकित्सा उत्पादों का उत्पादन;
• ईंट उत्पादन और सिरेमिक उत्पाद.

लिग्निन की बढ़ती मांग के कारण

हाइड्रोलाइटिक लिग्निन एक उत्कृष्ट ईंधन है, जिसे जलाने पर बड़ी मात्रा में ऊर्जा पैदा होती है। इसके अलावा, ऐसे ऊर्जा संसाधन के उत्पादन के लिए कच्चा माल काफी सुलभ और नवीकरणीय है।

वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों के उत्पादन का मुद्दा वर्तमान में न केवल हमारे देश में, बल्कि पूरे विश्व में प्रासंगिक है। इसके कई कारण हैं, जिनमें निम्नलिखित शामिल हैं:

1. प्राकृतिक ऊर्जा वाहक - कोयला, तेल और गैस को अपने उत्पादन के लिए विभिन्न महंगी विधियों के उपयोग की आवश्यकता होती है। यह उनके लगातार बढ़ते मूल्य को प्रभावित नहीं कर सकता।
2. वर्तमान में उपयोग किये जाने वाले ऊर्जा स्रोत समाप्त होने वाले हैं प्राकृतिक संसाधन, इसलिए एक समय आएगा जब उनका भंडार व्यावहारिक रूप से समाप्त हो जाएगा।
3. कई देशों में वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों का उत्पादन राज्य द्वारा प्रोत्साहित किया जाता है।

ईंधन के रूप में लिग्निन

आज, लिग्निन का उपयोग वैकल्पिक ईंधन के रूप में तेजी से किया जा रहा है। यह क्या है और यह कैसा दिखता है?

यह पदार्थ 70% तक नमी की मात्रा वाला चूरा है, जो कच्चे माल के आधार पर संरचना में भिन्न होता है। इनकी संरचना काफी हद तक समान होती है जिसमें बड़ी संख्या में छोटे-छोटे छिद्र भी होते हैं। ऐसे पदार्थ के गुण इसे ब्रिकेटिंग और दानेदार बनाना संभव बनाते हैं। यदि आप ऐसे ब्रिकेट पर उच्च दबाव डालते हैं, तो यह एक चिपचिपे प्लास्टिक द्रव्यमान में बदल जाता है।

ऐसे लिग्निन से बने कणिकाओं में उच्च ताप स्थानांतरण होता है, लेकिन अधिक धुआं उत्पन्न नहीं होता है। और छर्रे एक उच्च गुणवत्ता वाली सामग्री हैं, जब जलाए जाते हैं, तो बहुत अधिक गर्मी निकलती है, और व्यावहारिक रूप से कोई कालिख नहीं होती है। इससे हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि ब्रिकेट में ईंधन के उत्पादन के लिए लिग्निन एक उत्कृष्ट कच्चे माल के रूप में कार्य करता है।

पाउडर के रूप में लिग्निन का उपयोग

पाउडर के रूप में यह पदार्थ डामर कंक्रीट के उत्पादन में एक योज्य के रूप में उपयोग किया जाता है। हाइड्रोलाइटिक लिग्निन का उपयोग अनुमति देता है:

• ताकत, जल प्रतिरोध और क्रैकिंग प्रतिरोध में वृद्धि;
• सड़क निर्माण सामग्री बचाएं;
• उन स्थानों पर पर्यावरणीय स्थिति में उल्लेखनीय सुधार करना जहां कचरा जमा किया जाता है;
• उन भूमियों की उर्वरता बहाल करें जिनका उपयोग डंप के लिए किया जाता है।

सड़क उद्योग में लिग्निन का उपयोग करना काफी लाभदायक है। इसके गुण ऐसे हैं कि यह निर्माण सामग्री की गुणवत्ता में काफी सुधार कर सकते हैं। इसके अलावा, लिग्निन महंगे एडिटिव्स को बदलना संभव बनाता है।

लिग्निन डेरिवेटिव

इस पदार्थ के व्युत्पन्न लिग्नोसल्फ़ोनेट्स हैं, जो लकड़ी प्रसंस्करण की सल्फाइट विधि के दौरान बनते हैं। लिग्नोसल्फ़ोनेट्स में उच्च गतिविधि होती है, जो उन्हें विभिन्न उद्योगों में अपना आवेदन खोजने की अनुमति देती है:

• तेल उद्योग (संपत्तियों को विनियमित करें;
• फाउंड्री (मिश्रण में एक बाध्यकारी सामग्री के रूप में कार्य);
• ठोस उत्पादन;
• निर्माण उद्योग (सड़क इमल्शन में इमल्सीफायर के रूप में);
• वैनिलिन के उत्पादन के लिए कच्चा माल;
• कृषि (कटाव को रोकने के लिए मिट्टी की खेती)।

सल्फेट लिग्निन में उच्च घनत्व और रासायनिक प्रतिरोध होता है। सूखने पर यह पाउडर बन जाता है भूरा, जो अमोनिया, क्षार, एथिलीन ग्लाइकॉल, डाइऑक्सिन में घुल जाता है।

सल्फेट लिग्निन गैर-विषाक्त, गैर-छिड़काव और गैर-ज्वलनशील है। यह उपयोग किया हुआ है:

• सिरेमिक उत्पादों और कंक्रीट के उत्पादन में प्लास्टिसाइज़र के रूप में;
• प्लास्टिक और फिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में;
• कार्डबोर्ड, लकड़ी और पेपर बोर्ड के उत्पादन में एक कनेक्टिंग लिंक के रूप में;
• रबर और लेटेक्स के उत्पादन में एक योज्य के रूप में।

अब यह स्पष्ट हो गया है कि लिग्निन का उपयोग कितने व्यापक रूप से किया जाता है। अब यह क्या है, इस पर कोई सवाल नहीं उठाता, क्योंकि अपने गुणों के कारण यह पदार्थ आधुनिक दुनिया में काफी मांग में है।

लिग्निन पर आधारित दवाएं

जैसा कि हम पहले ही पता लगा चुके हैं, हाइड्रोलाइटिक लिग्निन का उपयोग चिकित्सा क्षेत्र में भी संभव है। इसके आधार पर निम्नलिखित दवाओं को सूचीबद्ध किया जा सकता है:

• "लिग्नोसॉर्ब" गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल रोगों और खाद्य विषाक्तता के लिए निर्धारित है;
• "पोलिफ़ैन" में उपयोग के लिए समान सिफारिशें हैं;
• "पॉलीफेपन" दस्त और डिस्बैक्टीरियोसिस से राहत देता है;
• "फिल्ट्रम-एसटीआई";
• "एंटेग्निन।"

"पॉलीफेपन" का अनुप्रयोग

इस दवा का दूसरा नाम हाइड्रोलाइटिक लिग्निन है। इसका उत्पादन ग्रैन्यूल, सस्पेंशन, पाउडर और टैबलेट के रूप में किया जाता है। दवा पौधे की उत्पत्ति की है, यह लिग्निन पर आधारित है। उपयोग के निर्देशों में कहा गया है कि ऐसी दवा सूक्ष्मजीवों के साथ-साथ उनके अपशिष्ट उत्पादों को भी अच्छी तरह से बांधने में सक्षम है।

इसके अलावा, दवा के प्रभाव में, विभिन्न प्रकृति के विषाक्त पदार्थ बेअसर हो जाते हैं: भारी धातु, रेडियोधर्मी आइसोटोप, अमोनिया। हाइड्रोलाइटिक लिग्निन शरीर को डिटॉक्सीफाई करता है और इसमें एंटीऑक्सीडेंट और हाइपोलिपिडेमिक प्रभाव भी होता है।

यह लिग्निन के गुणों की विस्तृत सूची है! निर्देश यह भी कहते हैं कि इस दवा को लेने से आप आंतों में उस कमी की भरपाई कर सकते हैं जो आप ले रहे हैं सक्रिय भागीदारीपाचन प्रक्रिया के दौरान, माइक्रोफ्लोरा को सामान्य करें और प्रतिरक्षा बढ़ाएं।

"पॉलीफेपन" लेने के संकेत हैं:

लिग्निन जैसी दवा में संकेतों की काफी व्यापक सूची है। निर्देश कुछ मतभेदों पर भी ध्यान देते हैं:

• दवा के प्रति अतिसंवेदनशीलता;
• पुरानी कब्ज;
• जठरशोथ;
• मधुमेह मेलिटस

लिग्निन लेने की प्रक्रिया में, हो सकता है दुष्प्रभाव: एलर्जी प्रतिक्रिया या कब्ज.

दवा के उपयोग के तरीके और इसकी खुराक स्थिति के निदान और जटिलता के आधार पर डॉक्टर द्वारा निर्धारित की जाती है। लिग्निन को आमतौर पर एक सप्ताह के लिए निर्धारित किया जाता है, लेकिन कुछ समस्याओं के लिए चिकित्सा की अवधि एक महीने तक बढ़ाई जा सकती है।

पारिस्थितिकी और लिग्निन

यह पदार्थ सेलूलोज़ के प्रसंस्करण के दौरान बड़ी मात्रा में बनता है। इसे बड़े कूड़ेदानों में फेंक दिया जाता है, जो पर्यावरण प्रदूषण में योगदान देता है। इसके अलावा, लिग्निन के सहज दहन के मामले असामान्य नहीं हैं।

आज, पदार्थ को ईंधन के रूप में उपयोग करने का मुद्दा गंभीर है, क्योंकि इसके दहन के बाद बड़ी मात्रा में अपशिष्ट उत्पन्न होता है जो पर्यावरण को नुकसान पहुंचाता है। लिग्निन का उपयोग कई उद्योगों में होता है, इसलिए सबसे पहले पर्यावरण की पर्यावरणीय सुरक्षा के मुद्दे को हल करना महत्वपूर्ण है।

परंपरागत रूप से, शंकुधारी लकड़ी के कचरे का उपयोग लकड़ी के ईंधन छर्रों के उत्पादन में किया जाता है। हालाँकि, शंकुधारी लकड़ी एक महंगा कच्चा माल है, जिसकी लकड़ी उद्योग में मांग है, और इसके कचरे का उपयोग कई अन्य उद्योगों में किया जाता है। परिणामस्वरूप, शंकुधारी लकड़ी के संसाधन लगातार कम हो रहे हैं, और छर्रों के उत्पादन के लिए कम मूल्य और सस्ते दृढ़ लकड़ी का उपयोग करना आवश्यक है, जो ऐसा नहीं मिलता है व्यापक अनुप्रयोगवी औद्योगिक उत्पादनशंकुवृक्ष की तरह.

