Lignin pellets. Hydrolyse lignin Lignin granulat

Lignin - hva er det? Ikke alle vil kunne svare på dette spørsmålet, men vi vil prøve å finne ut av det. Lignin er et stoff som er en del av absolutt alle planter på jorden. I tillegg til det er det også verdt å merke seg slike nyttige komponenter som cellulose og hemicellulose.

Hovedformålet med lignin er å sikre tettheten til veggene i karene som vann og næringsstoffer oppløst i det beveger seg gjennom. Lignin og cellulose, som er sammen i celleveggene, øker deres styrke. Ikke alle planter har samme mengde av denne forbindelsen. Mesteparten av det finnes i bartrær, omtrent 40 %, men i løvtrær – bare 25 %.

Egenskaper til lignin

Dette stoffet har en mørk gul farge. Det er praktisk talt uløselig i vann og organiske løsemidler. Lignin - hva er det fra et strukturelt synspunkt? Det vil ikke være mulig å svare entydig på dette spørsmålet, siden det å være en del av ulike planter, kan dette stoffet avvike betydelig i strukturen.

Når lignin brytes ned, dannes det næringsrik humus, som spiller en viktig rolle i naturen. Lignin behandles i det naturlige miljøet av en hær av bakterier, sopp og noen insekter.

Hovedfordelen med dette stoffet er at det ikke er behov for å produsere eller utvinne det. Ja, dette er nesten umulig at lignin er så tett bundet til planteceller at dets kunstige separasjon er en kompleks prosess.

Ligninet som produseres i dag er ikke annet enn vanlig avfall fra celluloseforedling. I dette tilfellet går en stor masse av det tapt, men dens kjemiske aktivitet øker.

Metoder for å isolere lignin

Prosessen med å utvinne dette stoffet fra tre utføres for forskjellige formål:

studie av materiens egenskaper;
bestemmelse av mengden lignin i ulike planter.

Metoder for utvinning av et stoff velges avhengig av formålet med bruken. Dersom videre studier er målet, bør isolasjonsmetodene ha minst mulig effekt på strukturen og kvaliteten til ligninet. Selv om det praktisk talt ikke er noen metoder som vil garantere mottak av et stoff i uendret tilstand.

Når det er isolert, inneholder lignin flere urenheter:

ekstraktive stoffer gir uløselige forbindelser ved hydrolyse;
sukker humification produkter;
en blanding av vanskelig hydrolysere polysakkarider.

De mest egnede betingelsene for isolering av lignin er de under hvilke største antall stoffer. I dette tilfellet oppnås lignin praktisk talt uten urenheter, og dets små tap observeres.

Svovelsyremetoden regnes som den vanligste, men saltsyremetoden brukes mye sjeldnere på grunn av ulempen ved å jobbe med konsentrert syre.

Varianter av lignin

Hovedkilden til lignin er industriell produksjon av cellulose. Ulike bedrifter i dette området kan bruke forskjellige produksjonsteknologier, derfor har ligninet oppnådd på denne måten forskjellige kvaliteter og sammensetning.

I prosessen med å produsere alkalier eller sulfater oppnås sulfatlignin, mens det i produksjon av syrer - sulfitt.

Disse typene skiller seg fra hverandre, ikke bare i sammensetning, men også i metoden for avhending. Sulfatlignin brennes, og sulfittlignin sendes til lagring i spesielle lagringsanlegg.

Hydrolytisk lignin produseres ved hydrolysebedrifter.

Egenskaper til hydrolytisk lignin

Dette er et pulveraktig stoff med en tetthet på opptil 1,45 g/cm³. Fargen varierer fra lys beige til ulike nyanser av brunt. Lignininnholdet i et slikt stoff kan variere fra 40 til 80%.

Hydrolytisk lignin har giftige egenskaper og høy adsorpsjonskapasitet, som er grunnlaget for bruk i medisin.

Hvis et stoff som blir brannfarlig ved tørking sprayes, kan det være eksplosjonsfare. Ved forbrenning avgir tørr lignin en ganske stor mengde varme. Dens antennelsestemperatur er 195 grader, og ulmingen begynner ved en temperatur på 185 °C.

Produksjon av ligninpreparater

Lignin er isolert fra tre for å oppnå sine forberedelser for ulike studier. La oss vurdere stadiene av ligninisolasjon:

sliping av tre til sagflis og, i noen tilfeller, mel;
behandling med en alkohol-toluen-blanding for å bli kvitt ekstraktiver;
bruk av sure katalysatorer som hindrer lignin i å bli løselig.

Produksjonsprosessen produserer noen løselige forbindelser som utfelles, renses og tørkes for å danne et pulver.

Påføring av hydrolytisk lignin

Til tross for at dette stoffet er ganske vanskelig å resirkulere på grunn av det kompleks natur og ustabilitet kan vi liste opp ulike bransjer der lignin brukes. Bruken av stoffet har følgende retninger:

produksjon av drivstoffbriketter;
som kjele drivstoff;
produksjon av reduksjonsmidler for visse metaller og silisium;
fyllstoff i plastproduksjon;
drivstoff gass produksjon;
produksjon av gjødsel;
produksjon av ugressmidler;
som et råmateriale for produksjon av fenol, eddiksyre;
produksjon av aktivert karbon;
som sorbent for rensing av kommunalt og industrielt avløpsvann;
produksjon av medisinske produkter;
teglproduksjon og keramiske produkter.

Årsaker til økende etterspørsel etter lignin

Hydrolytisk lignin er et utmerket drivstoff som, når det brennes, produserer en stor mengde energi. I tillegg er råvarene for produksjon av en slik energiressurs ganske tilgjengelige og fornybare.

Ikke bare i vårt land, men over hele verden, er spørsmålet om å produsere alternative energikilder aktuell for tiden. Det er en rekke årsaker til dette, inkludert følgende:

Naturlige energibærere - kull, olje og gass krever bruk av ulike kostbare metoder for utvinning. Dette kan ikke annet enn å påvirke deres stadig økende verdi.
Energikilder som brukes i dag er uttømmelige naturlige ressurser, så det vil komme en tid da deres reserver praktisk talt er brukt opp.
Produksjonen av alternative energikilder stimuleres av staten i mange land.

Lignin som drivstoff

I dag brukes lignin i økende grad som et alternativt drivstoff. Hva er det og hvordan ser det ut?

Stoffet er sagflis med et fuktighetsinnhold på opptil 70 %, som varierer i sammensetning avhengig av råstoffet. Strukturen deres er veldig lik som også har et stort antall små porer. Egenskapene til et slikt stoff gjør det mulig å utsette det for brikettering og granulering. Hvis du legger høyt trykk på en slik brikett, blir den til en viskøs plastmasse.

Granuler laget av slik lignin har høy varmeoverføring, men produserer ikke mye røyk. og pellets er et materiale av høy kvalitet, når det brennes, frigjøres mye varme, og det er praktisk talt ingen sot. Fra dette kan vi konkludere med at lignin fungerer som et utmerket råmateriale for produksjon av drivstoff i briketter.

Bruk av lignin i pulverform

Dette stoffet i pulverform finner sin bruk som et tilsetningsstoff i produksjon av asfaltbetong. Bruken av hydrolytisk lignin tillater:

øke styrke, vannmotstand og motstand mot sprekker;
spare veibygging materialer;
forbedre miljøsituasjonen betydelig på steder der avfall lagres;
gjenopprette fruktbarheten til de landene som brukes til dumping.

I veibransjen er det ganske lønnsomt å bruke lignin. Dens egenskaper er slik at den kan forbedre kvaliteten på byggematerialet betydelig. I tillegg gjør lignin det mulig å erstatte dyre tilsetningsstoffer.

