Peleti od drvnog otpada (hidrolitički lignin) i način njihove proizvodnje. Sirovine za pelet: glavne vrste i zahtjevi Poređenje lignina i drvenih peleta

Vlažnost

Zahtjevi za industrijske mlinove peleta su od 8 do 15%. U drugim slučajevima, sirovina zahtijeva sušenje ili, obrnuto, obradu parom.

Sadržaj pepela

Sadržaj pepela u peletu je postotak nezapaljivih ostataka nakon spaljivanja šarže. Za premium pelet ova brojka je do 1% prema EN Plus A-2 standardu i do 0,5-0,7% prema EN Plus A-1 standardu. Visok sadržaj pepela u gorivu može vremenom dovesti do začepljenja komore za sagorevanje i dimnjaka.

Sadržaj hemijskih jedinjenja u sirovinama

U ovom trenutku, Evropska unija pooštrava standarde za emisiju produkata sagorevanja u atmosferu. Sirovine za pelete treba da sadrže minimalnu količinu hemikalija kao što su azor, hlor, sumpor.

Veličina frakcije

Za granulaciju materijal treba usitniti do veličine čestica dužine do 3 mm i debljine do 1-2 mm.

Visoka energetska vrijednost materijala

Kalorična vrijednost sirovina – koliko se topline može dobiti sagorijevanjem – glavna je potrošačka vrijednost za pelet. Visokokvalitetne sirovine imaju visok sadržaj kalorija. Na ovaj parametar utječe između ostalog i svježina materijala. Drvo koje je podvrgnuto raspadanju gubi dio svog energetskog potencijala.

Pogodnost za granulaciju

Određeni materijali mogu biti lakši i teži za presovanje i pripremu. Štoviše, manje izdržljivi i gusti peleti mogu se dobiti od sirovina koje je teško granulirati. Za povećanje čvrstoće granula koriste se različiti aditivi.

Troškovi sirovina

Takvi troškovi povećavaju troškove sirovina, što uključuje i troškove nabavke i transporta. Ako je ukupna cijena sirovina previsoka, proizvodnja možda neće biti ekonomski isplativa.

drveni peleti

Najčešće se takve granule nazivaju "peleti piljevine", a zapravo se dobivaju iz raznih vrsta otpada.

Strugotine, piljevina dobijene tokom piljenja i obrade sirovog i sušenog drveta

Piljevina jedan od najčešćih otpada

Ploča, balans drveta- veliki drveni otpad, rezana ili čvrsta debla, koja se iz nekog razloga odbijaju za korištenje za svoju glavnu svrhu (imaju nedostatke, ne uklapaju se u promjer itd.).

Nestandardni drveni proizvodi: novo ili reciklabilno.

Suha piljevina i strugotine smatraju se idealnim sirovinama za dobijanje. Obično im nedostaju inkluzije kore i čestice tla, koje pri spaljivanju stvaraju šljaku. Zato je toliko popularan.

Kvaliteta drvne sječke kao sirovine za pelet zavisi od toga od kakvog se drveta dobija – običnog ili otkočenog, kao i od karakteristika njegovog skladištenja. Što manje kore i stranih inkluzija uđe u pelete, to je manji njihov sadržaj pepela, a samim tim i veći kvalitet.

Isto se može reći i za obradu ploča i balansa.

Nestandardni proizvodi od drveta, u teoriji, treba da obezbede visokokvalitetne pelete, jer se radi o čistom drvetu bez kore bez nečistoća. Međutim, vrijedi obratiti pažnju na to koji se materijali koriste u proizvodnji proizvoda. Razni lakovi, agensi za obradu, ljepilo mogu utjecati na ekološku prihvatljivost takvog materijala.

Granulacija različitih vrsta drveta

Različite vrste drveta kao sirovine za pelet razlikuju se po lakoći granulacije.

Prvo, jači peleti se dobijaju od vrsta drveta sa većim sadržajem prirodnog lignina. Četinarske vrste po ovom parametru znatno su ispred listopadnih: različite vrste četinara sadrže 23-38% lignina, a rasprostranjenost u listopadnim vrstama je 14-25%. Ako u sirovini ima malo lignina, tada se povećava količina prosijavanja nakon granulacije.

Drugo, vrste drveta imaju različitu tvrdoću. Tvrđe drvo se teže utiskuje u pelet, stvara veća opterećenja na opremi, posebno na potrošnom materijalu - matrici, pres valjcima. Meko drvo je mekše i savitljivije za presovanje, dok je tvrdo drvo uvijek tvrđe. Međutim, kalorijska vrijednost peleta je veća, pa će kubni metar bukovog ili hrastovog peleta težiti više od iste zapremine borovog peleta i odavati više topline.

Istovremeno, kako pokazuje praksa, moguće je uspješno miješati piljevinu različitih pasmina i granulat. Takav miješani materijal za pelete za gorivo ne umanjuje kvalitetu konačnog proizvoda: ako kamenje pomiješate u pravim omjerima, možete postići odgovarajući pelet - pogodan za grijanje privatnih kuća. Dodatak lišćara, poput bukve i hrasta, povećava energetsku vrijednost peleta. Druga stvar je što neka tvrdo drvo ima tamnu nijansu drveta, a mešani peleti od različitih vrsta drveta su kafa, siva ili tamna. Privatni potrošači peleta ponekad imaju predrasude prema peletima bilo koje boje osim svijetlobež, pa mogu odbiti pelet od tamnog hrasta za jednu od svojih vrsta, unatoč prisutnosti certifikata visokog kvaliteta. Predrasude su toliko jake da neki njemački istraživači stvaraju gorivo od mješavine vrsta uz dodatak oko 20% hrasta ili bukve mekom drvetu, dok konačni proizvod zadržava atraktivnu svijetlu boju.

Pomiješajte pelete

Prema istraživačkoj kompaniji Future Metrics, do 2023. će se skoro udvostručiti: iznosit će 21,5 miliona tona u odnosu na sadašnjih 12 miliona tona. Drvni otpad postaje sve traženiji, ne samo proizvođači biogoriva, već i fabrike iverice i mnoge druge industrije konkuriraju za njega. Evropska unija je još 2010. godine usvojila program proširenja spektra biološkog otpada koji će se koristiti za grijanje i snabdijevanje energijom.

Hajde da definišemo terminologiju:

Pomiješajte pelete je gorivo koje se granulira iz više vrsta sirovina, kako drvnih tako i drugog porijekla.

Agro peleti- granule iz raznih biljnih materijala, obično poljoprivrednih. otpad.

Šta je alternativna sirovina za pelet?

Otpad agroindustrijskog kompleksa: mahune mahunarki, klipovi kukuruza, pirinčane ljuske, heljda, ljuske suncokreta, lomače od lana, ljuske oraha, koštice od voća, ostaci žitarica, neslična žitarica, pivarska zrna.