गोली उत्पादन तकनीक के संबंध में, दृढ़ लकड़ी और शंकुधारी प्रजातियों के बीच मुख्य अंतर कम लिग्निन सामग्री है: 14-25% बनाम 23-28%। लकड़ी के कच्चे माल को दबाने का उच्च तापमान और दबाव इसकी कोशिकाओं में निहित लिग्निन को सक्रिय करता है और इसे प्लास्टिक अवस्था में लाता है। इस प्रक्रिया में लिग्निन एक आंतरिक बाइंडर के रूप में कार्य करता है, जो छर्रों की ताकत सुनिश्चित करता है। दृढ़ लकड़ी से बने कण कम लिग्निन सामग्री के कारण कम टिकाऊ होते हैं। और आवश्यक ताकत प्राप्त करने के लिए, कच्चे माल के विभिन्न योजक या भाप उपचार का उपयोग किया जाता है, जिसकी चर्चा नीचे की जाएगी।

इसके अलावा, छर्रों का उत्पादन करते समय, लकड़ी की कठोरता मायने रखती है। शंकुधारी लकड़ी की तुलना में कठोर पर्णपाती लकड़ी को छर्रों में दबाना अधिक कठिन होता है, उपकरण पर उच्च भार पैदा होता है, विशेष रूप से उपभोज्य भागों - मैट्रिक्स और प्रेस रोलर्स पर। लेकिन कुछ दृढ़ लकड़ी, मुख्य रूप से बीच और ओक, के दहन की गर्मी कोनिफर्स के इस पैरामीटर की तुलना में अधिक है।

यूरोप में उच्च गुणवत्ता वाले लकड़ी के छर्रों की बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए, उनके उत्पादन के लिए पर्णपाती लकड़ी का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। सवाल यह है कि क्या ऐसे ग्रैन्यूल ENplus और DIN+ मानकों का अनुपालन करते हैं।

छर्रों के उत्पादन के लिए दृढ़ लकड़ी के कच्चे माल के सक्रिय उपयोग से सॉफ्टवुड कचरे के लिए बाजार में तनाव कम हो जाएगा, जिसका व्यापक रूप से बोर्ड उत्पादन और अन्य उद्योगों में उपयोग किया जाता है, जो निस्संदेह गोली उत्पादकों के लिए बहुत अधिक प्रतिस्पर्धा पैदा करता है। हालाँकि, हार्डवुड छर्रों में राख की मात्रा सॉफ्टवुड छर्रों की तुलना में अधिक होती है, और ज्यादातर मामलों में ENplus A2 मानक (राख सामग्री 1.5% से अधिक नहीं) से मेल खाती है। वैसे, में बदलाव नया संस्करण ENplus A2 मानक 1.2% (EN ISO 17225-2) से अधिक नहीं की राख सामग्री निर्धारित करता है। भविष्य में, एनप्लस मानकों के अनुसार अनुमेय राख सामग्री को और कम करना काफी संभव है। हालाँकि, तथाकथित प्रीमियम छर्रों (या घरेलू छर्रों, जैसा कि उन्हें आमतौर पर यूरोपीय संघ में कहा जाता है) के सभी उत्पादकों के अनुसार आर्थिक कारणों सेवे अपने उत्पादों की विशेषताओं को ENplus A1 मानक तक लाने का प्रयास कर रहे हैं (उनकी लागत वर्ग A2 और औद्योगिक छर्रों से अधिक है)। यह ध्यान देने योग्य है कि यूरोप में ENplus A2 गुणवत्ता वाले ग्रैन्यूल के लिए अनुरोध न्यूनतम हैं, क्योंकि छोटे बॉयलर घरों या मिनी-थर्मल पावर प्लांटों के लिए, जिनके लिए यह मानक विकसित किया गया था, औद्योगिक ग्रैन्यूल काफी उपयुक्त हैं, जिनकी कीमत कम है, उत्पादन मात्राएँ बहुत अधिक हैं, और वे केवल राख सामग्री (1.5% तक) और, अप्रत्यक्ष रूप से, रंग मूल्य में भिन्न हैं।

ऑस्ट्रिया और जर्मनी में शोध

दृढ़ लकड़ी से बने छर्रों की राख सामग्री पर ज्ञान के आधार का विस्तार करने के लिए, एनप्लस छर्रों के उत्पादन के लिए दृढ़ लकड़ी का उपयोग करने की व्यवहार्यता का मूल्यांकन करने के लिए ऑस्ट्रिया में अनुसंधान अध्ययनों की एक श्रृंखला आयोजित की गई थी। परीक्षणों की सबसे बड़ी श्रृंखला के लिए, बर्च, बीच, ओक और राख को चुना गया, क्योंकि इन प्रजातियों का, कोनिफ़र के साथ, पहले से ही ऑस्ट्रिया और जर्मनी में छर्रों के उत्पादन में उपयोग किया जाता है। एक विशेष थर्मोग्रैविमेट्रिक विश्लेषक टीजीए का उपयोग करते हुए, ऑस्ट्रियाई मानक Önorm EN 14 775 के अनुसार 550 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर राख सामग्री के लिए 80 से अधिक नमूनों की जांच की गई। यह पाया गया कि सैपवुड और अन्य अच्छी दृढ़ लकड़ी की लकड़ी की राख सामग्री अधिक नहीं है 0.7% (कुछ मामलों में और विभिन्न दृढ़ लकड़ी को मिलाने पर 1-1.5% तक पहुंच जाता है), और छाल में अधिकतम राख सामग्री 10% तक होती है। इसके अतिरिक्त, चिनार की लकड़ी के नमूनों का विश्लेषण किया गया तो राख की मात्रा समान थी।

जर्मनी में जर्मन पेलेट इंस्टीट्यूट (DEPI) के आंकड़ों के अनुसार, 2014 के बाद से, छर्रों के उत्पादन में दृढ़ लकड़ी का उपयोग दर्ज किया गया है, औसतन कच्चे माल की कुल मात्रा का 10% (यानी, 90) % - शंकुधारी, 10% - पर्णपाती)। लैंगेनबैक (अपर बवेरिया) में पेलेट प्लांट वेस्टरवाल्डर होल्ज़पेलेट्स जीएमबीएच के संस्थापक और निदेशक मार्कस मान ने अपने उत्पादन में 10-15% बीच और बर्च की लकड़ी और 85-90% शंकुधारी लकड़ी के मिश्रण के साथ प्रयोग किया। इस अनुपात के साथ, परिणामी छर्रों में राख की मात्रा 0.5% से कम थी और यह पूरी तरह से ENplus A1 मानकों का अनुपालन करती थी। गोली बनाने के लिए, शंकुधारी प्रजातियों के लिए उपयोग किए जाने वाले मानक 45 मिमी के बजाय 39 मिमी की दबाव चैनल लंबाई वाले एक मैट्रिक्स का उपयोग किया गया था। केवल बीच के चूरा को गोली बनाने के लिए, दबाने वाले चैनल को और 10 मिमी - 29 मिमी तक छोटा कर दिया गया। प्रयोगों के परिणामस्वरूप, यह पाया गया कि चिनार की लकड़ी राख है हल्का तापमानसिंटरिंग, चूंकि चिनार आमतौर पर रेतीली और चिकनी मिट्टी पर उगता है, इसकी लकड़ी और विशेष रूप से इसकी छाल में बहुत सारे सिलिकेट यौगिक होते हैं। वैसे, यह कई अन्य पर्णपाती पेड़ों के लिए भी विशिष्ट है, विशेष रूप से प्रतिकूल प्राकृतिक और मानवजनित कारकों से सुरक्षा के लिए कृत्रिम रूप से लगाए गए पेड़ों के लिए।

इस संबंध में, हम क्रास्नोडार क्षेत्र की रूसी कंपनी - CJSC AlT-BioT का उल्लेख कर सकते हैं, जिसने 2009 में स्टटगार्ट में अंतर्राष्ट्रीय प्रदर्शनी इंटरपेलेट्स में सैनिटरी के बाद प्राप्त पर्णपाती लकड़ी (राख, बबूल, ओक, बीच, मेपल) से बने छर्रों को प्रस्तुत किया था। पावलोव्स्काया गांव के क्षेत्र में सुरक्षात्मक वन वृक्षारोपण की कटाई। 0.7% से कम राख सामग्री के साथ, छर्रों का उच्च कैलोरी मान था - 18 एमजे/किग्रा। कंपनी के पेलेट प्लांट का नाम "विक्टोरिया" रखा गया, उद्यम में निवेश की राशि 600 मिलियन रूबल थी। निवेशक अलेक्जेंडर डायचेन्को ने 2015 तक दक्षिणी रूस में कम से कम 20 समान पेलेट संयंत्र बनाने के अपने इरादे की घोषणा की।

संयंत्र कभी भी अपनी डिज़ाइन क्षमता (10 टन प्रति दिन, या 70 हजार टन प्रति वर्ष) तक नहीं पहुंच पाया, अधिकतम उत्पादकता 7 टन प्रति घंटे हासिल की गई। उत्पाद मुख्यतः यूरोप को निर्यात किये जाते थे। दो पड़ोसी क्षेत्रों में, कई स्कूलों के बॉयलर घरों को छर्रों का उपयोग करने के लिए परिवर्तित कर दिया गया। 2009 में उद्यम का दौरा करने वाले तत्कालीन उप प्रधान मंत्री विक्टर जुबकोव ने इस परियोजना और विशेष रूप से रूस के अन्य क्षेत्रों में इसकी प्रतिकृति की संभावना की बहुत सराहना की। लेख के लेखक, एक प्रतिनिधिमंडल के हिस्से के रूप में जिसमें नीदरलैंड के एक गोली खरीदार के प्रतिनिधि शामिल थे, ने 2010 में इस गोली संयंत्र का दौरा किया। डचों ने दानों की गुणवत्ता और उत्पादन दोनों की अत्यधिक सराहना की। लेकिन, अफ़सोस, उसी वर्ष संयंत्र बंद कर दिया गया, कर्मचारियों को निकाल दिया गया, भाई बहनक्रास्नोडार क्षेत्र में रोसेलखोजबैंक ओजेएससी की क्षेत्रीय शाखा के प्रमुख निवेशक निकोलाई डायचेन्को, जिन्होंने AlTBioTa परियोजना को वित्तपोषित किया था, को गिरफ्तार कर लिया गया और निवेशक खुद भाग गया। लेकिन यह बिल्कुल अलग कहानी है.