Ligninderivater

Derivater av dette stoffet er lignosulfonater, som dannes under sulfittmetoden for treforedling. Lignosulfonater har høy aktivitet, noe som gjør at de kan finne sin anvendelse i ulike bransjer:

oljeindustrien (regulere egenskaper;
støperi (fungerer som et bindemateriale i blandinger);
betong produksjon;
byggeindustrien (som emulgatorer i vegemulsjoner);
råvarer for produksjon av vanillin;
landbruk (jorddyrking for å hindre erosjon).

Sulfat lignin har høy tetthet og kjemisk motstand. Når det er tørt, er det et pulver brun, som oppløses i ammoniakk, alkalier, etylenglykol, dioksin.

Sulfat lignin er ikke-giftig, ikke-sprayende og ikke brennbart. Det er brukt:

som mykner i produksjon av keramiske produkter og betong;
som et råmateriale for produksjon av plast og fenol-formaldehyd-harpikser;
som et bindeledd i produksjon av papp, tre og papp;
som et tilsetningsstoff i produksjon av gummi og latekser.

Nå blir det klart hvor mye lignin brukes. Hva det er nå er det ingen som stiller spørsmål ved, siden på grunn av dets kvaliteter er dette stoffet etterspurt i den moderne verden.

Medisiner basert på lignin

Som vi allerede har funnet ut, er bruken av hydrolytisk lignin også mulig i det medisinske feltet. Følgende legemidler basert på det kan listes opp:

"Lignosorb" er foreskrevet for gastrointestinale sykdommer og matforgiftning;
"Polifan" har de samme anbefalingene for bruk;
"Polyphepan" gir lindring fra diaré og dysbakterier;
"Filtrum-STI";
"Entegnin."

Bruk av "Polyphepan"

Et annet navn for dette stoffet er hydrolytisk lignin. Det produseres i form av granulat, suspensjoner, pulver og tabletter. Legemidlet er av planteopprinnelse, det er basert på lignin. I bruksanvisningen står det at et slikt legemiddel er i stand til å binde mikroorganismer godt, så vel som deres avfallsprodukter.

I tillegg, under påvirkning av stoffet, nøytraliseres giftige stoffer av forskjellig natur: tungmetaller, radioaktive isotoper, ammoniakk. Hydrolytisk lignin avgifter kroppen og har også en antioksidant og hypolipidemisk effekt.

Dette er den omfattende listen over fordeler lignin har! Instruksjonene sier også at ved å ta dette stoffet, kan du kompensere for mangelen i tarmene du tar Aktiv deltakelse under fordøyelsesprosessen, normalisere mikrofloraen og øke immuniteten.

Indikasjoner for å ta "Polyphepan" er:

Et medikament som lignin har en ganske omfattende liste over indikasjoner. Instruksjonene merker også noen kontraindikasjoner:

overfølsomhet for stoffet;
kronisk forstoppelse;
gastritt;
diabetes.

I ferd med å ta lignin kan det være bivirkninger: allergisk reaksjon eller forstoppelse.

Metoder for bruk av medisinen og dens dosering bestemmes av legen avhengig av diagnosen og kompleksiteten til tilstanden. Lignin er vanligvis foreskrevet i en uke, men for noen problemer kan behandlingens varighet økes til en måned.

Økologi og lignin

Dette stoffet dannes i store mengder under bearbeiding av cellulose. Det dumpes på store deponier, noe som bidrar til miljøforurensning. I tillegg er tilfeller av spontan forbrenning av lignin ikke uvanlig.

I dag er spørsmålet om å bruke stoffet som drivstoff akutt, siden det etter forbrenningen genereres en stor mengde avfall som skader miljøet. Lignin finner sin anvendelse i mange bransjer, så først av alt er det viktig å løse spørsmålet om miljøsikkerhet for miljøet.

Tradisjonelt brukes bartreavfall til produksjon av brenselpellets. Bartre er imidlertid et dyrt råmateriale, etterspurt i trebearbeidingsindustrien, og avfallet brukes i en rekke andre industrier. Som et resultat avtar bartreressursene stadig, og for produksjon av pellets er det nødvendig å bruke lavverdi og billig løvtre, som ikke finner slike bred applikasjon V industriell produksjon som et bartrær.

I forhold til pelletsproduksjonsteknologi er hovedforskjellen mellom løvtre og bartrær det lave lignininnholdet: 14-25 % mot 23-28 %. Den høye temperaturen og trykket ved pressing av treråvarer aktiverer ligninet i cellene og bringer det inn i en plastisk tilstand. Lignin fungerer i denne prosessen som et internt bindemiddel, og sikrer styrken til pellets. Granuler laget av løvtre er mindre holdbare på grunn av det lavere lignininnholdet. Og for å oppnå den nødvendige styrken, brukes forskjellige tilsetningsstoffer eller dampbehandling av råvarer, som vil bli diskutert nedenfor.

Også ved produksjon av pellets er hardheten til treverket viktig. Hardere løvtre er vanskeligere å presse til pellets enn det skapes høye belastninger på utstyret, spesielt på forbruksdeler - matrisen og pressvalsene. Men forbrenningsvarmen til noen løvtre, først og fremst bøk og eik, er høyere sammenlignet med denne parameteren for bartrær.

For å møte den stadig økende etterspørselen etter høykvalitets trepellets i Europa, blir det i økende grad brukt løvtre til produksjonen. Spørsmålet er om slike granulat overholder ENplus og DIN+ standarder.

Aktiv bruk av løvtreråvarer til produksjon av pellets vil redusere spenningene i markedet for bartreavfall, som er mye brukt i plateproduksjon og annen industri, noe som utvilsomt skaper svært høy konkurranse for pelletsprodusenter. Askeinnholdet i løvtrepellets er imidlertid høyere enn i bartrepellets, og tilsvarer i de fleste tilfeller ENplus A2-standarden (askeinnhold ikke mer enn 1,5%). Forresten, endringen i ny verson ENplus A2-standarden foreskriver et askeinnhold på ikke mer enn 1,2 % (EN ISO 17225-2). I fremtiden er det fullt mulig å redusere det tillatte askeinnholdet ytterligere i henhold til ENplus-standarder. Men alle produsenter av såkalt premium pellets (eller husholdningspellets, som de vanligvis kalles i EU), iht. økonomiske årsaker De prøver å bringe egenskapene til produktene deres opp til ENplus A1-standarden (kostnadene deres er høyere enn klasse A2 og industrielle pellets). Det er verdt å merke seg at forespørslene om ENplus A2 kvalitetsgranulat i Europa er minimale, siden for små kjelehus eller minitermiske kraftverk, som denne standarden ble utviklet for, er industrigranulat ganske egnet, hvis pris er lavere, produksjon volumene er mye høyere, og de varierer bare askeinnhold (opptil 1,5%) og, indirekte, fargeverdi.

Forskning i Østerrike og Tyskland

For å utvide kunnskapsgrunnlaget om askeinnholdet i pellets laget av løvtre, ble det utført en rekke forskningsstudier i Østerrike for å evaluere muligheten for å bruke løvtre til produksjon av ENplus pellets. For den største prøveserien ble bjørk, bøk, eik og ask valgt, siden disse artene, sammen med bartrær, allerede brukes i produksjon av pellets i Østerrike og Tyskland. Ved hjelp av en spesiell termogravimetrisk analysator TGA ble mer enn 80 prøver undersøkt for askeinnhold ved en temperatur på 550°C i henhold til den østerrikske standarden Önorm EN 14 775. Det ble funnet at askeinnholdet i splintved og annet godt løvtrevirke ikke overstiger 0,7% (i noen tilfeller og ved blanding av forskjellige hardtre når 1-1,5%), og i bark er maksimalt askeinnhold opptil 10%. I tillegg ble prøver av poppelved analysert.