Biljke: trska, slama, šećerna trska, kao i drveće i žbunje posječeno tokom uređenja i sanitarne sječe.

Ostale prirodne zapaljive materije: treset, lignin.

Ovi materijali se mogu granulirati, ali u odnosu na drvo imaju niz nedostataka: sadržaj nepoželjnih hemijskih jedinjenja, visok sadržaj pepela, nisku temperaturu topljenja pepelnih ostataka, što dovodi do rasta šljake u kotlovima.

Da bi pronašli optimalne recepte za pelete, evropski istraživači eksperimentišu sa mešanjem različitih vrsta sirovina u pelete. Na osnovu istraživanja dobijeni su održivi „recepti“ za mix-pelet od različitih sirovina, koji se kotlovi pažljivo obrađuju i ne emituju štetne materije tokom sagorevanja. Općenito se vjeruje da pelet ne bi trebao sadržavati mineralne inkluzije, ali su naučnici iz Austrijskog instituta za istraživanje šuma napravili pelete od klipova kukuruza, uljane repice i slame uz dodatak kaolina, bentonita i pepela od uglja. Dobivene granule ispuštaju minimalan postotak nepoželjnih tvari u atmosferu; kada se spale u peći, ne nastaju šljake.

Takođe, drvo u peletima se kombinuje sa 10-15% iglica četinara, ili se mešani peleti proizvode od četinara i tvrdog drveta. Ruski patent - kombinuje piljevinu i oko 20-25% drvenog uglja, 1-3% škroba dodaje se za uspješnu granulaciju ove mješavine. Potencijal takvih peleta je do 20-23 MJ/kg, što ih čini alternativom niskokaloričnom uglju i tresetu. Bilo koja vrsta drveća je pogodna za njihovu proizvodnju, uključujući mrtvo drvo i spaljeno drvo, kao i ugalj sakupljen iz šumskih požara.

Glavna prepreka širenju miks-peleta i agro-peleta je pooštravanje standarda za emisiju produkata sagorevanja u atmosferu u Evropskoj uniji. Takve mjere mogu učiniti korištenje ovakvih goriva ekonomski neizvodljivom, jer će vlasnicima kotlova biti potrebni skupi filteri i tehnologije kako bi se pridržavali svih propisa.

U proizvodnji mešanih peleta često se koriste različiti aditivi za poboljšanje prionjivosti peleta. Ako četinari imaju dovoljno vlastitog lignina, onda se škrob dodaje za tvrdo drvo, kao i poljoprivredni otpad. U ove svrhe možete koristiti i riblje ulje, sodu, kreč, parafin, biljna ulja, talog od kafe. Ovakvi aditivi poboljšavaju korisnička svojstva proizvoda: manji procenat sijanja, mrvljenja, bolja otpornost na lomljenje prilikom prosipanja tokom transporta i direktna upotreba u kotlovima.

U malim količinama granulirano je drvo voćaka - trešnje, jabuke itd. Obično se ne koriste za grijanje, već za dimljenje mesa i ribe, dajući proizvodu ugodnu aromu.

Agropelete

Jedna od najpopularnijih vrsta poljoprivrednih sirovina za pelet je slama raznih usjeva (posebno pšenice i uljane repice). Što se tiče energetskog potencijala, ovaj materijal nije mnogo inferioran u odnosu na drvo: do 16 MJ/kg naspram do 18,4 MJ/kg. Slama je obnovljiv izvor goriva, sagorevanje slame ne menja ravnotežu azot-dioksida u vazduhu: kada raste, troši onoliko CO2 koliko se oslobađa tokom sagorevanja. Peleti od slame koriste se ne samo za grijanje, već i kao podloga za životinje na stočnim farmama i štalama.

Vrsta sirovine slična slami je trska, čija je viša kalorijska vrijednost 19 MJ/kg, a sadržaj pepela oko 4%. Takve sirovine su vrlo jeftine, sakupljaju se pomoću močvarnih kombajna-sjeckalica.

Suncokretova ljuska je jedan od najperspektivnijih materijala za poljoprivredne pelete. imaju udio pepela od 3% i odaju gotovo isto toliko topline kao mrki ugalj - do 21 MJ / kg. Pepeo nakon sagorevanja ljuske je vredno đubrivo. U granulama su i ljuske heljde, prosa, pirinča.

Ostali materijali

U Rusiji postoje velika nalazišta treseta, pogodnog za granulaciju. Peleti i briketi od treseta se proizvode po približno istoj tehnologiji kao i drveni briketi. Kalorična vrijednost treseta je visoka - do 21 MJ / kg, međutim, povećan je i sadržaj pepela takvih granula - do 5%. Takvo gorivo je pogodno za industrijske i komunalne kotlovnice. U Rusiji, granulacija i briketiranje treseta ima uglavnom 2 perspektive: snabdevanje toplotom i električnom energijom negasifikovanim područjima i izvoz granula u skandinavske zemlje. U sjevernoj Evropi treset je prepoznat kao djelomično obnovljiva sirovina, a njegova upotreba u energetskom sektoru se potiče odozgo.

Granulacija otpadnog papira je prilično nova, ali perspektivna industrija, jer ova vrsta sirovina ne zahtijeva skupe. Peleti od papira i kartona (a u nekim zemljama je ustanovljena granulacija starih novčanica) daju veliku količinu toplote i imaju oskudan procenat negorivih ostataka.

A konjski stajnjak je skuplji od drvenih peleta. Vredno je i hranljivo đubrivo za zemljište. Pelet konjskog đubriva se prodaje za oko 1,25 eura po kilogramu. Prerada stajnjaka i stajnjaka u đubriva nije samo koristan, već i neophodan korak, jer skladištenje takvog otpada nanosi direktnu štetu životnoj sredini.

Isto se može reći i za preradu hidroliznog lignina, nusproizvoda postrojenja za hidrolizu. U Rusiji postoji jedna fabrika za granulaciju lignina u oblasti Arhangelsk, au međuvremenu njene rezerve u zemlji iznose desetine miliona tona. U pogledu toplote sagorevanja (više od 21 MJ/kg) i sadržaja pepela (manje od 3%), lignin je odlična sirovina za proizvodnju peleta.

Proširenje sirovinske baze za omogućava izvlačenje koristi od odlaganja ogromne količine biološkog otpada, kao i rješavanje ekoloških problema povezanih s njihovim skladištenjem. Prelazak s fosilnih goriva na čista goriva smanjuje emisije štetnih tvari u zrak. Stvaranje novih industrija peleta i briketa otvara nova radna mjesta u poljoprivrednoj industriji i pomaže njenom ukupnom razvoju.