हालाँकि, हम ऑस्ट्रिया और जर्मनी की ओर लौटते हैं। ऑस्ट्रियाई अनुसंधान संघ बायोयूपी के विशेषज्ञ शंकुधारी लकड़ी की तुलना में छर्रों के उत्पादन के लिए दृढ़ लकड़ी का उपयोग करने का मुख्य नुकसान इसकी उच्च राख सामग्री मानते हैं। ऑस्ट्रियाई संघीय वानिकी अनुसंधान केंद्र के विशेषज्ञ एंड्रियास हैदर ने बताया कि पर्णपाती लकड़ी से न केवल एनप्लस ए2 और औद्योगिक श्रेणी के छर्रों का उत्पादन संभव है, बल्कि ऐसे छर्रों का भी उत्पादन किया जा सकता है जो एनप्लस ए1 और डीआईएन+ मानकों को पूरी तरह से पूरा करते हैं। यह सब इस बात पर निर्भर करता है कि दृढ़ लकड़ी का कौन सा भाग कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, चिनार के रस की राख की मात्रा ट्रंक के मूल की राख की मात्रा से काफी भिन्न होती है। राख की मात्रा भी कटाई के समय और मिट्टी की गुणवत्ता, यानी पेड़ के बढ़ते क्षेत्र के आधार पर काफी भिन्न होती है। लकड़ी में राख पदार्थों की सामग्री पर बहुत सारे डेटा हैं, लेकिन वे एक ही प्रजाति के लिए भी भिन्न होते हैं। यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया है कि जब बिल्कुल सूखी लकड़ी को क्रूसिबल में शांत किया जाता है, तो औसत राख अवशेष 0.3 से 1.0% तक होता है। इसके अलावा, 10-25% अवशेष पानी में घुल जाते हैं, ये सोडा और पोटाश हैं (अतीत में इसे औद्योगिक मात्रा में प्राप्त किया जाता था) लकड़ी की राख). लकड़ी की राख के सबसे महत्वपूर्ण अघुलनशील घटक चूना और हैं विभिन्न लवणमैग्नीशियम और आयरन - 75-90% बनाते हैं। हैदर ने देखा कि यूरोप के दक्षिण में, बाल्कन में, विशेषकर गणराज्यों में पूर्व यूगोस्लाविया- क्रोएशिया, मोंटेनेग्रो, सर्बिया और बोस्निया और हर्जेगोविना - जंगलों में बहुत सारे पर्णपाती पेड़ हैं। और पड़ोसी इटली आज प्रीमियम छर्रों की खपत के मामले में यूरोपीय संघ में पहले स्थान पर है: प्रति वर्ष 3 मिलियन टन से अधिक। भौगोलिक स्थिति इन बाल्कन देशों से इटली तक छर्रों के निर्यात के लिए अनुकूल परिस्थितियाँ (लॉजिस्टिक्स) प्रदान करती है। संदर्भ के लिए: जर्मनी में, 2018 की शुरुआत के आंकड़ों के अनुसार, 2017 में, 98.9% छर्रों का उत्पादन शंकुधारी लकड़ी से किया गया था, और केवल 1.1% दृढ़ लकड़ी से बनाया गया था।

बेलारूस और रूस में अनुसंधान

2012 में, मिन्स्क में बेलारूसी राज्य तकनीकी विश्वविद्यालय के रासायनिक लकड़ी प्रसंस्करण विभाग में, प्रयोगशाला स्थितियों में बेलारूस गणराज्य की मुख्य वन-निर्माण प्रजातियों से छर्रों का उत्पादन किया गया था: बर्च, एल्डर और पाइन। ग्रेन्युल नमूने 15 मिनट के लिए 110 डिग्री सेल्सियस के दबाव वाले तापमान पर प्राप्त किए गए थे। अध्ययन के लिए प्रयुक्त सूखे चूरा की आर्द्रता 8-11% थी। परिणामी कणिकाओं की भौतिक और यांत्रिक विशेषताओं की तुलना करने के लिए कार्य निर्धारित किया गया था: आर्द्रता, राख सामग्री, घनत्व, यांत्रिक शक्ति और कम कैलोरी मान। यह स्थापित किया गया है कि बर्च और एल्डर लकड़ी से बने छर्रों का कम कैलोरी मान पाइन छर्रों के कम कैलोरी मान (तालिका 1) के बराबर है। लेकिन हार्डवुड छर्रों की राख सामग्री सॉफ्टवुड छर्रों की राख सामग्री से 3.5 गुना अधिक है। किए गए परीक्षणों से सॉफ्टवुड से छर्रों के उत्पादन की मूलभूत संभावना की पुष्टि हुई। राख सामग्री के संदर्भ में, वे कम से कम औद्योगिक लकड़ी के छर्रों (1.5% तक) और वर्ग ENplus A2 के छर्रों के मानकों को पूरा करते हैं। लेकिन एल्डर और बर्च की लकड़ी से बने छर्रों की विशेषता कम यांत्रिक शक्ति (पाइन छर्रों की ताकत से क्रमशः 11 और 18% कम) है। सॉफ्टवुड से बने छर्रों की यांत्रिक शक्ति विशेषता को प्राप्त करने के लिए, संतृप्त भाप के साथ दृढ़ लकड़ी के कच्चे माल का पूर्व-उपचार आवश्यक है।

दानेदार बनाने से पहले संतृप्त भाप से उपचारित दृढ़ लकड़ी से छर्रों का प्रायोगिक उत्पादन Vitebskdrev OJSC द्वारा स्थापित किया गया था। कच्चे माल की संरचना इस प्रकार है: सन्टी - 35%, एल्डर - 20%, एस्पेन - 40%, पाइन - 5%। 33 मिमी (सामान्य 45 मिमी के बजाय) की प्रभावी दबाव चैनल लंबाई के साथ एक मैट्रिक्स का उपयोग किया गया था, क्योंकि उष्मा उपचारपर्णपाती लकड़ी को शंकुधारी लकड़ी के प्रसंस्करण की तुलना में कम समय लगता है (इसके कारण, ऊर्जा की खपत कम हो गई है)। परिणामस्वरूप, यह पाया गया कि दृढ़ लकड़ी संरचना से छर्रों का घनत्व पाइन लकड़ी से छर्रों के घनत्व के बराबर है (तालिका 2)। यहां परीक्षण रिपोर्ट से उद्धृत करना उचित होगा: “कार्रवाई संतृप्त भापइससे लकड़ी के घटकों को सक्रिय किया गया, नए कार्यात्मक समूहों का निर्माण हुआ जो गोली निर्माण की प्रक्रिया में चिपकने वाली अंतःक्रिया को बढ़ाते हैं। लकड़ी के कणों में अतिरिक्त नमी आ गई, जिसके परिणामस्वरूप प्रेस ग्रेनुलेटर में तापमान 110 से 120 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ गया। उच्च दबाव वाले तापमान ने प्रतिक्रियाओं की तीव्र घटना और अधिक से अधिक उच्च-आणविक यौगिकों के संचय में योगदान दिया, मुख्य रूप से अत्यधिक प्रतिक्रियाशील हेमिकेलुलोज के कारण। पिघले और नरम घटकों ने कोशिका दीवारों के तंतुओं और केशिका और सबमाइक्रोकैपिलरी प्रणालियों के बीच रिक्त स्थान को भर दिया। साथ ही, स्थानिक सहित लकड़ी के घटकों के अणुओं के बीच क्रॉस-लिंक की संख्या में वृद्धि हुई, जिससे टिकाऊ उत्पादों का निर्माण सुनिश्चित हुआ।

दृढ़ लकड़ी के छर्रों की ताकत बढ़ाने के लिए, अक्सर विभिन्न योजकों का उपयोग किया जाता है, जैसे स्टार्च और लिग्निन। रूसी संघ के रूसी विज्ञान अकादमी की साइबेरियाई शाखा के रसायन विज्ञान और रासायनिक प्रौद्योगिकी संस्थान ने दृढ़ लकड़ी को दानेदार बनाते समय एडिटिव्स के प्रभाव का अध्ययन किया। तो, सोडा, नींबू, मछली का तेल, वनस्पति तेल, कॉफी के मैदान छर्रों या ब्रिकेट के गुणों में सुधार करते हैं: वे ड्रॉपआउट के प्रतिशत को कम करते हैं, परिवहन के दौरान टूटने के प्रतिरोध को बढ़ाते हैं और गोदाम या बॉयलर को आपूर्ति करते हैं। कुचला हुआ कोयला छर्रों और ब्रिकेट्स के कैलोरी मान को बढ़ाता है।

गोली उत्पादन के लिए कच्चा माल

यूरोप में, तथाकथित तेजी से बढ़ने वाले वृक्षारोपण पौधों का उपयोग छर्रों के उत्पादन के लिए तेजी से किया जाता है, जिनमें से राख की मात्रा अक्सर पर्णपाती लकड़ी की राख की मात्रा से बहुत अधिक होती है। DIN CERTCO के विशेषज्ञ और सलाहकार - DIN+ मानकों सहित संगठनों, सेवाओं, उत्पादों के लिए दुनिया भर में मान्यता प्राप्त जर्मन प्रमाणन केंद्र; एफएससी/पीईएफसी, एसबीपी - इरविन हेफ़ेल ने स्पष्ट किया कि कुछ तेजी से बढ़ने वाले वृक्षारोपण पौधे, जैसे मिसकैंथस और बांस, लकड़ी के छर्रों के उत्पादन के लिए उपयुक्त कच्चे माल के रजिस्टर में शामिल नहीं हैं, क्योंकि उन्हें लकड़ी के रूप में वर्गीकृत नहीं किया गया है, लेकिन हैं घास के रूप में वर्गीकृत। यानी मिसकैन्थस और बांस से बने छर्रों के लिए ENplus और DIN+ प्रमाणपत्र प्राप्त करना असंभव है।

सामान्य तौर पर, कच्चे माल की राख सामग्री को सीमित करना एक विशुद्ध रूप से अमूर्त और सापेक्ष आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, नीदरलैंड, बेल्जियम, डेनमार्क, पोलैंड और अन्य देशों में बिजली संयंत्रों में, पुआल और सूरजमुखी की भूसी, जैतून के बीज, नट्स के गोले और कॉफी बीन्स और अन्य बायोमास से बने छर्रों, जिनमें से राख की मात्रा कई गुना अधिक थी। लकड़ी के छर्रों की राख सामग्री को कोयले के साथ जला दिया गया। एक अन्य उदाहरण: आर्कान्जेस्क क्षेत्र की बायोनेट कंपनी लिग्निन छर्रों का उत्पादन करती है (एलपीआई नंबर 3 (133), 2018 देखें)। यह हाइड्रोलिसिस उत्पादन अपशिष्ट - लिग्निन के पुनर्चक्रण के लिए रूस में लागू की गई पहली परियोजना है। क्लासिक लकड़ी के दानों की तुलना में, लिग्निन कणिकाओं की विशेषता उच्च कैलोरी मान (21-22 एमजे/किलोग्राम) है, लेकिन उच्च राख सामग्री भी है - 2.4%। हालाँकि, इसने परियोजना के लाभार्थी गज़प्रॉमबैंक को 2018 के वसंत में डेनमार्क में रूसी संघ के व्यापार प्रतिनिधित्व में एक व्यावसायिक बैठक में कोपेनहेगन में एक प्रस्तुति के बाद डेनमार्क और फ्रांस को इन छर्रों की बिक्री शुरू करने से नहीं रोका।