I følge statistikk fra German Pellet Institute (DEPI), i Tyskland, siden 2014, har bruken av løvtre blitt registrert i produksjonen av pellets, i gjennomsnitt opptil 10 % av det totale volumet av råvarer (det vil si 90 % - bartrær, 10 % - løvfellende). Markus Mann, grunnlegger og direktør for pelletsanlegget Westerwälder Holzpellets GmbH i Langenbach (Øvre Bayern), eksperimenterte i sin produksjon med en blanding av 10-15 % bøk- og bjørkeved og 85-90 % bartre. Med dette forholdet hadde de resulterende pellets et askeinnhold på mindre enn 0,5 % og overholdt fullt ut ENplus A1-standardene. For pelletisering ble det brukt en matrise med en pressekanallengde på 39 mm, i stedet for standard 45 mm for bartrær. For å pelletisere bare bøkesagflis, ble pressekanalen forkortet med ytterligere 10 mm - til 29 mm. Som et resultat av forsøk ble det funnet at poppelvedaske lav temperatur sintring, siden poppel vanligvis vokser på sand- og leirholdig jord, inneholder treet, og spesielt barken, mye silikatforbindelser. Dette er forresten også typisk for en rekke andre løvtrær, spesielt de som er kunstig plantet for beskyttelse mot ugunstige naturlige og menneskeskapte faktorer.

I denne forbindelse kan vi nevne det russiske selskapet - CJSC AlT-BioT fra Krasnodar-territoriet, som i 2009 på den internasjonale utstillingen Interpellets i Stuttgart presenterte pellets laget av løvtre (aske, akasie, eik, bøk, lønn) oppnådd etter sanitær hogst av beskyttende skogplantinger i området til landsbyen Pavlovskaya. Med et askeinnhold under 0,7 % hadde pellets en høy brennverdi - 18 MJ/kg. Selskapets pelletsanlegg ble kalt "Victoria", investeringene i bedriften utgjorde 600 millioner rubler. Investor Alexander Dyachenko kunngjorde sin intensjon om å bygge minst 20 lignende pelletsanlegg i Sør-Russland innen 2015.

Anlegget nådde aldri sin designkapasitet (10 tonn per dag, eller 70 tusen tonn per år), den maksimale produktiviteten på 7 tonn per time ble oppnådd. Produktene ble hovedsakelig eksportert til Europa. I to nærliggende områder ble kjelehus på flere skoler omgjort til bruk av pellets. Daværende visestatsminister Viktor Zubkov, som besøkte bedriften i 2009, satte stor pris på dette prosjektet og spesielt utsiktene til replikering i andre regioner i Russland. Forfatteren av artikkelen, som en del av en delegasjon som inkluderte representanter for en pelletskjøper fra Nederland, besøkte dette pelletsanlegget i 2010. Nederlenderne satte stor pris på både kvaliteten på granulatet og produksjonen. Men dessverre, samme år som anlegget ble lagt ned, ble ansatte sparket, søsken investor Nikolai Dyachenko, leder av den regionale avdelingen til Rosselkhozbank OJSC i Krasnodar-territoriet, som finansierte AlTBioTa-prosjektet, ble arrestert, og investoren selv dro på flukt. Men det er en helt annen historie.

La oss imidlertid gå tilbake til Østerrike og Tyskland. Eksperter fra den østerrikske forskningsforeningen BioUP anser den største ulempen ved å bruke løvtre til produksjon av pellets som det høye askeinnholdet sammenlignet med bartre. Andreas Haider, spesialist ved det østerrikske føderale skogforskningssenteret, forklarte at fra løvtre er det mulig å produsere ikke bare ENplus A2 og industriklasse pellets, men også pellets som fullt ut oppfyller ENplus A1 og DIN+ standardene. Alt avhenger av hvilken del av hardveden som brukes som råmateriale. For eksempel skiller askeinnholdet i poppel-sintved seg betydelig fra askeinnholdet i stammens kjerne. Askeinnholdet varierer også mye avhengig av hogsttidspunkt og kvaliteten på jorda, det vil si treets vekstsone. Det finnes mye data om innholdet av askestoffer i tre, men de er forskjellige selv for samme art. Det er eksperimentelt fastslått at når absolutt tørt treverk kalsineres i en digel, varierer gjennomsnittlig askerester fra 0,3 til 1,0 %. Dessuten løses 10-25% av resten i vann, disse er brus og potaske (tidligere ble det oppnådd i industrielle mengder fra treaske). De viktigste uløselige komponentene i treaske er kalk og ulike salter magnesium og jern - utgjør 75-90%. Haider la merke til det i Sør-Europa, på Balkan, spesielt i republikkene tidligere Jugoslavia– Kroatia, Montenegro, Serbia og Bosnia-Hercegovina – det er mange løvtrær i skogene. Og nabolandet Italia rangerer i dag først i EU når det gjelder forbruk av premium pellets: mer enn 3 millioner tonn per år. Den geografiske plasseringen gir gunstige forhold (logistikk) for eksport av pellets fra disse Balkanlandene til Italia. Til referanse: i Tyskland, ifølge data i begynnelsen av 2018, i 2017, ble 98,9 % av pellets produsert av bartre, og bare 1,1 % av løvtre.

Forskning i Hviterussland og Russland

I 2012, ved Institutt for kjemisk treforedling ved det hviterussiske statlige tekniske universitetet i Minsk, ble det laget pellets under laboratorieforhold fra de viktigste skogdannende artene i Republikken Hviterussland: bjørk, or og furu. Granulprøver ble oppnådd ved en pressetemperatur på 110°C i 15 minutter. Fuktigheten til den tørkede sagflisen som ble brukt til studien var 8-11 %. Oppgaven ble satt til å sammenligne de fysiske og mekaniske egenskapene til de resulterende granulatene: fuktighetsinnhold, askeinnhold, tetthet, mekanisk styrke og lavere brennverdi. Det er konstatert at lavere brennverdi på pellets laget av bjørk- og ortre er sammenlignbar med den lavere brennverdien til furupellets (tabell 1). Men askeinnholdet i løvtrepellets er 3,5 ganger høyere enn askeinnholdet i bartrepellets. Testene som ble utført bekreftet den grunnleggende muligheten for å produsere pellets fra bartre. Når det gjelder askeinnhold, oppfyller de i det minste standardene for industrielle trepellets (opptil 1,5%) og ENplus A2 klasse pellets. Men pellets laget av or og bjørkeved kjennetegnes av redusert mekanisk styrke (lavere enn styrken til furupellets med henholdsvis 11 og 18 %). For å oppnå den mekaniske styrkekarakteristikken til pellets laget av bartre, er det nødvendig med forbehandling av løvtreråmaterialer med mettet damp.

Eksperimentell produksjon av pellets fra hardtre behandlet med mettet damp før granulering ble etablert av Vitebskdrev OJSC. Sammensetningen av råvarene er som følger: bjørk - 35%, or - 20%, osp - 40%, furu - 5%. En matrise med en effektiv trykkkanallengde på 33 mm (i stedet for de vanlige 45 mm) ble brukt, siden varmebehandling Løvtre tar kortere tid enn bearbeiding av bartre (på grunn av dette har energiforbruket gått ned). Som et resultat ble det funnet at tettheten av pellets fra løvtresammensetningen er sammenlignbar med tettheten til pellets fra furu (tabell 2). Det er på sin plass å sitere her fra testrapporten: «Handling mettet damp førte til aktivering av trekomponenter, opprettelsen av nye funksjonelle grupper som forbedrer klebemiddelinteraksjoner i prosessen med pelletdannelse. Ytterligere fukting av trepartiklene skjedde, som et resultat av at temperaturen i pressegranulatoren økte fra 110 til 120°C. Den høye pressetemperaturen bidro til rask forekomst av reaksjoner og akkumulering av flere og flere høymolekylære forbindelser, hovedsakelig på grunn av høyreaktiv hemicellulose. Smeltede og myknede komponenter fylte hulrommene mellom fibrene og de kapillære og submikrokapillære systemene i celleveggene. Samtidig økte antallet tverrbindinger mellom molekylene til trekomponenter, inkludert romlige, noe som sikret dannelsen av holdbare produkter."