Tradicionalno, u proizvodnji drvenih gorivih peleta - peleta koristi se otpad od drveta četinara. Međutim, drvo četinara je skupa sirovina koja je tražena u drvoprerađivačkoj industriji, a njen otpad se koristi u nizu drugih industrija. Kao rezultat toga, resursi četinarskog drveta su u stalnom opadanju, a za proizvodnju peleta potrebno je koristiti niskovrijedno i jeftino tvrdo drvo, koje se u industrijskoj proizvodnji ne koristi u tolikoj mjeri kao meko drvo.

Što se tiče tehnologije proizvodnje peleta, glavna razlika između tvrdog i mekog drveta je nizak sadržaj lignina: 14-25% naspram 23-28%. Visoka temperatura i pritisak presovanja drvnih sirovina aktiviraju lignin sadržan u njegovim ćelijama i dovode ga u plastično stanje. Lignin u ovom procesu djeluje kao unutrašnje vezivo koje osigurava čvrstoću peleta. Peleti od tvrdog drveta su manje izdržljivi zbog nižeg sadržaja lignina. A da bi se postigla potrebna čvrstoća, koriste se različiti aditivi ili parna obrada sirovina, o čemu će biti riječi u nastavku.

Takođe, u proizvodnji peleta je važna i tvrdoća drveta. Tvrđe tvrdo drvo se teže utiskuje u pelet nego meko drvo, a velika opterećenja su na opremi, posebno na potrošnim dijelovima - matrici i pres valjcima. Ali kalorijska vrijednost nekih lišćara, prvenstveno bukve i hrasta, veća je u odnosu na ovaj parametar četinara.

Kako bi se zadovoljila sve veća potražnja u Europi za visokokvalitetnim drvenim peletima, za njihovu proizvodnju se sve više koristi tvrdo drvo. Pitanje je da li su takvi peleti u skladu sa ENplus i DIN+ standardima.

Aktivna upotreba sirovina od tvrdog drveta za proizvodnju peleta smanjila bi napetost na tržištu otpada od mekog drveta, koji se široko koristi u proizvodnji ploča i drugim industrijama, što nesumnjivo stvara veoma veliku konkurenciju za proizvođače peleta. Međutim, sadržaj pepela peleta od tvrdog drveta je veći od peleta od mekog drveta i u većini slučajeva je u skladu sa ENplus A2 standardom (sadržaj pepela manji od 1,5%). Inače, promjena u novoj verziji ENplus A2 standarda propisuje sadržaj pepela ne veći od 1,2% (EN ISO 17225-2). Dalja smanjenja dozvoljenog sadržaja pepela prema ENplus-u su sasvim moguća u budućnosti. Ipak, svi proizvođači tzv. premium peleta (ili peleta za domaćinstvo, kako ih zovu u EU), iz ekonomskih razloga nastoje da karakteristike svojih proizvoda dovedu do ENplus A1 standarda (njihov trošak je veći od klase A2). i industrijski pelet). Vrijedi napomenuti da su zahtjevi za ENplus A2 kvalitetnim peletima u Europi minimalni, jer za male kotlovnice ili mini-CHP, za koje je razvijen ovaj standard, prilično su prikladni industrijski peleti, čija je cijena niža, a obim proizvodnje je veliki. veće, a razlikuju se samo u sadržaju pepela (do 1,5%) i, posredno, po boji.

Istraživanja u Austriji i Njemačkoj

Kako bi se proširila baza podataka o sadržaju pepela u peletima od tvrdog drveta, u Austriji je sprovedena serija istraživanja kako bi se procijenila izvodljivost korištenja tvrdog drveta za proizvodnju ENplus peleta. Za najveću seriju ispitivanja odabrani su breza, bukva, hrast i jasen, jer su ove vrste, uz četinare, već uključene u proizvodnju peleta u Austriji i Njemačkoj. Pomoću specijalnog termogravimetrijskog analizatora TGA analizirano je više od 80 uzoraka na sadržaj pepela na temperaturi od 550°C prema austrijskoj normi Önorm EN 14 775. Utvrđeno je da sadržaj pepela u beljici i drugom dobrom drvetu tvrdog drveta ne prelazi 0,7% slučajeva i pri miješanju različitih lišćara dostiže 1-1,5%), au kori - maksimalni sadržaj pepela je do 10%. Dodatno su analizirani i uzorci topolovog drveta sa sličnim sadržajem pepela.

Prema statistici Njemačkog instituta za pelet (DEPI), u Njemačkoj se od 2014. godine bilježi upotreba lišćara u proizvodnji peleta, u prosjeku do 10% ukupnih sirovina (odnosno 90% četinara, 10% tvrdog drveta). Markus Mann, osnivač i direktor fabrike peleta Westerwälder Holzpellets GmbH u Langenbachu (Gornja Bavarska), eksperimentirao je u svojoj proizvodnji miješajući 10-15% drveta bukve i breze i 85-90% četinara. Sa ovim odnosom, peleti dobijeni na izlazu imali su sadržaj pepela manji od 0,5% i u potpunosti su bili usklađeni sa ENplus A1 standardima. Za peletiranje je korištena matrica s dužinom kanala za presovanje od 39 mm, umjesto standardnih 45 mm za meko drvo. Za peletiranje samo bukove piljevine kanal za presovanje je skraćen za još 10 mm na 29 mm. Kao rezultat eksperimenata, utvrđeno je da pepeo od topolovog drveta ima nisku temperaturu sinterovanja, budući da topola obično raste na pjeskovitim i glinovitim tlima, njeno drvo, a još više kora, sadrži puno silikatnih spojeva. To je, inače, tipično za niz drugih lišćara, posebno umjetno zasađenih za zaštitu od štetnih prirodnih i antropogenih faktora.

S tim u vezi, možemo spomenuti i rusku kompaniju - CJSC "AlT-BioT" iz Krasnodarskog kraja, koja je 2009. godine na međunarodnoj izložbi Interpellets u Štutgartu predstavila pelete od tvrdog drveta (jasen, bagrem, hrast, bukva, javor), dobiveno nakon sanitarne sječe zaštitnih šumskih plantaža na području sela Pavlovskaya. Sa sadržajem pepela ispod 0,7%, peleti su imali visoku kalorijsku vrijednost - 18 MJ/kg. Fabrika peleta kompanije nosila je naziv "Viktorija", a ulaganja u preduzeće iznosila su 600 miliona rubalja. Investitor Aleksandar Djačenko najavio je nameru da izgradi najmanje 20 takvih fabrika peleta na jugu Rusije do 2015. godine.