कम-शक्ति वाले बॉयलरों में उपयोग किए जाने वाले दानों की उच्च राख सामग्री के लिए राख के गड्ढे से केवल बार-बार राख निकालने की आवश्यकता होती है, जो एक नियम के रूप में, बगीचे के लिए उर्वरक के रूप में कार्य करता है।

और जब छर्रों को कोयले के साथ जलाया जाता है बड़े ताप विद्युत संयंत्रउच्च शक्ति की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि कोयले की तरह, उन्हें पहले क्रशर से गुजारा जाता है और बारीक अंश में बॉयलर के दहन क्षेत्र में डाला जाता है। तो कणिकाओं की उच्च शक्ति केवल ऊर्जा लागत में वृद्धि करेगी।

जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, छर्रों का उत्पादन स्वयं करना संभव है उच्च गुणवत्तापर्णपाती लकड़ी से या शंकुधारी लकड़ी के मिश्रण से। एक निश्चित अनुपात में मिश्रित कच्चा माल हमें एनप्लस ए1 मानकों को पूरा करने वाली पेलेट गुणवत्ता प्राप्त करने की अनुमति देता है। योजकों और भाप पूर्व-उपचार का भी उपयोग किया जा सकता है या छोड़ा जा सकता है। प्रभाव प्रयुक्त कच्चे माल की गुणवत्ता और प्रकार पर निर्भर करेगा, तकनीकी उपकरणउत्पादन में और निश्चित रूप से, प्रौद्योगिकीविद् और अन्य विशेषज्ञों की व्यावसायिकता से। 

सर्गेई पेरेडेरी, [email protected]

205 के अंत में, वैकल्पिक ऊर्जा के क्षेत्र में एक अभिनव उद्यम वनगा में लॉन्च किया गया था - हाइड्रोलाइटिक लिग्निन से छर्रों के उत्पादन के लिए एक संयंत्र। जैव ईंधन की विशिष्टता यह है कि इसके उत्पादन के लिए कच्चा माल विशेष रूप से औद्योगिक अपशिष्ट है जो पिछली शताब्दी से जमीन पर पड़ा हुआ है।

लिग्निन छर्रों के उत्पादन के लिए रूस में पहला संयंत्र आर्कान्जेस्क क्षेत्र में चालू किया गया था। पूर्व वनगा हाइड्रोलिसिस संयंत्र के आधार पर जर्मन कंपनी एलिग्नो के विशेषज्ञों के साथ मिलकर जेएससी बायोनेट द्वारा उत्पादन स्थापित किया गया था। स्थान का चुनाव आकस्मिक नहीं है - सोवियत वर्षों के दौरान वनगा में हाइड्रोलिसिस उद्योग के अस्तित्व के दौरान, लिग्निन के महत्वपूर्ण भंडार जमा हुए थे, जो संयंत्र को 10-15 वर्षों तक प्रति वर्ष 150 हजार टन छर्रों का उत्पादन करने की अनुमति देगा। नया संयंत्र 2013 से निर्माणाधीन है। उत्पादन में कुल निवेश लगभग 40 मिलियन यूरो था, जिसमें से 10 मिलियन गज़प्रॉमबैंक से इक्विटी निवेश थे, और अन्य 30 मिलियन यूरो अतिरिक्त रूप से परियोजना वित्तपोषण के हिस्से के रूप में बैंक द्वारा आकर्षित किए गए थे।

लिग्निन छर्रों का उद्देश्य पारंपरिक लकड़ी के छर्रों के समान है - इन्हें गर्मी या बिजली उत्पन्न करने के लिए औद्योगिक बॉयलर घरों में ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है। नए छर्रों की विशिष्टता हाइड्रोलाइटिक लिग्निन के प्रसंस्करण के लिए नवीन तकनीक में निहित है, जो हमें उच्च वर्धित मूल्य और अद्वितीय भौतिक गुणों के साथ एक निर्यात उत्पाद प्राप्त करने की अनुमति देती है।

लिग्निन छर्रों का कैलोरी मान पारंपरिक लकड़ी के छर्रों की तुलना में लगभग एक चौथाई अधिक है। नए छर्रों में उच्च घनत्व है, वे जलरोधक हैं और स्वतःस्फूर्त दहन के अधीन नहीं हैं। इससे उनका भंडारण और परिवहन बहुत सरल हो जाता है।

कई उद्योग अर्थशास्त्रियों के अनुसार, गोली उत्पादन मुख्य रूप से यूरोपीय बाजारों पर केंद्रित है, जहां जैव ईंधन का उपयोग करने वाले उद्यमों के लिए सरकारी सब्सिडी कार्यक्रमों द्वारा समर्थित जीवाश्म कच्चे माल की हिस्सेदारी को कम करने के लिए नीतियां लागू की जा रही हैं। बायोनेट ने अभी तक खरीदारों का खुलासा नहीं किया है, केवल यह बताया है कि इटली, जर्मनी और स्लोवेनिया की कंपनियां अब नए उत्पाद में सक्रिय रुचि दिखा रही हैं।

परियोजना के आर्थिक घटक के अलावा, क्षेत्र के लिए इसका सामाजिक महत्व भी महत्वपूर्ण है।

“जब संयंत्र पूरी तरह से भर जाता है, तो लगभग दो सौ नौकरियां पैदा होती हैं। स्थानीय बजट को करों के रूप में अतिरिक्त राजस्व प्राप्त होगा। संयंत्र की गतिविधियों के साथ-साथ, इंजीनियरिंग और सांप्रदायिक बुनियादी ढांचे में सुधार करना संभव है, साथ ही संयंत्र श्रमिकों और उनके परिवारों के लिए अनुकूल रहने की स्थिति भी प्रदान करना संभव है, ”कहा महाप्रबंधकजेएससी "बायोनेट" इगोर चेरेमनोव।

जैसा कि आर्कान्जेस्क क्षेत्र के ईंधन और ऊर्जा परिसर और आवास और सांप्रदायिक सेवाओं के मंत्री इगोर गोडज़िश ने उल्लेख किया है, जैव ईंधन का उत्पादन हमें न केवल लिग्निन डंप से जुड़ी समस्या को हल करने और क्षेत्र पर उनके नकारात्मक प्रभाव को कम करने की अनुमति देता है, बल्कि यह भी एक नवोन्मेषी निर्यात उत्पाद बनाना।

गज़प्रॉमबैंक के लिए, यह अर्थव्यवस्था के वास्तविक क्षेत्र में पहला निवेश नहीं है। गज़प्रॉमबैंक ने बायोनेट ओजेएससी में अपनी रुचि को इस तथ्य से समझाया कि ऐतिहासिक रूप से ऊर्जा उद्योग प्रत्यक्ष निवेश के क्षेत्र में गज़प्रॉमबैंक की प्रमुख दक्षताओं में से एक है। गज़प्रॉमबैंक के प्रत्यक्ष निवेश विभाग के उप प्रमुख और बायोनेट के निदेशक मंडल के अध्यक्ष सर्गेई ग्रिशचेंको ने कहा, "हम लंबे समय से रूस में बायोएनर्जी बाजार की बारीकी से निगरानी कर रहे हैं और लगातार दिलचस्प निवेश अवसरों की तलाश कर रहे हैं।" उनके अनुसार, उच्च स्तरपरियोजना के कार्यान्वयन से जर्मन निर्यात क्रेडिट एजेंसी हर्मीस से वित्तपोषण आकर्षित करना संभव हो गया, जो आम तौर पर कम हो गया कुल लागतवित्तपोषण.

लकड़ी के अपशिष्ट (हाइड्रोलाइटिक लिग्निन) से छर्रों और उनके उत्पादन की एक विधि

आविष्कार नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों, विशेष रूप से जैव ईंधन के उत्पादन के लिए जैव ऊर्जा, लकड़ी प्रसंस्करण उद्योग से अपशिष्ट से ईंधन छर्रों, हाइड्रोलाइटिक लिग्निन से संबंधित है और उत्सर्जन प्रवृत्ति के साथ थर्मल पावर संयंत्रों की एक विस्तृत श्रृंखला में दहन द्वारा थर्मल ऊर्जा जारी करने के लिए उपयोग किया जाता है। जलने पर शून्य हो जाना।

लिग्निन से इसकी सभी किस्मों को कम ज्वलन और ज्वलन तापमान वाले एडिटिव्स और अशुद्धियों के साथ मिलाकर ईंधन बनाने की पहले से ज्ञात विधियाँ, अर्थात् पेट्रोकेमिकल उद्योग की सामग्री या रासायनिक यौगिकों की सूची के साथ: तेल स्लैग, टार, क्रैकिंग अवशेष, थर्मल गैस तेल, भारी उत्प्रेरक क्रैकिंग गैस तेल, डामर और तेल उत्पादन के अर्क, पायरोलिसिस राल या ईंधन तेल या कोयले के कोकिंग और अर्ध-कोकिंग के तरल या पेस्ट उत्पाद, कोयला टार, पिच, टार स्लरी या अभी भी अवशेष और कार्बनिक से अपशिष्ट 9:1 ​​से 1:9 के द्रव्यमान अनुपात में उत्पादन, मुख्यतः 2:1 से 1:3 तक। टार, ईंधन तेल और कोयला टार पिच को 80-150ºС तक गर्म करके तरलीकृत किया जाता है (पेटेंट RU2129142, वर्ग C10L 9/10, C10L 5/14, C10L 5/44 प्रकाशन 04/20/99 के अनुसार)।

लिग्निन के उपयोग या उपयोग की इस पद्धति का नुकसान परिणामी ईंधन (रासायनिक यौगिक) का नकारात्मक प्रभाव है पर्यावरणजब जल रहा हो और प्रतिपादन हो रहा हो नकारात्मक प्रभावभंडारण और उत्पादन के मामलों में.