For å øke styrken til løvtrepellets brukes ofte ulike tilsetningsstoffer, som stivelse og lignin. Institutt for kjemi og kjemisk teknologi ved den sibirske grenen av det russiske vitenskapsakademiet i den russiske føderasjonen studerte effekten av tilsetningsstoffer ved granulering av hardved. Så, brus, lime, fiskeolje, vegetabilske oljer, kaffegrut forbedrer egenskapene til pellets eller briketter: de reduserer prosentandelen av frafall, øker motstanden mot brudd under transport og levering til et lager eller en kjele. Knust trekull øker brennverdien til pellets og briketter.

Råvarer for pelletsproduksjon

I Europa brukes såkalte hurtigvoksende plantasjeplanter i økende grad til produksjon av pellets, hvis askeinnhold ofte er mye høyere enn askeinnholdet i lauvved. Ekspert og konsulent for DIN CERTCO - et verdensomspennende akkreditert tysk sertifiseringssenter for organisasjoner, tjenester, produkter, inkludert DIN+-standarder; FSC/PEFC, SBP - Erwin Heffele presiserte at noen hurtigvoksende plantasjeplanter, som miscanthus og bambus, ikke er inkludert i registeret over råvarer egnet for produksjon av trepellets, siden de ikke er klassifisert som tre, men er klassifisert som gress. Det vil si at det er umulig å få ENplus og DIN+ sertifikater for pellets laget av miscanthus og bambus.

Generelt er begrensning av askeinnholdet i råvarer et rent abstrakt og relativt krav. For eksempel ved kraftverk i Nederland, Belgia, Danmark, Polen og andre land, pellets fra halm- og solsikkeskall, olivengroper, skall av nøtter og kaffebønner og annen biomasse, hvis askeinnhold var flere ganger høyere enn askeinnhold i trepellets, ble brent sammen med kull. Et annet eksempel: Bionet-selskapet fra Arkhangelsk-regionen produserer ligninpellets (se LPI nr. 3 (133), 2018). Dette er det første prosjektet implementert i Russland for resirkulering av hydrolyseproduksjonsavfall - lignin. Ligningranulat, sammenlignet med klassiske tregranulat, er preget av høy brennverdi (21-22 MJ/kg), men også av høyt askeinnhold - 2,4%. Dette forhindret imidlertid ikke Gazprombank, mottakeren av prosjektet, fra å starte salg av disse pellets til Danmark og Frankrike etter en presentasjon i København på et forretningsmøte hos Den russiske føderasjonens handelsrepresentasjon i Danmark våren 2018.

Det høye askeinnholdet i granulat som brukes i laveffektkjeler krever bare hyppig uttak av aske fra askegraven, som som regel fungerer som gjødsel for hagen.

Og når pellets brennes sammen med kull store termiske kraftverk høy styrke er ikke nødvendig, siden de, som kull, først føres gjennom knusere og mates inn i forbrenningssonen til kjelen i en fin fraksjon. Så den høye styrken til granulene vil bare øke energikostnadene.

Som praksis viser, er det mulig å produsere pellets selv Høy kvalitet fra løvtre eller en blanding med bartre. Blandede råvarer i en viss andel gjør at vi kan oppnå pelletskvalitet som oppfyller ENplus A1-standardene. Tilsetningsstoffer og dampforbehandling kan også brukes eller utelates. Effekten vil avhenge av kvaliteten og typen råvarer som brukes, teknologisk utstyr i produksjon og selvfølgelig fra profesjonaliteten til teknologen og andre spesialister.

Sergey Perederi, s.perederi@ eko-pellethandel.de

På slutten av 205 ble et innovativt foretak innen alternativ energi lansert i Onega - et anlegg for produksjon av pellets fra hydrolytisk lignin. Det unike med biodrivstoff er at råvarene til produksjonen utelukkende er industriavfall som har ligget på bakken siden forrige århundre.

Det første anlegget i Russland for produksjon av ligninpellets ble tatt i bruk i Arkhangelsk-regionen. Produksjonen ble etablert av JSC Bionet sammen med spesialister fra det tyske selskapet Alligno på grunnlag av det tidligere Onega hydrolyseanlegget. Valget av plassering er ikke tilfeldig - under eksistensen av hydrolyseindustrien i Onega i de sovjetiske årene, ble det akkumulert betydelige reserver av lignin, noe som vil tillate anlegget å produsere 150 tusen tonn pellets per år i 10-15 år. Det nye anlegget har vært under bygging siden 2013. Den totale investeringen i produksjon beløp seg til rundt 40 millioner euro, hvorav 10 millioner var aksjeinvesteringer fra Gazprombank, og ytterligere 30 millioner euro ble i tillegg tiltrukket av banken som en del av prosjektfinansiering.

Lignin pellets har samme formål som tradisjonelle trepellets - de brukes som brensel i industrielle kjelehus for å generere varme eller elektrisitet. Det unike med de nye pellets ligger i den innovative teknologien for prosessering av hydrolytisk lignin, som gjør at vi kan få et eksportprodukt med høy merverdi og unike fysiske egenskaper.

Brennverdien til ligninpellets er nesten en fjerdedel høyere enn for konvensjonelle trepellets. De nye pellets har høy tetthet, er vanntette og er ikke utsatt for selvantennelse. Dette forenkler deres lagring og transport betydelig.

Ifølge en rekke industriøkonomer er pelletsproduksjonen først og fremst fokusert på europeiske markeder, hvor det iverksettes politikk for å redusere andelen fossile råvarer, støttet av statlige tilskuddsprogrammer for bedrifter som bruker biodrivstoff. Bionet har ennå ikke offentliggjort kjøperne, og spesifiserer bare at selskaper fra Italia, Tyskland og Slovenia nå viser aktiv interesse for det nye produktet.

I tillegg til den økonomiske komponenten i prosjektet, er også dets sosiale betydning for regionen viktig.

«Når anlegget er fullastet, skapes det rundt to hundre arbeidsplasser. Lokale budsjetter vil få merinntekter i form av skatter. Sammen med anleggets aktiviteter er det mulig å forbedre den tekniske og kommunale infrastrukturen, samt gi gunstige levekår for anleggsarbeidere og deres familier, sa administrerende direktør JSC "Bionet" Igor Cheremnov.

Som bemerket av ministeren for drivstoff- og energikompleks og bolig- og kommunale tjenester i Arkhangelsk-regionen, Igor Godzish, lar produksjonen av biodrivstoff oss løse ikke bare problemet knyttet til lignindumper og redusere deres negative innvirkning på regionen, men også å skape et innovativt eksportprodukt.

For Gazprombank er ikke dette den første investeringen i den reelle sektoren av økonomien. Gazprombank forklarte sin interesse for Bionet OJSC med det faktum at energiindustrien historisk sett er en av Gazprombanks nøkkelkompetanse innen direkteinvesteringer. "Vi har fulgt nøye med på bioenergimarkedet i Russland i lang tid og ser hele tiden etter interessante investeringsmuligheter," sa Sergei Grishchenko, nestleder for direkteinvesteringsavdelingen til Gazprombank og styreleder i Bionet. I følge han, høy level gjennomføringen av prosjektet gjorde det mulig å tiltrekke seg finansiering fra det tyske eksportkredittbyrået Hermes, som generelt reduserte totalkostnad finansiering.