Postrojenje nije dostiglo projektni kapacitet (10 tona dnevno, odnosno 70 hiljada tona godišnje), postignuta je maksimalna produktivnost od 7 tona na sat. Proizvodi su se uglavnom izvozili u Evropu. U dva susjedna okruga, kotlovnice nekoliko škola su preuređene na pelet. Tadašnji potpredsjednik Vlade Viktor Zubkov, koji je posjetio preduzeće 2009. godine, visoko je cijenio ovaj projekat, a posebno mogućnost njegove replikacije u drugim regionima Rusije. Autor članka je, u sklopu delegacije u kojoj su bili predstavnici kupaca peleta iz Holandije, posjetio ovu fabriku peleta 2010. godine. Holanđani su visoko cijenili i kvalitet peleta i proizvodnju. Ali, nažalost, iste godine je fabrika zaustavljena, zaposleni su otpušteni, uhapšen je brat investitora Nikolaja Djačenka, šefa regionalnog ogranka Rosselkhozbank OJSC na Krasnodarskom teritoriju, koji je finansirao projekat AlTBioT, i sam investitor je otišao u bijeg. Ali to je sasvim druga priča.

Vratimo se, međutim, Austriji i Njemačkoj. Stručnjaci austrijske istraživačke asocijacije BioUP glavnim nedostatkom korištenja tvrdog drveta za proizvodnju peleta smatraju visok sadržaj pepela u odnosu na meko drvo. Andreas Haider, stručnjak iz Austrijskog Federalnog istraživačkog centra za šume, objasnio je da se tvrdo drvo može koristiti za proizvodnju ne samo ENplus A2 i industrijskih peleta, već i peleta koji je u potpunosti usklađen sa ENplus A1 i DIN+ standardima. Sve ovisi o tome koji se dio tvrdog drveta koristi kao sirovina. Na primjer, sadržaj pepela topolove bjeljike značajno se razlikuje od sadržaja pepela u jezgri debla. Sadržaj pepela također jako varira u zavisnosti od vremena sječe i kvaliteta tla, odnosno zone u kojoj drvo raste. Postoji mnogo podataka o sadržaju pepela u drvu, ali se razlikuju čak i za jednu vrstu. Eksperimentalno je utvrđeno da kada se potpuno suvo drvo kalcinira u lončiću, prosječan ostatak pepela iznosi od 0,3 do 1,0%. Štaviše, 10-25% ostatka se otapa u vodi, a to je soda i potaša (u prošlosti se u industrijskim količinama dobivala iz drvnog pepela). Najvažnije nerastvorljive komponente drvenog pepela - kreč i razne soli magnezijuma i gvožđa - čine 75-90%. Hajder je skrenuo pažnju da na jugu Evrope, na Balkanu, posebno u republikama bivše Jugoslavije - Hrvatskoj, Crnoj Gori, Srbiji i Bosni i Hercegovini - u šumama ima dosta listopadnih vrsta. A susjedna Italija je danas na prvom mjestu u Evropskoj uniji po potrošnji vrhunskih peleta: više od 3 miliona tona godišnje. Geografski položaj pruža povoljne uslove (logistiku) za izvoz peleta iz ovih balkanskih zemalja u Italiju. Za referencu: u Njemačkoj je od početka 2018. godine u 2017. godini 98,9% peleta proizvedeno od četinara, a samo 1,1% od tvrdog drveta.

Istraživanje i razvoj u Bjelorusiji i Rusiji

U 2012. godini, na Katedri za hemijsku preradu drveta Bjeloruskog državnog tehničkog univerziteta u Minsku, u laboratorijskim uslovima napravljen je pelet od glavnih šumskoformirajućih vrsta Republike Bjelorusije: breze, johe i bora. Uzorci granula su dobijeni na temperaturi presovanja od 110°C tokom 15 minuta. Sadržaj vlage u osušenoj piljevini korištenoj za ispitivanje iznosio je 8-11%. Zadatak je bio da se uporede fizičko-mehaničke karakteristike dobijenih granula: sadržaj vlage, sadržaj pepela, gustina, mehanička čvrstoća i niža kalorijska vrednost. Utvrđeno je da je niža kalorijska vrijednost peleta breze i johe usporediva s nižom kalorijskom vrijednošću peleta od bora (tablica 1). Ali sadržaj pepela u peletima od tvrdog drveta je 3,5 puta veći od sadržaja pepela u peletima od mekog drveta. Provedena ispitivanja potvrdila su temeljnu mogućnost proizvodnje peleta od mekog drveta. Po sadržaju pepela zadovoljavaju najmanje standarde za industrijski drveni pelet (do 1,5%) i pelet ENplus A2 klase. Ali pelete dobivene od drveta johe i breze karakterizira smanjena mehanička čvrstoća (manja od čvrstoće borovih peleta za 11 odnosno 18%). Da bi se postigla mehanička čvrstoća karakteristična za pelet od mekog drveta, neophodno je prethodno obraditi tvrdo drvnu sirovinu zasićenom parom.

Eksperimentalnu proizvodnju peleta od tvrdog drveta tretiranog zasićenom parom prije granulacije uspostavio je OJSC Vitebskdrev. Sastav sirovine je sljedeći: breza - 35%, joha - 20%, jasika - 40%, bor - 5%. Korištena je matrica s efektivnom dužinom kanala za presovanje od 33 mm (umjesto uobičajenih 45 mm), budući da toplinska obrada tvrdog drveta traje kraće od mekog drveta (zbog toga je smanjena potrošnja energije). Kao rezultat, utvrđeno je da je gustoća peleta od tvrdog drveta usporediva s gustoćom peleta od borovine (tablica 2). Ovdje je prikladno citirati iz izvještaja o ispitivanju: „Djelovanje zasićene pare dovelo je do aktivacije komponenti drveta, stvaranja novih funkcionalnih grupa koje pojačavaju interakcije ljepila u procesu formiranja peleta. Čestice drveta su dodatno navlažene, usled čega je temperatura u pelet presi porasla sa 110 na 120°C. Visoka temperatura presovanja doprinijela je brzom nastanku reakcija i nakupljanju sve veće količine makromolekularnih spojeva, uglavnom zbog visoko reaktivne hemiceluloze. Otopljene i omekšane komponente ispunile su praznine između vlakana i kapilarnog i submikrokapilarnog sistema ćelijskih zidova. Istovremeno se povećao broj poprečnih veza između molekula drvenih komponenti, uključujući i prostorne, što je osiguralo stvaranje trajnih proizvoda.

Za povećanje čvrstoće peleta od tvrdog drveta često se koriste različiti aditivi, poput škroba, lignina. Na Institutu za hemiju i hemijsku tehnologiju Sibirskog ogranka Ruske akademije nauka proučavan je uticaj aditiva u granulaciji tvrdog drveta. Dakle, soda, kreč, riblje ulje, biljna ulja, talog od kafe poboljšavaju svojstva peleta ili briketa: smanjuju stopu ispadanja, povećavaju otpornost na lom tokom transporta i snabdevanja u skladište ili kotao. Drveni ugalj povećava kaloričnu vrijednost peleta i briketa.