इससे पहले ज्ञात विधियाँसंयंत्र मिश्रण से ईंधन ब्रिकेट का उत्पादन, जिसमें मिश्रण के घटकों को पीसना, सुखाना, मिश्रण करना और बाद में दबाना शामिल है, इसकी विशेषता यह है कि लकड़ी के कचरे के साथ तकनीकी हाइड्रोलाइटिक लिग्निन का मिश्रण घटकों के निम्नलिखित अनुपात में संयंत्र मिश्रण के रूप में उपयोग किया जाता है। %: लकड़ी का कचरा - 30 - 60 ; तकनीकी हाइड्रोलाइटिक लिग्निन - बाकी (पेटेंट RU2131912, क्लास C10L 5/44 प्रकाशन 06.20.99 के अनुसार)।

नुकसान यह विधितकनीकी और पर्यावरणीय विशेषताओं की अस्थिरता, विशेष रूप से ताकत और राख सामग्री, ब्रिकेट की संरचना में शामिल होने के कारण अवशिष्ट दहन उत्पाद के रूप में राख गठन का एक उत्पाद है लकड़ी का कचराखराब क्वालिटी।

हाइड्रोलाइटिक लिग्निन को दानेदार बनाने के लिए प्रस्तावित समाधान के सबसे करीब हाइड्रोलाइटिक लिग्निन को ब्रिकेट करने की एक विधि मानी जा सकती है, जिसमें प्रारंभिक उत्पाद को गूदा बनाना, लिग्निन गूदे को निष्क्रिय करना और समृद्ध करना, गूदे को और अधिक सूखाना, निर्जलित लिग्निन द्रव्यमान को सुखाना और उसके बाद ब्रिकेटिंग करना शामिल है। समृद्ध लिग्निन गूदे को 45% से अधिक की अवशिष्ट नमी सामग्री के साथ लिग्निन स्लैब बनाकर निर्जलित किया जाता है। बाद वाले को विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र और उच्च आवृत्ति धाराओं के प्रभाव में सुखाया जाता है। विघटित उत्पाद, तैयार लिग्निन द्रव्यमान, को दबाने वाले ब्रिकेट्स में स्थानांतरित किया जाता है (पेटेंट आरयू2132361, वर्ग सी10एल 5/44 प्रकाशन 06.27.99 के अनुसार)।

इस पद्धति के बीच का अंतर कच्चे माल को समृद्ध करने के लिए अतिरिक्त संचालन की आवश्यकता है और इसके परिणामस्वरूप, इनपुट कच्चे माल को पारित करने में लगने वाला समय बढ़ जाता है। तकनीकी प्रक्रिया. सूखने के बाद परिणामी और गठित स्लैब को और कुचलना, जिसकी उपस्थिति की आवश्यकता होती है अतिरिक्त उपकरण, जिसका अर्थ है कामकाजी सतहों का बार-बार बदलना और कम उत्पादकता। एक महत्वपूर्ण नोट दहन के दौरान परिणामी उत्पाद का आगे उपयोग हो सकता है, जो केवल बॉयलर और भट्ठी उपकरण की विशेष रूप से तैयार भट्टियों में संभव है, फ़ीड परिवहन का उपयोग करते हुए, आमतौर पर गोली उत्पादों पर चलने वाले बॉयलरों के लिए आम तौर पर स्वीकृत कोयले से अलग होता है।

प्रस्तावित आविष्कार का सकारात्मक तकनीकी-आर्थिक परिणाम, हाइड्रोलाइटिक लिग्निन से ईंधन छर्रों का उत्पादन, जैव ईंधन उत्पादन की विनिर्माण क्षमता को बढ़ाना, ऊर्जा लागत को कम करना, तकनीकी उपकरणों के चयन में आसानी, अपशिष्ट की कमी और कम उत्सर्जन प्रतिशत शामिल है। उच्च गुणवत्ता वाले बायोमास-आधारित ईंधन के रूप में परिणामी उत्पाद के आगे उपयोग और मध्यवर्ती भंडारण के दौरान ऊर्जा बचत, क्षेत्रों और इलाकों की पर्यावरणीय आवश्यकताओं के मामलों में आवश्यकताओं और कानून का पूर्ण अनुपालन।

घोषित तकनीकी परिणाम इस तथ्य से प्राप्त होता है कि हाइड्रोलाइटिक लिग्निन से छर्रों को ईंधन कणिकाओं, संपीड़ित लिग्निन के रूप में बनाया जाता है। ईंधन छर्रों के उत्पादन में कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जाने वाला लिग्निन लकड़ी के कचरे के हाइड्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया जाता है, और प्रसंस्करण से पहले और दबाने से पहले, यह खनिज तत्वों, गैर-दहनशील समावेशन और मलबे के बाद के हटाने के साथ ठीक सफाई और अंशों में छंटाई से गुजरता है। जो जलाने पर राख के अवशेष और निम्न-गुणवत्ता वाले प्रदूषणकारी उत्सर्जन के प्रतिशत में वृद्धि को प्रभावित करते हैं।

एक विशेष मामले में, हाइड्रोलाइटिक लिग्निन पहले से ही 1-20% (wt.) की मात्रा में हाइड्रोलिसिस उत्पादन के व्युत्पन्न अवशेषों से समृद्ध है। हाइड्रोलिसिस उत्पादन अपशिष्ट में इन्वर्टर से अवशेष, गर्म कीचड़, ठंडा कीचड़, जैविक उत्पादन कीचड़ शामिल हैं पानी की बर्बादी, कार्बनिक यौगिक, मेथॉक्सी समूह, कार्बोक्सिल समूह, कार्बोनिल समूह, फेनोलिक हाइड्रॉक्साइड और ठोस हाइड्रोकार्बन।

हाइड्रोलाइटिक लिग्निन से छर्रों का उत्पादन निम्नानुसार किया जाता है।

चूने के योजक और लकड़ी के कचरे द्वारा प्रक्रिया में कमजोर किए गए सल्फ्यूरिक एसिड के कमजोर समाधानों का उपयोग करके हाइड्रोलिसिस द्वारा प्राप्त हाइड्रोलाइटिक लिग्निन को डंप और भंडारण से यांत्रिक रूप से चुना जाता है, फिर प्रसंस्करण के लिए उत्पादन में ले जाया जाता है।

तैयारी से पहले प्रसंस्करण प्रक्रिया कई चरणों से गुजरती है।

प्रसंस्करण के लिए तैयारी और छँटाई (धातु की वस्तुओं, निर्माण समावेशन और मलबे को हटाना, गैर-हाइड्रोलाइज्ड लकड़ी भी)।

सुखाने के लिए हाइड्रोलाइटिक लिग्निन तैयार करना। इस स्तर पर, शुष्क हाइड्रोलाइटिक लिग्निन के उस भाग का मिश्रण जो सूखने के चरण को पार कर चुका है और भंडारण के दौरान प्राप्त 65% की नमी सामग्री के साथ उत्पादन में प्रवेश करने वाले हाइड्रोलाइटिक लिग्निन का मिश्रण होता है। मिश्रण के दौरान, हाइड्रोलाइटिक लिग्निन की नमी की मात्रा को औसत किया जाता है और आवश्यक तकनीकी संकेतक के बराबर किया जाता है, जो 49 - 54% के बराबर होना चाहिए। इनपुट कच्चे माल की नमी की मात्रा बायोमास पर निर्भर होनी चाहिए, जिसमें नमी की मात्रा 14% से कम है और मिश्रण से पहले कच्चे माल के बाद के नमी संतुलन को बराबर करना आवश्यक है।

हाइड्रोलाइटिक लिग्निन को सुखाने की प्रक्रिया में शामिल भाप के सीधे संपर्क के बिना ड्रम-प्रकार की सुखाने वाली इकाइयों में किया जाता है और खुली आग या उच्च तापमान या इकाइयों और जनरेटर के स्रोतों के साथ कच्चे माल की बातचीत को पूरी तरह से समाप्त कर दिया जाता है।

मृत भाप की आपूर्ति पाइपों के बंडलों में की जाती है, जो उपयोग की जाने वाली सुखाने वाली इकाई की एक विशिष्ट फिलिंग है। सुखाने वाले ड्रम के अंतर-ट्यूब साइनस में व्यवस्थित, जबरन मिश्रण, स्थापित ब्लेड और रिपर्स का उपयोग करके सुखाने का काम होता है। हाइड्रोलाइटिक लिग्निन को तब तक सुखाया जाता है जब तक नमी की मात्रा 8-14% तक न पहुंच जाए।

हाइड्रोलाइटिक लिग्निन का बारीक शुद्धिकरण। सूखे हाइड्रोलाइज्ड लिग्निन (कच्चे माल) को बारीक शुद्धिकरण चरण में डाला जाता है, जिसके बाद परिवहन और संचलन के लिए यांत्रिक उत्तेजना और उन्मुख प्रवाह का उपयोग करके छलनी के पिरामिड सेट का उपयोग करके अंशों में अलग किया जाता है। संपीड़ित हवा. यह प्रक्रिया हाइड्रोलाइटिक लिग्निन संरचना के कार्बनिक भाग से खनिज समावेशन और घटकों को हटाने का प्रावधान करती है। इसके बाद, छनी हुई सामग्री की आंशिक संरचना को बाद में दबाने (दानेदार बनाने) के लिए भंडारण टैंक में स्थानांतरित करने के लिए तैयार मिश्रण के एक अंश के बराबर किया जाता है। कच्चे माल के बारीक शुद्धिकरण के माध्यम से आंशिक घटकों में पृथक्करण की प्रक्रिया, बाद में उत्पाद सिलेंडर के निर्माण के दौरान जुड़ाव, भौतिक विशेषताओं और रासायनिक संरचना को प्रभावित करती है।

छर्रों में दबाना. तैयार सजातीय द्रव्यमान की संचित मात्रा बाद में दबाने की तैयारी के चरण में चली जाती है। तैयारी की अवधि अल्पकालिक है और इसमें आपूर्ति किए गए हाइड्रोलाइटिक लिग्निन को 10-16% की अपनी आर्द्रता के साथ 4 - 10ºС के तापमान पर अतिरिक्त तैयारी के बिना नल के पानी से गीला करना शामिल है। दबाव, तैयार द्रव्यमान के संघनन के रूप में इसे प्रेस ग्रेनुलेटर में डालने के माध्यम से, अर्थात् दबाव रोलर्स और छिद्रित मैट्रिक्स के बीच तकनीकी चल गुहा में, जो काम करने वाली, भारी-भरकम सतह की त्रिज्या है। आपूर्ति की गई सूखी और शुद्ध सामग्री, लिग्निन को लगभग 8 मिमी के सैद्धांतिक रूप से स्वीकृत व्यास और लगभग 8 मिमी की गहराई वाले छिद्रों में धकेलना और परिणामी सिलेंडर को बाहरी चाकू से काटने से तैयार उत्पाद, लिग्निन कणिकाएँ, ईंधन छर्रियाँ मिलती हैं।

इसके बाद, परिणामी उत्पाद एक शीतलन प्रणाली और विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए कूलर से होकर गुजरता है। पंखे द्वारा प्रदत्त वायु प्रवाह द्वारा शीतलन किया जाता है। ठंडा करने के बाद, छर्रे छानने के चरण से गुजरते हैं, जिसके परिणामस्वरूप बारीक अंश और घटिया उत्पाद अलग हो जाते हैं। परिणामी स्क्रीनिंग को दानेदार बनाने के चरण में लौटा दिया जाता है और फिर से दबाया जाता है।

छने हुए तैयार उत्पादों को भंडारण साइलो में ले जाया जाता है। प्रक्रिया पूरी हो गई है.