Pellets FRA trebearbeidingsavfall (hydrolytisk lignin) og en metode for deres produksjon

Oppfinnelsen vedrører fornybare energikilder, bioenergi spesielt til produksjon av biodrivstoff, brenselpellets fra avfall fra treforedlingsindustrien, hydrolytisk lignin og beregnet for bruk for å frigjøre termisk energi ved forbrenning i et bredt spekter av termiske kraftverk med utslipp som tenderer til null ved brent.

Tidligere kjente metoder for å produsere drivstoff fra lignin av alle dets varianter ved å blande det med tilsetningsstoffer og urenheter med lav antennelses- og antennelsestemperatur, nemlig med en liste over materialer eller kjemiske forbindelser fra den petrokjemiske industrien: oljeslagg, tjære, krakkingsrester, termisk gassolje, tung katalytisk cracking gassolje, asfalt og oljeproduksjonsekstrakter, pyrolyseharpiks eller fyringsolje eller flytende eller pastaprodukter av koks og halvkoksing av kull, kulltjære, bek, tjæreslurry eller med rester og avfall fra organisk produksjon i et masseforhold på 9:1 til 1:9, hovedsakelig fra 2:1 til 1:3. Tjære, fyringsolje og kulltjærebek gjøres flytende ved oppvarming til 80-150ºС (i henhold til patent RU2129142, klasse C10L 9/10, C10L 5/14, C10L 5/44 publ. 04/20/99).

Ulempen med denne metoden for å bruke eller bruke lignin er den negative påvirkningen av det resulterende drivstoffet (kjemisk forbindelse) på miljø ved brenning og gjengivelse negativ påvirkning i tilfeller av lagring og produksjon.

Tidligere kjente metoder produksjon av brenselbriketter fra en planteblanding, inkludert maling, tørking, blanding av komponentene i blandingen og etterfølgende pressing, karakterisert ved at en blanding av teknisk hydrolytisk lignin med treavfall brukes som planteblanding i følgende forhold av komponenter, wt. %: treavfall - 30 - 60 ; teknisk hydrolytisk lignin - resten (i henhold til patent RU2131912, klasse C10L 5/44 publ. 06.20.99).

Ulempe denne metoden er ustabiliteten til tekniske og miljømessige egenskaper, spesielt styrke og askeinnhold, et produkt av askedannelse som et restforbrenningsprodukt, på grunn av inkludering i sammensetningen av briketter treavfall Lav kvalitet.

Den som er nærmest den foreslåtte løsningen for granulering av hydrolytisk lignin kan betraktes som en metode for brikettering av hydrolytisk lignin, inkludert massedannelse av det opprinnelige produktet, nøytralisering og anrikning av ligninmassen, ytterligere avvanning av massen, tørking av den dehydrerte ligninmassen og dens påfølgende brikettering. Den anrikede ligninmassen avvannes ved å danne ligninplater med et restfuktighetsinnhold på ikke mer enn 45 %. De sistnevnte tørkes deretter under påvirkning av et elektromagnetisk felt og høyfrekvente strømmer. Det desintegrerte produktet, den tilberedte ligninmassen, overføres til brikettpressing (i henhold til patent RU2132361, klasse C10L 5/44 publ. 06.27.99).

Forskjellen mellom denne metoden er behovet for ytterligere operasjoner for å berike råvarene og, som et resultat, forlenge tiden det tar for råvarene å passere gjennom. teknologisk prosess. Ytterligere knusing av de resulterende og dannede platene etter tørking, noe som krever tilstedeværelse tilleggsutstyr, noe som innebærer hyppig utskifting av arbeidsflater og lav produktivitet. En viktig merknad kan være den videre bruken av det resulterende produktet under forbrenning, som bare er mulig i spesialtilberedte ovner av kjele og ovnsutstyr, ved bruk av fôrtransport, vanligvis forskjellig fra de generelt aksepterte kull for kjeler som opererer på pelletprodukter.

Det positive teknoøkonomiske resultatet av den foreslåtte oppfinnelsen, produksjonen av brenselpellets fra hydrolytisk lignin, består i å øke produksjonsevnen for biodrivstoffproduksjon, redusere energikostnader, enkelt valg av prosessutstyr, mangel på avfall og lav utslippsprosent. Full overholdelse av kravene og lovverket i spørsmål om energisparing, miljøkrav til områder og lokaliteter ved videre bruk og mellomlagring av det resulterende produktet som et biomassebasert drivstoff av høy kvalitet.

Det deklarerte tekniske resultatet oppnås ved at pellets fra hydrolytisk lignin er laget i form av drivstoffgranuler, komprimert lignin. Lignin brukt som råstoff i produksjonen av brenselpellets oppnås ved hydrolyse av treavfall, og før bearbeiding og før pressing gjennomgår det finrensing og sortering i fraksjoner med påfølgende fjerning av mineralelementer, ikke-brennbare inneslutninger og rusk, som påvirker økningen i prosentandelen av askerester og lavkvalitets forurensende utslipp ved forbrenning.

I et spesielt tilfelle er hydrolytisk lignin allerede anriket med derivatrester av hydrolyseproduksjon i en mengde på 1-20 % (vekt). Hydrolyseproduksjonsavfall inkluderer rester fra omformeren, varmt slam, kaldt slam, organisk produksjonsslam Avløpsvann, organiske forbindelser, metoksygrupper, karboksylgrupper, karbonylgrupper, fenoliske hydroksyder og faste hydrokarboner.

Produksjonen av pellets fra hydrolytisk lignin utføres som følger.

Hydrolytisk lignin oppnådd ved hydrolyse ved bruk av svake løsninger av svovelsyre svekket i prosessen av kalktilsetningsstoffer og tømmeravfall velges ut mekanisk fra deponier og lager, og transporteres deretter til produksjon for prosessering.

Behandlingsprosessen går gjennom flere stadier før forberedelse.

Klargjøring og sortering for bearbeiding (fjerning av metallgjenstander, konstruksjonsinneslutninger og rusk, også ikke-hydrolysert tre).

Fremstilling av hydrolytisk lignin for tørking. På dette stadiet oppstår en blanding av en del av det tørre hydrolytiske ligninet som har passert tørketrinnet og det hydrolytiske ligninet som går inn i produksjonen med et fuktighetsinnhold på 65 % oppsamlet under lagring. Under blanding beregnes fuktighetsinnholdet i hydrolytisk lignin i gjennomsnitt og utjevnes til den nødvendige teknologiske indikatoren, som skal være lik 49 - 54%. Fuktighetsinnholdet i råvarene som tilføres bør være avhengig av biomassen, som har et fuktighetsinnhold på mindre enn 14 % og er nødvendig for å utjevne den påfølgende fuktbalansen til råvarene før blanding.

Tørking av hydrolytisk lignin utføres i tørkeenheter av trommeltype uten direkte interaksjon av dampen som er involvert i prosessen og helt eliminerer interaksjonen av råmaterialer med åpen ild eller kilder til høye temperaturer eller enheter og generatorer.

Tilførselen av død damp utføres i bunter med rør, en karakteristisk fylling av tørkeenheten som brukes. Tørking skjer i bihulene mellom rørene i tørketrommelen, med metodisk, tvungen blanding ved bruk av installerte kniver og rippere. Tørking av hydrolytisk lignin utføres til fuktighetsinnholdet når 8-14%.