Sirovine za proizvodnju peleta

U Europi se za proizvodnju peleta sve više koriste takozvane brzorastuće plantaže, čiji je sadržaj pepela često mnogo veći od tvrdog drveta. Ekspert i konsultant DIN CERTCO - svetski akreditovanog nemačkog sertifikacionog centra za organizacije, usluge, proizvode, uključujući i one po DIN+ standardima; FSC/PEFC, SBP - Erwin Hoeffele je pojasnio da neke brzorastuće plantažne biljke, poput miskantusa i bambusa, nisu uvrštene na listu sirovina pogodnih za proizvodnju drvenih peleta, jer nisu klasifikovane kao drvo, ali su klasifikovan kao trava. Odnosno, nemoguće je dobiti ENplus i DIN+ certifikate za pelete dobijene od miskantusa i bambusa.

Općenito, ograničavanje sadržaja pepela u sirovinama je čisto apstraktan i relativan zahtjev. Na primjer, u elektranama u Holandiji, Belgiji, Danskoj, Poljskoj i drugim zemljama, pelet od slame i ljuske suncokreta, koštice maslina, ljuske oraha i zrna kafe i druga biomasa spaljivani su zajedno s ugljem čiji je sadržaj pepela bio velik. puta veći od sadržaja pepela u drvenim peletima. Drugi primjer: kompanija "Bionet" iz regije Arhangelsk proizvodi pelete od lignina (vidi "LPI" br. 3 (133), 2018). Ovo je prvi projekat koji je realizovan u Rusiji za zbrinjavanje hidroliznog proizvodnog otpada - lignina. Ligninske pelete, u poređenju sa klasičnim drvenim peletima, odlikuju se visokom toplotnom vrednošću (21-22 MJ/kg), ali i visokim sadržajem pepela - 2,4%. Međutim, to nije spriječilo Gazprombanku, korisnika projekta, da nakon prezentacije u Kopenhagenu na poslovnom sastanku u Trgovinskom predstavništvu Ruske Federacije u Danskoj u proljeće 2018. godine, počne s prodajom ovih peleta Danskoj i Francuskoj.

Visok udio pepela u peletu koji se koristi u kotlovima male snage podrazumijeva samo često vađenje pepela iz pepelnice, koja po pravilu služi kao gnojivo za baštu.

A kada se pelet sagorijeva zajedno s ugljem u velikim termoelektranama, nije potrebna visoka čvrstoća, jer se oni, kao i ugalj, prvo prolaze kroz drobilice i unose u zonu sagorijevanja kotla u finoj frakciji. Dakle, visoka čvrstoća peleta samo će povećati troškove električne energije.

Kao što pokazuje praksa, moguće je proizvesti pelet najviše kvalitete od tvrdog drveta ili mješavine sa mekim drvetom. Pomiješane sirovine u određenom omjeru omogućavaju postizanje kvaliteta peleta koji zadovoljava ENplus A1 standarde. Aditivi i predtretman parom se također mogu koristiti ili izostaviti. Efekat će zavisiti od kvaliteta i vrste upotrebljenih sirovina, tehnološke opremljenosti u proizvodnji i, naravno, od profesionalnosti tehnologa i drugih stručnjaka.

Sergej Perederij, [email protected] eko-pellethandel.de

16.03.2016 - Razno

Glavni materijal za proizvodnju peleta je drvo. Ali sada mnoga preduzeća prelaze na upotrebu drugih vrsta sirovina, pa je tako u Arhangelskoj oblasti pušteno u rad prva fabrika u Rusiji za proizvodnju gorivih peleta od lignina. Po namjeni, konačni proizvod je sličan tradicionalnim drvenim peletima. Peleti će se koristiti kao gorivo za industrijske kotlove, proizvodnju toplotne i električne energije. Preduzeće je organizovano na bazi nekadašnjeg postrojenja za hidrolizu i jedno je od najvećih u Evropi.Lignin je nusproizvod prerade drveta u industriji celuloze i papira i hidrolizi. To je homogena masa sa sadržajem vlage od 50 - 70%, čiji je glavni element piljevina. Vodeći svjetski stručnjaci odavno se slažu da je lignin odlična sirovina za proizvodnju biogoriva. Kada sagorijeva, ispušta malo dima, služi kao odlična zamjena za drveni ugalj, koks, a koristi se kao redukciono sredstvo u crnoj i obojenoj metalurgiji.U Rusiji se u većini slučajeva lignin kao nusproizvod jednostavno nije koristio. bilo gdje. Uglavnom se skladišti, šalje na deponije. Sa novom fabrikom peleta, ova sirovina će dobiti drugu šansu za život, a domaća bioenergetska industrija će dobiti još jedan podsticaj za dalji razvoj.Ako tražite perspektivno poslovno područje, obratite pažnju na sektor proizvodnje biogoriva. Industrija se brzo razvija, aktivno je podržava vlada Ruske Federacije i smatra se perspektivnim područjem ekonomije. Svu potrebnu opremu za proizvodnju peleta možete kupiti u Rusiji po povoljnim uslovima u Doza-Gran. Kompanija je stručnjak za bioenergetsku industriju i zauzima vodeću poziciju na tržištu zemlje.

HEMIJA I TEHNOLOGIJA PRERADE DRVA

V. S. Boltovsky, doktor tehničkih nauka, profesor (BSTU)

SASTAV HIDROLIZNOG LIGNINA IZ deponija dd "BOBRUSSKI POGON BIOTEHNOLOGIJA"

I RACIONALNI PRAVCI NJEGOVE UPOTREBE

Proučavan je sastav hidroliznog lignina sa deponija DD „Bobrujski kombinat biotehnologija“. Pokazalo se da se kao rezultat dugotrajnog skladištenja smanjuje ukupan sadržaj polisaharida uz značajno manju razgradnju samog lignina. Razmatraju se glavni pravci upotrebe hidrolitičkog lignina i daju preporuke za najperspektivnije i najracionalnije pravce njegove upotrebe: dobijanje gorivnih briketa i peleta, organo-mineralnih đubriva, sorbenata.

Istražuje se sastav hidrolitičkog lignina sa deponija Bobrujskog pogona biotehnologije JSC. Pokazano je da je dugo skladištenje lignina rezultiralo smanjenjem ukupnog sadržaja polisaharida uz značajno manju degradaciju stvarnog lignina. Razmatraju se glavni pravci upotrebe hidrolitičkog lignina i daju preporuke o najperspektivnijim i najracionalnijim pravcima njegove upotrebe: dobijanje gorivnih briketa i peleta, organo-mineralnih đubriva i sorbenata.