अनुप्रयोग - दहन. लिग्निन छर्रों को जलाने पर गंध नहीं निकलती है; दहन शांत, नियंत्रित, जाली पर एक समान कालीन में, चल या स्थिर रूप से होता है। हाइड्रोलाइटिक लिग्निन से छर्रों को जलाने पर धुआं व्यावहारिक रूप से रंगहीन होता है, लौ का प्रवेश थर्मल पावर इंजीनियरिंग के मानदंडों और विनियमों, ठोस ईंधन और ठोस ईंधन बॉयलर इकाइयों के उपयोग और अनुप्रयोग पर अनुभाग की सीमा के भीतर होता है। लिग्निन ईंधन छर्रों का दहन भी शुद्ध लकड़ी और कोयले से बने ईंधन छर्रों की दहन स्थितियों के बराबर है। इस कारण कम ब्याज दरहाइड्रोलिसिस छर्रों में सल्फर की मात्रा, वायुमंडल में सल्फर डाइऑक्साइड का उत्सर्जन कम है, जो शून्य की ओर है। थर्मल ऊर्जा की रिहाई के मामले में, लिग्निन छर्रों का दहन अभी भी क्लासिक लकड़ी के ईंधन छर्रों के दहन से गुणात्मक रूप से भिन्न है। पर्यावरण और आर्थिक दृष्टि से भी, लिग्निन कणिकाएँ अधिक लाभप्रद हैं कोयला, और तरल ईंधन। लिग्निन छर्रों का उपयोग आपको लोडिंग, दहन उपकरण में फीडिंग की प्रक्रिया को स्वचालित करने और दहन प्रक्रिया को विनियमित करने की अनुमति देता है। लिग्निन छर्रों का उपयोग उनके उच्च कैलोरी मान 20-21.5 एमजे/किग्रा के बराबर होने के कारण, लकड़ी के उत्पाद से अधिक है और उच्च गुणवत्ता वाले कोयले 5100 किलो कैलोरी/किग्रा के कैलोरी मान के बराबर है। आकार (आंशिक), दबाने के बाद उच्च घनत्व परिणामी उत्पाद की ताकत की विशेषता है और 98-99.5% तक होता है। थोक घनत्व 750 किग्रा/एम3, लिग्निन ईंधन छर्रों को जलने (उपयोग) के स्थान पर ले जाते समय परिवहन कंटेनरों की मात्रा को कम करने में मदद करता है। डिजाइन, प्रारंभिक आधुनिकीकरण और बॉयलर उपकरण के मौजूदा मॉडलों और वेरिएंट के पुनर्निर्माण में महत्वपूर्ण बदलाव के बिना, घरेलू और औद्योगिक दोनों तरह के स्वचालित बॉयलर घरों के लिए ईंधन के रूप में छर्रों का व्यापक रूप से उपयोग किया जा सकता है। उनके आधार पर हाइड्रोलाइटिक लिग्निन से छर्रों भौतिक एवं रासायनिक विशेषताएँवर्ष के समय को ध्यान में रखे बिना, वर्तमान वायुमंडलीय परिस्थितियों में, सुलभ भंडारण की विभिन्न स्थितियों में सुलभ भंडारण के लिए अद्वितीय क्षमताएं और क्षमताएं हैं, वायुमंडलीय वर्षा, उनके प्रकार और मात्रा, उनके कैलोरी मान को बदले बिना और उनके ज्यामितीय आकार को बनाए रखते हुए। एक और अनूठी क्षमता उनकी त्रुटिहीन हाइड्रोफोबिसिटी है, इसलिए वे परिणामी सिलेंडर के पूरे शरीर की गहराई तक नमी को अवशोषित नहीं करते हैं, बल्कि उसे पीछे हटा देते हैं। लेकिन एक और अनूठी संपत्ति आर्द्र वातावरण के संपर्क के बाद मूल आर्द्रता की बहाली है। तकनीकी विशिष्टताओं द्वारा निर्धारित प्रारंभिक विशेषताओं को परिवेशी आर्द्रता में परिवर्तन के संपर्क में आने या वायु द्रव्यमान प्रवाह के लिए मजबूर जोखिम के माध्यम से छर्रों द्वारा प्राप्त किया जाता है। एक शब्द में कहें तो सूखना होता है।

सही आकार, छोटे आकार और एक समान स्थिरता के कारण, दानों को वैक्यूम लोडर या आस्तीन के माध्यम से यांत्रिक आंदोलन के बिना डाला जा सकता है, और नीचे के पिंडों के मुक्त गिरावट के त्वरण बल का उपयोग करके ढलान के पूर्व-व्यवस्थित ढलान के साथ डाला जा सकता है। विशिष्ट शारीरिक भार का प्रभाव. यह न केवल लोडिंग और अनलोडिंग प्रक्रियाओं को स्वचालित करने की अनुमति देता है, बल्कि दहन के दौरान ईंधन की एक समान खुराक सुनिश्चित करने के साथ-साथ चलते समय ऊर्जा की बचत भी करता है।

आज, ताप लागत में छर्रों की तुलना कोयले से की जा सकती है, लेकिन बाद वाले को स्वचालन प्रक्रियाओं और बुनियादी संचालन में लागू करना मुश्किल है - स्लैग को लोड करना/हटाना राख चयन उपकरण का उपयोग करके या मैन्युअल रूप से किया जाना चाहिए, जो बॉयलर उपकरण के प्रकार पर निर्भर करता है। एक महत्वपूर्ण पहलू राख अवशेषों की अनुपस्थिति है, जिसके परिणामस्वरूप निपटान लागत की अनुपस्थिति होती है। छर्रों का उपयोग करते समय स्लैग का निर्माण लिग्निन कणिकाओं के जले हुए द्रव्यमान के 3% से न्यूनतम और उसके बराबर होता है।

दानेदार बनाने और दबाने की विधि द्वारा उत्पादित अन्य प्रकार के ईंधन के विपरीत, विनिर्माण प्रक्रिया में तीसरे पक्ष के योजक और योजक, रसायन शामिल नहीं होते हैं, और इसलिए इसका कारण नहीं बनता है एलर्जी प्रतिक्रियालोगों में।

उनके कैलोरी मान, उपयोग में आसानी, भंडारण, परिवहन, औद्योगिक और घरेलू दोनों मौजूदा हीटिंग उपकरणों में उपयोग और पर्यावरणीय गुणों के संदर्भ में, छर्रे कोयले और गैस ईंधन के बीच एक मध्यवर्ती कड़ी हैं, लेकिन अधिक मोबाइल और सुरक्षित हैं।

1. हाइड्रोलाइटिक लिग्निन से बने छर्रों को ईंधन कणिकाओं के रूप में बनाया जाता है, जिन्हें सल्फ्यूरिक एसिड समाधान के साथ लकड़ी के कचरे को हाइड्रोलाइज करके प्राप्त हाइड्रोलाइटिक लिग्निन से दबाया जाता है, इसकी विशेषता यह है कि प्रसंस्करण से पहले, हाइड्रोलाइटिक लिग्निन को हाइड्रोलिसिस उत्पादन से व्युत्पन्न अपशिष्ट से समृद्ध किया जाता है, और इसे दबाने से पहले खनिज तत्वों को हटाने और राख की मात्रा में कमी के साथ बारीक सफाई और अंशों में छँटाई की जाती है।

2. दावा 1 के अनुसार हाइड्रोलाइटिक लिग्निन से छर्रों का उत्पादन करने की एक विधि, जिसमें सफाई, मिश्रण, सुखाने और दबाने शामिल हैं और इसकी विशेषता यह है कि प्रसंस्करण से पहले, हाइड्रोलाइटिक लिग्निन को हाइड्रोलिसिस उत्पादन से व्युत्पन्न अपशिष्ट से समृद्ध किया जाता है, और दबाने से पहले इसे छंटाई के साथ अच्छी तरह से साफ किया जाता है। अंशों में, इसके बाद खनिज तत्वों को हटा दिया जाता है और राख की मात्रा कम कर दी जाती है।

3. दावे 2 के अनुसार विधि की विशेषता यह है कि हाइड्रोलिसिस लिग्निन को 1-20% wt की मात्रा में हाइड्रोलिसिस उत्पादन से प्राप्त व्युत्पन्न अपशिष्ट से समृद्ध किया जाता है।

समान पेटेंट:

आविष्कार पीट ईंधन को दबाने की प्रक्रिया के स्वचालित नियंत्रण के लिए एक विधि का खुलासा करता है, जिसमें आर्द्रता, तापमान, कच्चे माल की खपत को मापना और बाद में माइक्रोकंट्रोलर पर निर्धारित मूल्यों के साथ मापा डेटा की तुलना करना शामिल है, और इसके अतिरिक्त स्वचालित माप भी शामिल है और मैट्रिक्स (दबाने) चैनल में दबाने के दबाव, गति की गति और सामग्री को पकड़ने के समय का विनियमन।

आविष्कार एक लंबे समय तक जलने वाले लॉग का वर्णन करता है, जो 0.5 लीटर से अधिक की मात्रा और 500 ग्राम से अधिक वजन वाला एक अखंड उत्पाद है, जिसमें पैराफिन, स्टीयरिन, मोम या उनका मिश्रण, लकड़ी का आटा, कटा हुआ पुआल, कागज और कुछ नहीं होता है। 1 मिमी से अधिक व्यास या उसके मिश्रण, 4 मिमी व्यास तक के लकड़ी के छर्रे और जिनमें नमी की मात्रा 8% से अधिक न हो, के साथ सामूहिक अंश% में: पैराफिन, स्टीयरिन, मोम 30-40 लकड़ी का आटा, कटा हुआ पुआल, कागज 20-60 लकड़ी के छर्रे 10-40 दावा किए गए आविष्कार का तकनीकी परिणाम लॉग के जलने के समय को बढ़ाना है, साथ ही इसकी स्पष्ट पहचान भी है।

यह आविष्कार टॉरफाइड डेंसिफाइड बायोमास के उत्पादन के लिए एक सतत प्रक्रिया का खुलासा करता है, जिसमें ये चरण शामिल हैं: (ए) डेंसिफाइड बायोमास सामग्री की आपूर्ति प्रदान करना, (बी) डेंसिफाइड बायोमास सामग्री को ज्वलनशील तरल में डुबोना, (सी) डेंसिफाइड बायोमास सामग्री को टॉरिफाइड करना लगभग 270 डिग्री सेल्सियस से लगभग 320 डिग्री सेल्सियस के तापमान रेंज पर या उसके भीतर एक ज्वलनशील तरल पदार्थ, जो कम से कम 10 मिनट से लेकर लगभग 120 मिनट तक की अवधि के लिए टॉरफाइड सघन बायोमास बनाता है, (डी) टॉरफाइड सघन बायोमास को स्थानांतरित करता है। पानी के स्नान में ज्वलनशील तरल, और (ई) पानी के स्नान से ठंडा टॉरफाइड कॉम्पैक्टेड बायोमास पुनर्प्राप्त करें, जिसमें चरण (ई) में पुनर्प्राप्त टॉरफाइड कॉम्पैक्टेड बायोमास में लगभग 20% w/w से अधिक नहीं होता है।