Fin rensing av hydrolytisk lignin. Tørket hydrolytisk lignin (råmateriale) mates til finrensetrinnet, etterfulgt av separering i fraksjoner ved bruk av pyramideformede sett med sikter, ved bruk av mekanisk stimulering og orienterte strømmer for transport og bevegelse trykkluft. Prosessen sørger for fjerning av mineralinneslutninger og komponenter fra den organiske delen av den hydrolytiske ligninsammensetningen. Deretter jevnes den fraksjonerte sammensetningen av det siktede materialet til en fraksjon av den ferdige blandingen for overføring til en lagertank for påfølgende pressing (granulering). Prosessen med separering i fraksjonerte komponenter, gjennom finrensing av råvarer, som deretter påvirker bindingen under dannelsen av produktsylinderen, fysiske egenskaper og kjemisk sammensetning.

Pressing til pellets. Det akkumulerte volumet av den forberedte homogene massen går deretter inn i forberedelsesstadiet for pressing. Forberedelsesperioden er kortvarig og består i å fukte den medfølgende hydrolytiske ligninen med sin egen fuktighet fra 10-16 % med vann fra springen uten ytterligere forberedelse ved en temperatur fra 4 – 10ºС. Pressing, som komprimering av den tilberedte massen ved å mate den inn i pressegranulatoren, nemlig inn i det teknologiske bevegelige hulrommet mellom trykkvalsene og den perforerte matrisen, som er radien til den arbeidende, kraftige overflaten. Ved å skyve det medfølgende tørkede og rensede materialet, lignin, inn i gjennomgående hull med en teoretisk akseptert diameter på ca. 8 mm og en dybde på ca. 8 mm og kutte av den resulterende sylinderen med en ytre kniv gir det ferdige produktet, ligningranulat, drivstoffpellets.

Deretter passerer det resulterende produktet gjennom et kjølesystem og i en spesialdesignet kjøler. Avkjøling utføres av luftstrøm levert av en vifte. Etter kjøleren går pellets gjennom stadiet med sikting, og skiller den resulterende fine fraksjonen og substandardproduktet. De resulterende siktingene føres tilbake til granuleringstrinnet og presses igjen.

De siktede ferdigproduktene flyttes til lagersiloer. Prosessen er fullført.

Bruksområde: forbrenning. Lignin pellets avgir ikke lukt når de brennes; forbrenningen skjer rolig, kontrollert, i et jevnt teppe på risten, bevegelig eller statisk. Røyken ved brenning av pellets fra hydrolytisk lignin er praktisk talt fargeløs, flammeinnblanding er innenfor grensene for normer og forskrifter for termisk kraftteknikk, avsnitt om bruk og bruk av fastbrensel- og fastbrenselkjeler. Forbrenningen av ligninbrenselpellets er også sammenlignbar med forbrenningsforholdene for brenselpellets laget av rent ved og kull. På grunn av lav rente Svovelinnholdet i hydrolysepellets, utslipp av svoveldioksid til atmosfæren er lavt, og har en tendens til null. Forbrenning av ligninpellets er fortsatt kvalitativt forskjellig fra forbrenning av klassiske trebrenselpellets, både når det gjelder frigjøring av termisk energi. Også miljømessig og økonomisk er ligningranulat mer fordelaktig kull og flytende drivstoff. Bruken av ligninpellets lar deg automatisere prosessen med lasting, mating inn i forbrenningsenheten og regulere forbrenningsprosessen. Bruken av ligninpellets på grunn av deres høye brennverdi lik 20-21,5 MJ/kg, er høyere enn et treprodukt og lik brennverdi med høykvalitetskull 5100 Kcal/kg. Størrelse (fraksjonert), høy tetthet etter pressing er preget av styrken til det resulterende produktet og varierer fra 98-99,5%. Bulkdensitet 750 kg/m3, bidrar til å redusere mengden transportbeholdere ved flytting av ligninbrenselpellets til brenningsstedet (bruk). Pellets kan brukes mye som drivstoff for automatiserte kjelehus, både innenlands og industri, uten vesentlige endringer i design, foreløpig modernisering og rekonstruksjon av eksisterende modeller og varianter av kjeleutstyr. Pellets fra hydrolytisk lignin basert på deres fysiske og kjemiske egenskaper har unike evner og evner for tilgjengelig lagring under forskjellige forhold for tilgjengelig lagring, under gjeldende atmosfæriske forhold uten å ta hensyn til årstiden, atmosfærisk nedbør, deres type og mengde, uten å endre deres brennverdi og opprettholde deres geometriske form. En annen unik evne er deres upåklagelige hydrofobisitet, slik at de ikke absorberer fuktighet til dybden av hele kroppen til den resulterende sylinderen, men avviser den. Men en annen unik egenskap er gjenoppretting av den opprinnelige fuktigheten etter eksponering for et fuktig miljø. De første egenskapene som er fastsatt av de tekniske spesifikasjonene, oppnås av pellets gjennom eksponering for endringer i luftfuktigheten eller gjennom tvungen eksponering for luftmassestrømmer. Med et ord, tørking oppstår.

På grunn av riktig form, liten størrelse og jevn konsistens, kan granulat helles gjennom hylsene på vakuumlastere eller hylser uten mekanisk bevegelse, og langs en forhåndsarrangert skråning av sjakten ved å bruke akselerasjonskraften til det fritt fallet av legemer under påvirkning av spesifikk fysisk vekt. Dette gjør det ikke bare mulig å automatisere laste- og losseprosessene og også sikre jevn dosering av drivstoff under forbrenning, samt oppnå energibesparelser ved flytting.

I dag er pellets sammenlignbare i varmekostnad med kull, men sistnevnte er vanskelig å implementere i automatiseringsprosesser og grunnleggende operasjoner - lasting/fjerning av slagg må utføres ved hjelp av askevalgsutstyr eller manuelt, avhengig av type kjeleutstyr. Et viktig aspekt er fraværet av askerester, som en konsekvens, fravær av avhendingskostnader. Dannelsen av slagg ved bruk av pellets er minimalt mindre enn og lik 3 % av den brente massen av ligningranulat.

I motsetning til andre typer drivstoff produsert ved metoden for granulering og pressing, involverer ikke produksjonsprosessen tredjeparts tilsetningsstoffer og tilsetningsstoffer, kjemikalier, og forårsaker derfor ikke allergisk reaksjon hos mennesker.

Når det gjelder brennverdi, brukervennlighet, lagring, transport, bruk i eksisterende oppvarmingsutstyr, både industrielt og husholdningsutstyr, og miljøkvaliteter, er pellets et mellomledd mellom kull og gassbrensel, men mer mobilt og trygt.

1. Pellets fra hydrolytisk lignin er laget i form av brenselgranulat, presset fra hydrolytisk lignin oppnådd ved å hydrolysere treavfall med svovelsyreløsninger, karakterisert ved at det hydrolytiske ligninet før bearbeiding anrikes med derivatavfall fra hydrolyseproduksjon, og før det presses gjennomgår finrens og sortering i fraksjoner med påfølgende fjerning av mineralelementer og reduksjon av askeinnhold.

2. Fremgangsmåte for fremstilling av pellets fra hydrolytisk lignin ifølge krav 1, omfattende rensing, blanding, tørking og pressing, og karakterisert ved at hydrolytisk lignin før prosessering anrikes med derivatavfall fra hydrolyseproduksjon, og før pressing gjennomgår det finrensing med sortering i fraksjoner, etterfulgt av fjerning av mineralske elementer og reduksjon av askeinnhold.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at hydrolyselignin anrikes med derivatavfall fra hydrolyseproduksjon i en mengde på 1-20 vekt%.

Lignende patenter:

Oppfinnelsen beskriver en fremgangsmåte for automatisert styring av prosessen med å presse torvbrensel, inkludert måling av fuktighet, temperatur, råvareforbruk og påfølgende sammenligning av de målte dataene med verdiene satt på mikrokontrolleren, og inkluderer i tillegg automatisk måling og regulering av pressetrykk, bevegelseshastighet og holdetidsmateriale i matrisekanalen (pressing).