Uvod. Lignin ćelijskog tkiva biljne biomase je visokomolekularni prirodni polimer aromatične strukture, koji tokom hidrolitičke obrade kao rezultat polikondenzacionih transformacija formira trodimenzionalnu mrežnu strukturu i predstavlja složen kompleks koji uključuje sekundarne aromatične strukture (lignin sopstveni, značajno promijenjen tokom hidrolize), dio nehidroliziranih polisaharida i neopranih monosaharida, tvari lignohuminskog kompleksa, mineralne i organske kiseline, elementi pepela i druge tvari.

Problem iskorišćavanja hidrolitičkog lignina postoji od nastanka industrije i do danas nije temeljno riješen, uprkos brojnim načinima njegove prerade, uključujući i one koji se primjenjuju u industriji.

Glavne oblasti prerade hidrolitičkog lignina su: upotreba u prirodnom obliku (u crnoj i obojenoj metalurgiji, u proizvodnji lakih vatrostalnih proizvoda - kao zapaljivi dodatak, u proizvodnji domaćeg goriva, kao adsorbent, itd.) , nakon termičke obrade (dobivanje lignina, aktivnog i granuliranog uglja), nakon hemijske obrade (dobivanje nitrolignina i njegovih modifikacija, koaktivita, biološki aktivnih supstanci - amonijum soli polikar-

bonske kiseline i lignostimulirajuća gnojiva, terapijski lignin i "polifepan" koji se koriste kao enterosorbent za prevenciju i liječenje bolesti gastrointestinalnog trakta životinja i ljudi umjesto aktivnog uglja), kao i kao energetsko gorivo.

Na teritoriji Republike Bjelorusije, na deponijama koje zauzimaju velike površine i predstavljaju opasnost po životnu sredinu nakupila se značajna količina hidrolitičkog lignina, dovoljna za industrijsku preradu.

Podaci objavljeni u literaturi karakterišu hemijski sastav i svojstva hidrolitičkog lignina dobijenog hidrolitičkom preradom biljnog materijala. Za kvalificiranu odluku o najracionalnijim načinima korištenja lignina sa deponija, potrebno je utvrditi njegova svojstva i odabrati područja koja najviše obećavaju za njegovu preradu.

Glavni dio. Za analizu su korišćeni uzorci hidrolitičkog lignina, uzeti u skladu sa zahtevima TU BY 004791190.005-98 sa deponije JSC „Bobruiški pogon biotehnologije“, koja se nalazi u selu Titovka na pilot lokaciji za terensko sušenje lignina.

Provedeno je određivanje komponentnog hemijskog sastava uzoraka hidrolitičkog lignina i briketa i peleta od njega.

metode analize usvojene u hemiji drveta i celuloze i proizvodnji hidrolize.

Termogravimetrijska analiza uzoraka drveta bora, breze i hidrolitičkog lignina rađena je na aparatu TA-4000 METTLER TOLEDO (Švajcarska) pod sledećim uslovima: težina uzorka 30 mg, brzina porasta temperature 5°C/min u opsegu 25-500 °C, odzračivanje 200 ml/min.

Rezultati određivanja sadržaja glavnih komponenti u uzorcima hidrolitičkog lignina sa deponije dati su u tabeli. jedan.

Poređenje rezultata analize hidrolitičkog lignina sa odlagališta sa prosječnim sastavom lignina dobijenim neposredno nakon hidrolitičke obrade drveta (tabela 2) pokazuje da je kao rezultat dugotrajnog skladištenja ukupan sadržaj polisaharida smanjen za značajno niža degradacija samog lignina.

Istovremeno, hidrolitički lignin sadrži iste glavne komponente kao i drvo (tabela 3), ali manju količinu polisaharida i veću količinu samog lignina koji se ne hidrolizuje tokom hidrolitičke obrade, odnosno drvo je nakon tretmana hidrolizom (bilj. biomasa).

Rezultati termogravimetrijske analize drveta i hidrolitičkog lignina (gubitak težine i diferencijalna termogravimetrija koja karakteriše brzinu gubitka težine) pokazali su da termička razgradnja

borovo i brezovo drvo i hidroliza lignina se dešavaju slično:

U temperaturnom opsegu od 25-100°C uklanja se slobodna vlaga (gubitak mase bora i breze je 6,26,4%, respektivno, hidrolitički lignin je 3,8-4,2%);

Na temperaturama iznad 100 i do 300°C dolazi do desorpcije vezane vode sa gubitkom mase drveta 4,2-4,3% i hidrolitičkog lignina 4,1-5,5%;

Maksimalna brzina gubitka drvne mase, praćena aktivnom termičkom razgradnjom i gubitkom težine, uočava se na temperaturi od 300°C, hidrolitičkog lignina -280°C, odnosno glavnih komponenti izvornog drveta i drveta nakon hidroliznog tretmana (hidrolitičkog lignin) izgaraju u gotovo istom temperaturnom rasponu;

Daljnjim povećanjem temperature dolazi do dubljeg razaranja, gubitka težine i karbonizacije uz stvaranje ugljičnog ostatka u količini od 2,3-5,5% pri sagorijevanju drva i 3,9-5,9% - hidrolitičkog lignina.

Rezultati termogravimetrijske analize potvrđuju rezultate i zaključke donesene na osnovu određivanja hemijsko-komponentnog sastava drveta i hidrolitičkog lignina da je hidrolitički lignin drvo nakon tretmana hidrolizom i po svojstvima je sličan drvu pri sagorijevanju.

Tabela 1

% težine apsolutno suve materije

Naziv komponente Prosječne vrijednosti u uzorcima uzetim na dubini, m

Ukupni polisaharidi, uključujući: 21,51 19,61 17,67

Lako se hidrolizuje 1,63 1,65 1,80

Teško hidrolizujuće 19,88 17,96 15,87

Celuloza 18,86 17,04 19,95

Lignin 47,94 52,71 49,32

Jasen 9,56 5,65 10,61

Kiselost (u smislu H2SO4) 0,1 0,1 0,1

tabela 2

Polisaharidi 12,6-31,9 19,9

Pravi lignin 48,3-72,0 57,1

Kiselost (u smislu H2SO4) 0,4-2,4 -

Sadržaj pepela 0,7-9,6 -

Bilješka. U radu su prikazani podaci o određivanju hidroliznog lignina iz hidroliznog postrojenja Bobruisk; kao polisaharidi - sadržaj samo celuloze.

Hemijski sastav drveta raznih vrsta

Tabela 3

Naziv komponente Sadržaj, % mase apsolutno suve materije

Smreka Bor Breza Aspen

Ukupni polisaharidi, uključujući: 65,3 65,5 65,9 64,3

Lako se hidrolizuje 17,3 17,8 26,5 20,3

Teško hidrolizujuće 48,0 47,7 39,4 44,0

Celuloza 46,1 (44,2) 44,1 (43,3) 35,4 (41,0) 41,8 (43,6)

Lignin 28,1 (29,0) 24,7 (27,5) 19,7 (21,0) 21,8 (20,1)

Pepeo 0,3 0,2 0,1 0,3

*U zagradi je sadržaj celuloze bez hemiceluloza i lignina prema izvoru.