यह आविष्कार कार्बन-समृद्ध बायोमास सामग्री के उत्पादन की एक विधि, इस तरह से प्राप्त सामग्री के साथ-साथ इसके उपयोग से संबंधित है। कार्बन-समृद्ध बायोमास सामग्री के उत्पादन की एक विधि में निम्न चरण शामिल हैं: (i) फीडस्टॉक के रूप में लिग्नोसेल्यूलोसिक सामग्री प्रदान करना, (ii) उक्त फीडस्टॉक को सबस्टोइकोमेट्रिक मात्रा की उपस्थिति में 120 डिग्री सेल्सियस से 320 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर उपचार के अधीन करना। सूखे लिग्नोसेल्यूलोसिक सामग्री के 0.15-0.45 mol/kg की सीमा में O2 या समकक्ष O2 की सांद्रता पर ऑक्सीजन की, बशर्ते कि लिग्नोसेल्यूलोसिक सामग्री के पूर्ण दहन के लिए एक सीलबंद प्रतिक्रिया पोत में ऑक्सीजन की स्टोइकोमेट्रिक मात्रा की आवश्यकता होती है, (iii) खुला कहा प्रतिक्रिया पात्र, और (iv) प्रतिक्रिया पात्र मिश्रण से ठोस उत्पाद पुनर्प्राप्त करें।

आविष्कार में चारकोल ईंधन ब्रिकेट बनाने की एक विधि का वर्णन किया गया है, जिसमें 170-200 एमपीए के दबाव और 10-12% की आर्द्रता पर मिश्रण को 80-100 डिग्री सेल्सियस तक पहले से गर्म करके पीसना, मिश्रण करना और दबाना शामिल है, जो इस तथ्य की विशेषता है। मिश्रण तैयार करते समय, 5 -10 wt.% चूरा।

आविष्कार बायोमास से ईंधन के उत्पादन के लिए एक विधि का खुलासा करता है, जिसमें बायोमास को 150 से 300 डिग्री सेल्सियस के तापमान रेंज में गर्मी उपचार के अधीन किया जाता है, दबाव, बढ़ी हुई भाप और हवा के साथ एक रिएक्टर (11), जिसमें दबाव जारी होता है उपचार पूरा होने पर, जबकि रिलीज दबाव से वृद्धि हुई है, भाप और अन्य गैसों की मात्रा अस्थायी रूप से एक अनुकूली मात्रा के साथ एक कंटेनर (14) में जमा हो जाती है, और भाप और अन्य गैसों को कम से कम एक में गर्मी विनिमय के अधीन किया जाता है हीट एक्सचेंजर (13) ताकि संघनित गैसें संघनित हो जाएं और कम से कम एक हीट एक्सचेंजर (13) में संघनन की गर्मी छोड़ें।

आविष्कार में लकड़ी के कचरे से ईंधन ब्रिकेट बनाने की एक विधि का वर्णन किया गया है, जिसमें लकड़ी के कचरे को लोड करना, उसे दबाना और सुखाना शामिल है, और लकड़ी के कचरे को लोड करने के बाद, उन्हें अतिरिक्त रूप से अल्ट्रासाउंड के साथ कॉम्पैक्ट किया जाता है, इसके बाद लकड़ी के कचरे को उच्च दबाव के साथ दबाया और संसाधित किया जाता है। आवृत्ति विद्युत क्षेत्र.

आविष्कार लकड़ी के मूल के दो-घटक मिश्रण से ईंधन ब्रिकेट का खुलासा करता है: पहला घटक लकड़ी की कटाई और/या लकड़ी प्रसंस्करण उद्यमों से कुचल लकड़ी का कचरा है, और दूसरा घटक लकड़ी का कोयला है, जबकि दो-घटक मिश्रण को फॉर्म में प्रस्तुत किया गया है कुचले हुए लकड़ी के कचरे के एक मैट्रिक्स को मिलाकर और चारकोल के बिखरे हुए कणों को मजबूत करके प्राप्त एक समरूप मिश्रित सामग्री, दो चरणों में की जाती है: पहला चरण - एक साथ होने वाली निम्नलिखित प्रक्रियाओं को जोड़कर: मूल प्राकृतिक नमी के साथ लकड़ी के कचरे को सुखाना, फैलाव मूल चारकोल और मैट्रिक्स द्वारा बिखरे हुए चारकोल का सोखना; और दूसरा चरण - समग्र सामग्री को ब्रिकेट करने की प्रक्रिया में, अधिमानतः बाहर निकालना द्वारा, और सुखाने, फैलाव और सोखना का संयोजन लकड़ी के कचरे से नमी वाष्प के साथ ग्रिप गैसों के मिश्रण के एक गतिशील लूपेड ताप प्रवाह में किया जाता है। सुखाने की प्रक्रिया, जबकि फीडस्टॉक में चारकोल सामग्री 5÷30 wt के भीतर बनाए रखी जाती है।

आविष्कार में लकड़ी के कचरे से ईंधन ब्रिकेट बनाने की एक विधि का वर्णन किया गया है, जिसमें पीसना, 12-16% नमी की मात्रा तक सुखाना, तकनीकी हाइड्रोलिसिस लिग्निन सहित मिश्रण के घटकों को मिलाना और बाइंडर चार्ज की तैयारी शामिल है। तकनीकी हाइड्रोलिसिस लिग्निन 5-10% में 70-80% सोडियम कार्बोनेट जोड़ना और आगे यांत्रिक सक्रियण के बाद 15-20% लंबा लंबा पिच को 90 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करना, परिणामी मिश्रण 10-15% की मात्रा में होता है लकड़ी के कचरे के साथ मिश्रित, 85-90% की मात्रा में 1-5 मिमी तक कुचल दिया जाता है, और मिश्रण की ब्रिकेटिंग 90±2°C तापमान और 45-50 MPa दबाव पर की जाती है।

आविष्कार ईंधन कणिकाओं के उत्पादन के लिए एक विधि का खुलासा करता है, जिसमें स्टेशनों पर उत्पन्न सक्रिय कीचड़ की खुराक और मिश्रण शामिल है। जैविक उपचारअपशिष्ट जल, एक निर्जलीकरण योजक के साथ, परिणामी मिश्रण का निर्जलीकरण और बाद में मिश्रण का निर्माण, 97-99% वजन की जल सामग्री के साथ सक्रिय कीचड़ का उपयोग करते समय, थर्मल रासायनिक जल उपचार से कीचड़ का उपयोग एक निर्जलीकरण योजक के रूप में किया जाता है बिजलीघर(टीईएस) 3% से अधिक की आर्द्रता के साथ, टीईएस के रासायनिक जल उपचार कीचड़ के साथ सक्रिय कीचड़ की खुराक और मिश्रण अनुपात (7-10): (1-2)% वजन, परिणामी मिश्रण में किया जाता है। पानी को दो चरणों में साफ किया जाता है, पहले चरण में 1-3 मिनट के लिए सेंट्रीफ्यूजेशन किया जाता है जब तक कि 69-74% की नमी वाली सामग्री वाला मिश्रण प्राप्त नहीं हो जाता है, और दूसरे चरण में - सुखाने को एक बेल्ट ड्रायर पर किया जाता है। 20-40 मिनट के लिए 105-115 डिग्री सेल्सियस का तापमान जब तक कि 40-45% नमी की मात्रा वाला मिश्रण प्राप्त न हो जाए, फिर निर्जलित मिश्रण को दानेदार बनाकर ढाला जाता है और फिर दानों को एक कार्बनिक योजक के साथ लेपित किया जाता है, जबकि ईंधन के दानों में शामिल होता है , वजन%: सक्रिय कीचड़ - 65-75, थर्मल पावर प्लांट रासायनिक जल उपचार कीचड़ - 6-10, कार्बनिक योजक - बाकी।

आविष्कार चारकोल से बने एक उत्पाद का वर्णन करता है जिसमें एक बेलनाकार शरीर और सहायक तत्व होते हैं, इसकी निचली सतह अवतल लेंस के रूप में बनाई जाती है, और सहायक तत्वों को वायु मार्ग-डिफ्यूज़र द्वारा अलग किया जाता है, जिसमें धनुषाकार-घुमावदार विन्यास होता है बाहर और भीतर विस्तार करो।

आविष्कार ईंधन ब्रिकेट और कणिकाओं के उत्पादन के लिए एक विधि का खुलासा करता है, जिसमें पीसना, सुखाना, खुराक देना, खिलाना, मिश्रण करना, ब्रिकेटिंग, दानेदार बनाना और ठंडा करना शामिल है, जिसमें विशेषता यह है कि ब्रिकेट और कणिकाओं का उत्पादन कटे हुए भूसे के मिश्रण के आधार पर किया जाता है। 20-30% तक जेरूसलम आटिचोक या सूरजमुखी के तने और उसकी टोकरियाँ, या 30-40% सूखी कुचली हुई लकड़ी, जंगल या बगीचे का कचरा, या 20% तक चूरा।

आविष्कार एक सूखे दहनशील पदार्थ के उत्पादन के लिए एक विधि का खुलासा करता है, जिसमें शामिल हैं: नमी युक्त एक दहनशील सामग्री से बने कणों की बहुलता को मिलाने का एक मिश्रण चरण और एक सिंथेटिक राल युक्त इमल्शन से बना एक निर्जलीकरण तरल एक मिश्रण बनाने के लिए जिसमें सतहें कण निर्जलीकरण तरल के संपर्क में आते हैं; और कणों की सतहों पर सुखाए गए निर्जलीकरण तरल पदार्थ से बनी सिंथेटिक राल कोटिंग बनाने के लिए सुखाने का चरण, कणों से नमी को वाष्पित करके लेपित कणों का निर्माण करता है जिसमें नमी की मात्रा का प्रतिशत कम होता है, और एक सिंथेटिक राल कोटिंग जो सतह को कवर करती है कणों में से, जिसमें डीहाइड्रोजनिंग तरल में निहित सिंथेटिक राल एक ऐक्रेलिक राल, एक यूरेथेन राल या एक पॉलीविनाइल एसीटेट राल है, जिससे एक सूखा प्राप्त होता है ज्वलनशील पदार्थ, लेपित कणों से निर्मित।