Oppfinnelsen beskriver en langbrennende vedkubbe, som er et monolittisk produkt med et volum på mer enn 0,5 liter og en vekt på mer enn 500 g, inneholdende parafin, stearin, voks eller blandinger derav, tremel, hakket halm, papir ikke mer enn 1 mm i diameter eller blandinger av disse, trepellets opptil 4 mm i diameter og med et fuktighetsinnhold på ikke mer enn 8 %, med massefraksjon i %: parafin, stearin, voks 30-40 tremel, hakket halm, papir 20-60 trepellets 10-40 Det tekniske resultatet av den påberopte oppfinnelsen er å øke brenntiden til stokken, samt dens entydige identifikasjon.

Oppfinnelsen beskriver en kontinuerlig prosess for å produsere torrefisert fortettet biomasse, omfattende trinnene: (a) tilveiebringe en tilførsel av fortettet biomassemateriale, (b) nedsenking av det fortettede biomassematerialet i en brennbar væske, (c) torrefisere det fortettede biomassematerialet i en brennbar væske ved eller innenfor et temperaturområde på ca. 270°C til ca. 320°C i en tidsperiode fra minst 10 minutter til ca. 120 minutter for å danne den torreifiserte fortettede biomassen, (d) overføre den torrefiserte fortettede biomassen fra brennbar væske inn i vannbadet, og (e) gjenvinne den avkjølte torrefiserte komprimerte biomassen fra et vannbad, hvori den torreifiserte komprimerte biomassen gjenvunnet i trinn (e) ikke inneholder mer enn ca. 20 % w/w.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av karbonanriket biomassemateriale, materialet oppnådd på denne måten, samt bruken av det. En fremgangsmåte for å produsere karbon-anriket biomassemateriale inkluderer trinnene: (i) å tilveiebringe lignocellulosemateriale som et råmateriale, (ii) å utsette nevnte råmateriale for behandling ved temperaturer i området fra 120°C til 320°C i nærvær av en substøkiometrisk mengde oksygen i en konsentrasjon på O2 eller ekvivalenter O2 i området 0,15-0,45 mol/kg tørket lignocellulosemateriale, forutsatt at fullstendig forbrenning av lignocellulosematerialet krever en støkiometrisk mengde oksygen i en forseglet reaksjonsbeholder, (iii) åpne nevnte reaksjonsbeholder, og (iv) gjenvinne det faste produktet fra reaksjonsbeholderblandingene.

Oppfinnelsen beskriver en fremgangsmåte for fremstilling av trekullbriketter, inkludert maling, blanding og pressing med forvarming av blandingen til 80-100°C ved et trykk på 170-200 MPa og fuktighet 10-12%, karakterisert ved at ved tilberedning blandingen, 5-10 vekt% sagflis.

Oppfinnelsen beskriver en fremgangsmåte for å produsere brensel fra biomasse, hvor biomassen utsettes for varmebehandling i et temperaturområde fra 150 til 300°C, en reaktor (11) med trykk, økt damp og luft, hvor trykket frigjøres etter fullføring av behandlingen, mens økningen fra frigjøringstrykket, blir volumet av damp og andre gasser midlertidig akkumulert i en beholder (14) med et adaptivt volum, og dampen og andre gasser blir utsatt for varmeveksling i minst en varmeveksler (13) slik at de kondenserbare gassene kondenserer og frigjør kondensasjonsvarme i minst én varmeveksler ( 13).

Oppfinnelsen beskriver en fremgangsmåte for fremstilling av brenselbriketter fra treavfall, inkludert lasting av treavfall, pressing og tørking, og etter lasting av treavfallet komprimeres de i tillegg med ultralyd, etterfulgt av samtidig pressing og behandling av treavfall med en høy- frekvens elektrisk felt.

Oppfinnelsen beskriver brenselbriketter fra en to-komponent blanding av tre opprinnelse: den første komponenten er knust treavfall fra treavfall og/eller treforedlingsbedrifter, og den andre komponenten er trekull, mens to-komponent blandingen presenteres i formen av et homogenisert komposittmateriale oppnådd ved å blande en matrise av knust treavfall og styrke dispergerte partikler av trekull, utført i to trinn: det første trinnet - ved å kombinere følgende prosesser som forekommer samtidig: tørking av treavfall med den opprinnelige naturlige fuktigheten, dispergering av det opprinnelige trekullet og adsorpsjon av det dispergerte trekullet av matrisen; og det andre trinnet - i prosessen med å brikettere komposittmaterialet, fortrinnsvis ved ekstrudering, og kombinasjonen av tørking, dispersjon og adsorpsjon utføres i en dynamisk loopet varmestrøm av en blanding av røykgasser med fuktighetsdamp fra treavfall frigjort under tørkeprosessen, mens kullinnholdet i råstoffet holdes innenfor 5-30 vekttall.

Oppfinnelsen beskriver en fremgangsmåte for fremstilling av brenselbriketter fra treavfall, inkludert sliping, tørking til et fuktighetsinnhold på 12-16 %, blanding av komponentene i blandingen, inkludert teknisk hydrolyselignin, og fremstilling av bindemiddelsatsen utføres av tilsetning av 70-80 % natriumkarbonat til teknisk hydrolyse lignin 5-10 % og ytterligere mekanisk aktivering etterfulgt av tilsetning av 15-20 % høybek oppvarmet til 90°C, er den resulterende blandingen i en mengde på 10-15 % blandet med treavfall, knust til 1-5 mm i en mengde på 85-90%, og brikettering av blandingen utføres ved temperatur 90±2°C og trykk 45-50 MPa.

Oppfinnelsen beskriver en fremgangsmåte for å produsere drivstoffgranulat, inkludert dosering og blanding av aktivert slam generert ved stasjoner biologisk behandling avløpsvann, med et avvanningsadditiv, dehydrering av den resulterende blandingen og påfølgende dannelse av blandingen, mens det brukes aktivert slam med et vanninnhold på 97-99 vekt%, brukes slam fra termisk kjemisk vannbehandling som et avvanningsadditiv kraftstasjon(TES) med en fuktighet på ikke mer enn 3%, dosering og blanding av aktivert slam med kjemisk vannbehandlingsslam av TES utføres i forholdet (7-10): (1-2) vekt%, den resulterende blandingen avvannes i to trinn, med sentrifugering utført i det første trinnet i 1-3 minutter til en blanding med et fuktighetsinnhold på 69-74% oppnås, og i det andre trinnet utføres tørkingen på en båndtørker ved en temperatur på 105-115 °C i 20-40 minutter til en blanding med et fuktighetsinnhold på 40-45% oppnås, deretter støpes den dehydrerte blandingen ved granulering og deretter belegges granulene med et organisk tilsetningsstoff, mens drivstoffgranulene inneholder , vekt%: aktivert slam - 65-75, termisk kraftverk kjemisk vannbehandlingsslam - 6-10, organisk tilsetningsstoff - resten.

Oppfinnelsen beskriver et produkt laget av trekull som inneholder en sylindrisk kropp og støtteelementer, med sin bunnflate i form av en konkav linse, og støtteelementene er adskilt av luftpassasjer-diffusorer, som har en buet-krumlinjeformet konfigurasjon på utsiden. og ekspandere innover.

Oppfinnelsen beskriver en fremgangsmåte for fremstilling av brenselbriketter og granulat, inkludert maling, tørking, dosering, mating, blanding, brikettering, granulering og avkjøling, karakterisert ved at brikettene og granulatene produseres på basis av en blanding av kuttet halm med tilsetning av opptil 20-30 % jordskokk- eller solsikkestilker og kurver, eller 30-40 % tørket knust treskog eller hageavfall, eller opptil 20 % sagflis.