Upotreba hidrolitičkog lignina je raznolika. Obećavajući za industrijsku proizvodnju su, na primjer, proizvodi zasnovani na visokim sorpcijskim svojstvima (sorbenti, uključujući enterosorbente za medicinske svrhe - terapeutski lignin i polifepan), aktivni ugalj, dugodjelujuća gnojiva i drugi proizvodi) i kalorijskoj vrijednosti (u kvaliteti goriva). ). Kalorična vrijednost hidrolitičkog lignina pri 60% vlažnosti iznosi 7750 kJ/kg, pri 65% - 6150 kJ/kg i pri 68% - 5650 kJ/kg. Prosječna kalorijska vrijednost apsolutno suhog lignina je 24.870 kJ/kg.

Trenutno je preduzeće podređeno OJSC "Bobruiški pogon biotehnologije" savladalo proizvodnju gorivnih briketa (TU BY700068910.019-2008) i peleta od hidrolitičkog lignina.

Rezultati određivanja sadržaja glavnih komponenti briketa i peleta od hidrolitičkog lignina dati su u tabeli. 4.

Kao što se vidi iz tabele. 4 rezultati, po sadržaju glavnih komponenti, briketi i peleti se praktično ne razlikuju od hidrolitičkog lignina, od kojeg su napravljeni, i od drveta, ali imaju manji sadržaj polisaharida, a više lignina.

Velika upotreba hidrolitičkog lignina u poljoprivredi obećava kao organsko gnojivo (u svom prirodnom obliku), organo-mineralno gnojivo

đubrivo (pomiješano s mineralnim komponentama ili otpadom iz mikrobiološke industrije - istrošena kulturna tekućina nakon fermentacije mikroorganizama, ili pomiješana sa raznim mineralima nakon kompostiranja - vermikompost), lignostimulirajuće gnojivo (nakon modifikacije oksidativnom razgradnjom na različite načine uz istovremeno obogaćivanje dušikom i mikroelementima ).

Upotreba đubriva na bazi hidrolitičkog lignina obezbeđuje:

Poboljšanje fizičkih svojstava tla i uslova za razvoj saprofitnih gljiva;

Stvaranje labavog površinskog sloja koji osigurava normalnu izmjenu vode i zraka;

Aktiviranje procesa nitrifikacije u tlu;

Produženo djelovanje, stvaranje uslova za zadržavanje nutrijenata (zbog visokog adsorpcionog kapaciteta lignina) i njihovo postepeno utrošavanje u korijenski sistem biljaka i sprječavanje njihovog brzog ispiranja padavinama i vodom iz tla;

Ubrzanje rasta i povećanje prinosa poljoprivrednih biljaka (npr. unošenje lignina pomiješanog s amonijakom ili ureom povećava prinos ozime raži za 1617%, lignostimulirajuće gnojivo u količini od 0,4 t/ha dovodi do povećanja prinos krompira za 15-30% ).

Tabela 4

Naziv komponente Briketi Pelet

Ukupni polisaharidi, uključujući 19,25 19,67

Lako se hidrolizuje 2,13 2,17

Teško se hidrolizira 17.12 17.50

Celuloza 15,90 16,81

Lignin 46,41 44,73

Jasen 8,97 9,30

Kiselost (prema H2SO4) 0,1 0,1

Sorbenti dobijeni na bazi hidrolize lignina imaju sljedeće prednosti:

Imaju visok kapacitet sorpcije. Specifična površina inicijalnog hidrolitičkog lignina koji sadrži 15,2% celuloze je 10,14 mg/g, a medicinskog enterosorbenta (terapijskog lignina) dobijenog na njegovoj osnovi nakon odgovarajuće obrade iznosi 16,3 mg/g, zapremina pora početnog lignin je 0,651 cm3/g, terapeutski lignin -0,816 cm3/g. Ukupna zapremina pora polife-pana je 0,8-1,3 cm3/g. Koeficijenti distribucije cezijuma i stroncijuma između njihovih modelnih rastvora i enterosorbenta dostižu 400900, a sorpcija mikroorganizama iz medija kulture - 108 ćelija/g leka;

Imaju nisku cijenu, jer su ostatak nakon hidrolitičke obrade biljne biomase;

Oni su prirodna biljna biomasa;

Imaju nizak sadržaj pepela prilikom sagorevanja.

Moguće primjene:

Pročišćavanje tehnogenih otopina, industrijske i atmosferske kanalizacije;

Upotreba u medicinske svrhe kao enterosorbent;

Sorpcija tečnog nisko i srednje radioaktivnog otpada;

Upotreba u prečišćavanju plinova od radionuklida i teških metala;

Upotreba u instalacijama za individualnu i kolektivnu upotrebu za pročišćavanje vode;

Izolacija rijetkih zemalja, plemenitih i obojenih metala;

Ostala područja primjene, kao prirodni fitosorbenti.

Najracionalnija sa stanovišta velike prerade hidrolitičkog lignina u Republici Bjelorusiji, pored proizvodnje briketa i peleta za korištenje kao goriva, je proizvodnja sorbenata, uključujući i za prečišćavanje industrijskih otpadnih voda, i organska ili organo-mineralna đubriva.

Književnost

1. Kholkin Yu. I. Tehnologija proizvodnje hidrolize. M.: Lesnaya prom-st, 1989. 496 str.

2. Proizvodnja bez otpada u industriji hidrolize / A. Z. Evilevich [et al.]. M.: Lesnaya prom-st, 1982. 184 str.

3. Epshtein Ya. V., Akhmina E. I., Raskin M. N. Racionalni pravci za upotrebu hidrolitičkog lignina // Chemistry of wood, 1977. No. 6. P. 24-44.

4. Obolenskaya A. V., Elnitskaya Z. P., Leonovich A. A. Laboratorijski rad na hemiji drveta i celuloze. M.: Ekologija, 1991. 320 str.

5. Emelyanova I. Z. Hemijsko-tehnička kontrola proizvodnje hidrolize. M.: Lesnaya prom-st, 1976. 328 str.

6. B. D. Bogomolov, Hemija drveta i osnove hemije visokomolekularnih jedinjenja. M.: Lesnaya prom-st, 1973. 400 str.

hidroliza lignina - odlično visokokalorično gorivo i lako dostupna obnovljiva sirovina za proizvodnju gorivih peleta i briketa.

Trenutno je aktuelnost pitanja proizvodnje alternativnih izvora energije u stalnom porastu. Postoji niz razloga za to.

1. Tradicionalne izvore energije - plin, ugalj, naftu - iz godine u godinu je sve teže vaditi, a to dovodi do stalnog povećanja njihove cijene. Od posebnog značaja za Ukrajinu, kao što znate, je pitanje cene uvezenog gasa.