वर्तमान आविष्कार उच्च जल सामग्री वाले जैविक कचरे का उपयोग करके ठोस ईंधन के उत्पादन के लिए पर्यावरण के अनुकूल और अत्यधिक कुशल विधि से संबंधित है, जिसमें शामिल हैं: (ए) एक अपशिष्ट मिश्रण चरण जिसमें उच्च जल सामग्री वाले जैविक कचरे और नगरपालिका ठोस कचरे को एक में डाला जाता है। Fe-आधारित रिएक्टर और मिश्रण; (बी) एक हाइड्रोलिसिस चरण जिसमें मिश्रण को हाइड्रोलाइज करने के लिए Fe-आधारित रिएक्टर को उच्च तापमान वाली भाप की आपूर्ति की जाती है; (सी) एक दबाव कम करने वाला कदम जिसमें रिएक्टर से भाप निकलती है और रिएक्टर के अंदर दबाव तेजी से होता है ताकि चरण (बी) के बाद कम आणविक भार वाले कार्बनिक अपशिष्ट को सुनिश्चित किया जा सके या विशिष्ट सतह क्षेत्र को बढ़ाया जा सके चरण (बी) के बाद नगरपालिका अपशिष्ट; (डी) पानी निकालने के लिए एक वैक्यूम या विभेदक दबाव कदम; और (ई) एक ठोस ईंधन उत्पादन चरण जिसमें चरण (डी) से प्रतिक्रिया उत्पाद को प्राकृतिक रूप से सुखाया जाता है और 10 से 20% पानी की मात्रा वाले ठोस ईंधन का उत्पादन करने के लिए संपीड़ित किया जाता है। // 2569369

ठोस या पेस्ट जैसी ऊर्जा वाले कच्चे माल को सुखाकर बारीक ईंधन का उत्पादन करने के लिए एक उपकरण, जिसमें एक रोटर और प्रभाव तत्वों के साथ एक प्रभाव रिएक्टर होता है, जिसमें उक्त प्रभाव रिएक्टर 350 डिग्री सेल्सियस तक गर्मी प्रतिरोधी होता है, गर्म आपूर्ति के लिए एक उपकरण प्रभाव रिएक्टर के निचले हिस्से में सुखाने वाली गैस, रिएक्टर के शीर्ष पर ठोस या पेस्ट जैसी ऊर्जा फीडस्टॉक की आपूर्ति के लिए एक उपकरण, ऊर्जा फीडस्टॉक के कुचले हुए, सूखे कणों वाली गैस धारा को छोड़ने के लिए कम से कम एक उपकरण और एक उपकरण प्रभाव रिएक्टर से निकलने वाली गैस धारा से ऊर्जा फीडस्टॉक के कुचले, सूखे कणों को अलग करने और डिस्चार्ज करने के लिए, जिसमें सुखाने वाली गैस को भूलभुलैया सील के पास और/या प्रभाव के रोटर शाफ्ट के पास स्थित भूलभुलैया सील के माध्यम से प्रभाव रिएक्टर में पेश किया जाता है। रिएक्टर.

आविष्कार में ठोस ईंधन के उत्पादन की एक विधि का वर्णन किया गया है, जिसमें वे चरण भी शामिल हैं जिनमें पाउडर वाले निम्न-श्रेणी के कोयले और तेल को मिलाकर एक निलंबन तैयार किया जाता है; निलंबन में मौजूद नमी को गर्म करके वाष्पित करें और वाष्पीकरण चरण के बाद प्राप्त निलंबन को एक ठोस पदार्थ और तरल में अलग करें, जिसमें वाष्पीकरण चरण में पहले परिसंचरण पथ में निलंबन को गर्म करने और दूसरे में गर्म निलंबन को गर्म करने के चरण शामिल हैं। परिसंचरण पथ जो पहले परिसंचरण पथ से अलग है, जिसमें वाष्पीकरण चरण में उत्पन्न प्रक्रिया भाप को प्रीहीटिंग चरण और हीटिंग चरण में से किसी एक के लिए गर्मी हस्तांतरण तरल पदार्थ के रूप में उपयोग किया जाता है, और बाहरी रूप से पेश की गई भाप को गर्मी हस्तांतरण के रूप में उपयोग किया जाता है दूसरे चरण के लिए तरल पदार्थ.

आविष्कार हाइड्रोलाइटिक लिग्निन से बने छर्रों का खुलासा करता है, जो ईंधन कणिकाओं के रूप में बनाए जाते हैं, सल्फ्यूरिक एसिड समाधान के साथ लकड़ी के कचरे को हाइड्रोलाइज करके प्राप्त हाइड्रोलाइटिक लिग्निन से दबाए जाते हैं, इस तथ्य की विशेषता है कि प्रसंस्करण से पहले, हाइड्रोलाइटिक लिग्निन को हाइड्रोलिसिस उत्पादन से व्युत्पन्न अपशिष्ट से समृद्ध किया जाता है, और दबाने से पहले इसे अंशों में छांटकर अच्छी तरह से साफ किया जाता है, इसके बाद खनिज तत्वों को हटा दिया जाता है और राख की मात्रा कम कर दी जाती है। हाइड्रोलाइटिक लिग्निन से छर्रों के उत्पादन की एक विधि का भी खुलासा किया गया है। तकनीकी परिणाम में उन छर्रों को प्राप्त करना शामिल है जिनमें इष्टतम विशेषताएं हैं: उनके पास उच्च कैलोरी मान, उच्च यांत्रिक शक्ति है, और जब उन्हें जलाया जाता है, तो कोई राख अवशेष नहीं बनता है। 2 एन. और 1 वेतन उड़ना।

एक नए प्रकार के जैव ईंधन - लिग्निन से ईंधन छर्रों - के उत्पादन के लिए एक परियोजना जर्मनी में कॉटबस के तकनीकी विश्वविद्यालय में लीपज़िग में बायोमास रिसर्च सेंटर और तकनीकी उपकरण बनाने वाली एक कंपनी के साथ शुरू की गई थी।

विशेषज्ञों के मुताबिक, नया प्रोजेक्टअंततः औद्योगिक पैमाने पर हाइड्रोलाइज्ड लिग्निन से उच्च गुणवत्ता वाले ईंधन कणिकाओं (छर्रों) या ब्रिकेट का उत्पादन करना संभव हो जाएगा।

पायलट प्रोजेक्ट जून 2013 में लॉन्च किया जाएगा। पर्यावरण संरक्षण कार्यक्रम के तहत यूरोपीय संघ के अनुदान द्वारा वित्त पोषण प्रदान किया जाता है।

कई वर्षों से, दुनिया भर के सैकड़ों वैज्ञानिक संगठन हाइड्रोलाइटिक लिग्निन के उपयोग के क्षेत्र में अनुसंधान और विकास में लगे हुए हैं। उनमें से कई अंदर हैं अलग-अलग सालउद्योग में पहले ही लागू किया जा चुका है। में हाल ही मेंपर्यावरणीय समस्याओं को हल करने और ऊर्जा क्षेत्र में सामान्य रूप से बायोमास के औद्योगिक उपयोग में बढ़ती रुचि के कारण ये कार्य प्रासंगिक हो गए हैं। लेकिन गंभीर सरकारी समर्थन के बिना, सबसे अधिक संभावना है कि "डंप अभी भी वहीं रहेगा।"

जहां तक ​​रूस का सवाल है, रूसी संघ में हाइड्रोलाइटिक लिग्निन का भंडार, जिसकी मात्रा लाखों टन है, लकड़ी प्रसंस्करण से निकलने वाले अन्य कचरे - छाल, चूरा, आदि के बराबर है।

यह दिलचस्प है कि लिग्निन लकड़ी के कचरे से उसकी अधिक एकरूपता में और, सबसे महत्वपूर्ण रूप से, अधिक सांद्रता में (उदाहरण के लिए, हाइड्रोलिसिस संयंत्रों के पास डंप) में भिन्न होता है। व्यवहारिक रूप से पूर्ण अनुपस्थितिइसका निपटान पर्यावरण की दृष्टि से और इसके भंडारण में समस्याएँ पैदा करता है।

अधिकांश हाइड्रोलिसिस और जैव रासायनिक संयंत्रों में, लिग्निन को कूड़े में फेंक दिया जाता है और बड़े क्षेत्रों को प्रदूषित करता है।

कई यूरोपीय विशेषज्ञ, ऐसे संयंत्रों का दौरा करते हुए, इस बात पर जोर देते हैं कि यूरोप में कहीं भी उन्होंने अप्रयुक्त ऊर्जा कच्चे माल की इतनी भारी सांद्रता नहीं देखी है।

साहित्य में उपलब्ध आंकड़ों के अनुसार, सीआईएस में रासायनिक कच्चे माल के रूप में हाइड्रोलाइटिक लिग्निन का उपयोग 5% से अधिक नहीं है। और अंतर्राष्ट्रीय लिग्निन संस्थान के अनुसार, दुनिया में 2% से अधिक तकनीकी लिग्निन का उपयोग औद्योगिक, कृषि और अन्य उद्देश्यों के लिए किया जाता है। बाकी को बिजली संयंत्रों में जला दिया जाता है या कूड़े के ढेर में फेंक दिया जाता है।

संकट

हाइड्रोलाइटिक लिग्निन के पुनर्चक्रण की समस्या 30 के दशक से उद्योग के लिए मुख्य समस्या रही है। और यद्यपि वैज्ञानिकों और चिकित्सकों ने लंबे समय से साबित किया है कि लिग्निन का उपयोग उत्कृष्ट ईंधन, उर्वरक और बहुत कुछ बनाने के लिए किया जा सकता है कई वर्षों के लिएयूएसएसआर और सीआईएस दोनों में हाइड्रोलिसिस उद्योग के अस्तित्व के बाद से, लिग्निन का पूर्ण रूप से उपयोग करना संभव नहीं हो पाया है।

कठिनाई औद्योगिक प्रसंस्करणलिग्निन इसकी प्रकृति की जटिलता के साथ-साथ इस बहुलक की अस्थिरता के कारण है, जो रासायनिक या थर्मल प्रभावों के परिणामस्वरूप अपरिवर्तनीय रूप से इसके गुणों को बदलता है। हाइड्रोलिसिस संयंत्रों से निकलने वाले कचरे में प्राकृतिक लिग्निन नहीं होता है, बल्कि बड़े पैमाने पर संशोधित लिग्निन युक्त पदार्थ या पदार्थों का मिश्रण होता है जिनमें उच्च रासायनिक और जैविक गतिविधि होती है। इसके अलावा, वे अन्य पदार्थों से दूषित होते हैं।

कुछ प्रसंस्करण प्रौद्योगिकियां, उदाहरण के लिए, परिणामी उत्पादों की तुलनीय गुणवत्ता के साथ सरल रासायनिक यौगिकों (फिनोल, बेंजीन, आदि) में लिग्निन का अपघटन, तेल या गैस से उनके संश्लेषण की तुलना में अधिक महंगी हैं।