Oppfinnelsen beskriver en fremgangsmåte for å produsere et tørket brennbart materiale, inkludert: et blandetrinn for å blande et flertall av partikler laget av et brennbart materiale som inneholder fuktighet og en dehydrerende væske laget av en emulsjon inneholdende en syntetisk harpiks for å danne en blanding der overflatene av partiklene kommer i kontakt med dehydrerende væske; og et tørketrinn for å danne et syntetisk harpiksbelegg laget av en dehydrerende væske tørket på overflatene av partiklene, fordamping av fuktighet fra partiklene for å danne belagte partikler inkludert partikler med redusert prosentandel av fuktighetsinnhold, og et syntetisk harpiksbelegg som dekker overflaten av partiklene, hvori den syntetiske harpiksen inneholdt i dehydrogeneringsvæsken er en akrylharpiks, en uretanharpiks eller en polyvinylacetatharpiks, for derved å oppnå en tørket brennbart materiale, dannet av belagte partikler.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en miljøvennlig og svært effektiv fremgangsmåte for å produsere fast brensel ved bruk av organisk avfall med høyt vanninnhold, som inkluderer: (a) et avfallsblandingstrinn der organisk avfall med høyt vanninnhold og kommunalt fast avfall mates inn i en Fe-basert reaktor og blanding; (b) et hydrolysetrinn hvor høytemperaturdamp tilføres til den Fe-baserte reaktoren for å hydrolysere blandingen; (c) et trykkreduksjonstrinn der dampen fra reaktoren frigjøres og trykket inne i reaktoren er raskt for å sikre lavmolekylært organisk avfall etter trinn (b) eller for å øke det spesifikke overflatearealet til det kommunale avfallet etter trinn (b); (d) et vakuum- eller differensialtrykktrinn for å fjerne vann; og (e) et fast brenselproduksjonstrinn hvor reaksjonsproduktet fra trinn (d) tørkes naturlig og komprimeres for å produsere et fast brensel med et vanninnhold på 10 til 20%. // 2569369

En anordning for å produsere finkornet brensel fra faste eller pastalignende energiråmaterialer ved tørking, inneholdende en slagreaktor med en rotor og slagelementer, hvori slagreaktoren er varmebestandig opp til 350°C, en innretning for tilførsel av varm tørkegass i nedre del av slagreaktoren, en anordning for tilførsel av fast eller pastalignende energiråstoff på toppen av reaktoren, minst én anordning for å frigjøre en gasstrøm som inneholder knuste, tørkede partikler av energiråstoff, og en anordning for separering og tømming av knuste, tørkede partikler av energiråstoff fra gasstrømmen som slippes ut fra slagreaktoren, hvori tørkegassen føres inn i slagreaktoren nær labyrinttetningen og/eller gjennom labyrinttetningen lokalisert nær rotorakselen til slagreaktoren reaktor.

Oppfinnelsen beskriver en fremgangsmåte for fremstilling av fast brensel, inkludert stadier der en suspensjon fremstilles ved å blande pulverisert lavverdig kull og olje; fordamp fuktigheten inneholdt i suspensjonen ved bruk av varme og separer suspensjonen oppnådd etter fordampningstrinnet i et fast materiale og en væske, hvori fordampningstrinnet inkluderer trinnene med oppvarming av suspensjonen i den første sirkulasjonsbanen og oppvarming av den oppvarmede suspensjonen i den andre sirkulasjonsbane som er forskjellig fra den første sirkulasjonsbanen, der prosessdampen som genereres i fordampningstrinnet brukes som varmeoverføringsfluid for et hvilket som helst av forvarmingstrinnet og oppvarmingstrinnet, og den eksternt innførte dampen brukes som varmeoverføring væske for det andre stadiet.

Oppfinnelsen beskriver pellets fra hydrolytisk lignin, laget i form av brenselgranuler, presset fra hydrolytisk lignin oppnådd ved å hydrolysere treavfall med svovelsyreløsninger, karakterisert ved at hydrolytisk lignin før prosessering anrikes med derivatavfall fra hydrolyseproduksjon, og før pressing gjennomgår den en finrensing med sortering i fraksjoner med påfølgende fjerning av mineralelementer og reduksjon av askeinnhold. En fremgangsmåte for fremstilling av pellets fra hydrolytisk lignin er også beskrevet. Det tekniske resultatet består i å oppnå pellets som har optimale egenskaper: de har høy brennverdi, høy mekanisk styrke, og når de brennes, dannes det ingen askerester. 2 n. og 1 lønn fly.

Et prosjekt for produksjon av en ny type biodrivstoff - brenselpellets fra lignin - ble lansert i Tyskland ved det tekniske universitetet i Cottbus sammen med Biomass Research Center i Leipzig og ett selskap som produserer teknologisk utstyr.

Ifølge eksperter, nytt prosjekt vil endelig gjøre det mulig å produsere høykvalitets brenselgranulat (pellets) eller briketter fra hydrolysert lignin i industriell skala.

Pilotprosjektet vil bli lansert i juni 2013. Finansiering er gitt av EU-tilskudd under miljøvernprogrammet.

I mange år har hundrevis av vitenskapelige organisasjoner rundt om i verden vært engasjert i forskning og utvikling innen bruk av hydrolytisk lignin. Mange av dem er med forskjellige år er allerede implementert i industrien. I I det siste Disse arbeidene blir aktuelle på grunn av den økte interessen for å løse miljøproblemer og for industriell bruk av biomasse generelt i energisektoren. Men uten seriøs statlig støtte, vil mest sannsynlig "fyllingen fortsatt være der."

Når det gjelder Russland, er reservene av hydrolytisk lignin i Den russiske føderasjonen, som utgjør titalls millioner tonn, sammenlignbare med annet avfall fra treforedling - bark, sagflis, etc.

Det er interessant at lignin skiller seg fra treavfall i sin større homogenitet og, viktigst av alt, i større konsentrasjon (for eksempel deponier nær hydrolyseanlegg). På grunn av praktisk talt fullstendig fravær deponeringen skaper problemer fra et miljøsynspunkt og med lagringen.

Ved de fleste hydrolyse- og biokjemiske anlegg blir lignin deponert på deponier og forurenser store områder.

Mange europeiske eksperter som besøker slike anlegg, understreker at ingen steder i Europa har de sett en så kolossal konsentrasjon av ubrukte energiråvarer.

I følge dataene som er tilgjengelige i litteraturen, overstiger ikke bruken av hydrolytisk lignin som et kjemisk råmateriale i CIS 5%. Og ifølge International Lignin Institute brukes ikke mer enn 2% av tekniske ligniner i verden til industrielle, landbruks- og andre formål. Resten brennes i kraftverk eller kastes på søppelfyllinger.

Problem

Problemet med resirkulering av hydrolytisk lignin har vært det viktigste for industrien siden 30-tallet. Og selv om forskere og utøvere lenge har bevist at lignin kan brukes til å produsere utmerket drivstoff, gjødsel og mye mer, for lange år Siden eksistensen av hydrolyseindustrien i både USSR og CIS, har det ikke vært mulig å bruke lignin fullt ut.

Vanskelighet industriell prosessering lignin skyldes kompleksiteten i dens natur, så vel som ustabiliteten til denne polymeren, som irreversibelt endrer egenskapene som følge av kjemiske eller termiske effekter. Avfallet fra hydrolyseanlegg inneholder ikke naturlig lignin, men i stor grad modifiserte ligninholdige stoffer eller blandinger av stoffer som har høy kjemisk og biologisk aktivitet. I tillegg er de forurenset med andre stoffer.

Noen prosesseringsteknologier, for eksempel dekomponering av lignin til enklere kjemiske forbindelser (fenol, benzen, etc.), med sammenlignbar kvalitet på de resulterende produktene, er dyrere enn deres syntese fra olje eller gass.