2. Zalihe tradicionalnih energenata se brzo iscrpljuju, što proizvodnju alternativnih energenata čini vrlo perspektivnom linijom poslovanja.

3. Proizvodnja alternativnih izvora energije stimulisana je od strane vlada svih razvijenih zemalja, uključujući i Ukrajinu.

Lignin Spaljivanje lignina

Lignin pelet Pini&Key ligninski briket

novi zakon" O promicanju proizvodnje i korištenja bioloških goriva „Proizvođači biogoriva, uključujući gorive pelete i brikete, oslobođeni su oporezivanja dobiti do januara 2020. godine. Postoji i niz ekonomskih, ekoloških i društvenih preduslova koji doprinose širenju tržišta biogoriva općenito, a posebno peleta i briketa za gorivo. Ali mnogi privrednici koji su svoje napore i kapital usmjerili u ovaj perspektivni segment privrede suočili su se s neočekivanim problemima.

Glavna konkurencija u ovoj industriji nije u oblasti prodaje.- s tim jednostavno nema problema i, u osnovi, svi proizvodi se otpremaju za izvoz u zemlje EU - i to u oblasti nabavke sirovina. Činjenica je da mnoga preduzeća koja su instalirala opremu za briketiranje ili granulaciju biomase trenutno ne rade punim kapacitetom, a često i miruju zbog nedostatka sirovina. To je prvenstveno zbog sezonske dostupnosti određenih vrsta sirovina (ljuske suncokreta, slame, otpaci od žitarica, otpad od prerade kukuruza, druge vrste poljoprivrednih sirovina), pogrešnog izbora lokacije za ugradnju opreme (na primjer, udaljenost od potencijalni izvori sirovina), visoki logistički troškovi za isporuku sirovine koja po pravilu ima vrlo nisku nasipnu gustinu (npr. nasipna gustina suncokretove ljuske je 100 kg/m3).

U takvoj situaciji, lignin je dobra alternativa poljoprivrednom otpadu kao sirovini, budući da su njegove rezerve dostupne u prilično velikoj količini, bez obzira na sezonu prerade, lignin se zbog svojih odličnih vezivnih svojstava dobro podvrgava granulaciji i briketiranju. , ima prilično veliku nasipnu gustinu (do 700 kg/m3) , što ga čini isplativim za transport na velike udaljenosti, čak ni u granuliranom obliku, ima dobru kalorijsku vrijednost, srazmjernu uglju, sa znatno manjim sadržajem pepela, a cijena sirovine lignina je relativno niska. Zbog posebnih svojstava lignina, u tehnologiji njegove pripreme za dalju upotrebu, poseban značaj pridaje se pitanju sušenja lignina.

Ako a razmotriti lignin sa fizičko-hemijske tačke gledišta, tada je u svom izvornom obliku ova tvar složena masa nalik piljevini, čija vlažnost doseže sedamdeset posto. Naime, lignin je jedinstveni kompleks supstanci koji se sastoji od polisaharida, posebne grupe supstanci koje pripadaju tzv. lignohumskom kompleksu, monosaharida, raznih mineralnih i organskih kiselina vrlo različite zasićenosti, kao i određenog dijela pepela. . Hidrolitički lignin je masa nalik piljevini sa sadržajem vlage od približno 55-70%. U svom sastavu to je kompleks supstanci, koji uključuje sam lignin biljne ćelije, dio polisaharida, grupu supstanci lignohuminog kompleksa, mineralne i organske kiseline koje se ne ispiru nakon hidrolize monosaharida, pepela i dr. supstance. Sadržaj samog lignina u ligninu se kreće od 40-88%, polisaharida od 13 do 45% smolastih i supstanci lignohuminog kompleksa od 5 do 19% i elemenata pepela od 0,5 do 10%. Pepeo hidroliznog lignina je uglavnom aluvijalan. Hidrolitički lignin se odlikuje velikim volumenom pora koji se približava poroznosti drvenog uglja, visokom reaktivnošću u odnosu na tradicionalne redukcione agense sa ugljikom i dvostruko većim sadržajem čvrstog ugljika u odnosu na drvo, koji dostiže 30%, odnosno skoro polovinu ugljika od drvenog uglja.

Hidrolitički lignin se odlikuje sposobnošću da pređe u viskoplastično stanje kada se primijeni pritisak od oko 100 MPa. Ova okolnost je odredila jedan od obećavajućih pravaca za upotrebu hidrolitičkog lignina u obliku briketiranog materijala. Utvrđeno je da su lignobriketi visokokalorično, niskodimno gorivo za domaćinstvo, visokokvalitetno redukciono sredstvo u crnoj i obojenoj metalurgiji, koje zamjenjuje koks, polukoks i drveni ugalj, a može se koristiti i za proizvodnju uglja kao što su drvo i ugljični sorbenti. To su pokazala istraživanja i pilot rad brojnih organizacija o briketiranom hidrolitičkom ligninu može biti vrijedna sirovina za metaluršku, energetsku i hemijsku industriju nacionalne privrede zemlje, kao i kvalitetno komunalno gorivo.

Za implementaciju se mogu preporučiti tehnološki razvoji koji omogućavaju dobijanje sledećih briketiranih lignoproizvoda:
- lignobriketi za zamjenu tradicionalnih ugljičnih metalurških reduktora i grudastih punjenja u proizvodnji kristalnog silicija i ferolegura;
- niskodimni goriv lignobriketi;
- briketirani ligninski ugalj umjesto drvnog uglja u hemijskoj industriji;
- ugljenični sorbenti iz lignobriketa za prečišćavanje industrijskog otpada i sorpciju teških i plemenitih metala;
- energetski briketi iz mješavine sa sijevima pripreme uglja.

Briketi za gorivo od lignina su visokokvalitetno gorivo sa kalorijskom vrijednošću do 5500 kcal/kg i niskim sadržajem pepela. Briketi od lignina prilikom sagorevanja sagorevaju bezbojnim plamenom, a da pritom ne ispuštaju dim. Gustina lignina je 1,25 - 1,4 g/cm3. Indeks loma je 1,6.

Hidrolitički lignin ima kalorijsku vrijednost koja za apsolutno suvi lignin iznosi 5500-6500 kcal/kg za proizvod sa 18-25% vlage, 4400-4800 kcal/kg za lignin sa 65% vlage, 1500-1650 kcal/kg za lignin sa sadržajem vlage većim od 65%. Prema fizičko-hemijskim karakteristikama, lignin je trofazni polidisperzni sistem veličine čestica od nekoliko milimetara do mikrona i manje. Istraživanja lignina dobijenih u raznim postrojenjima pokazala su da njihov sastav u prosjeku karakteriše sljedeći sadržaj frakcija: veće od 250 mikrona veličine - 54-80%, manje od 250 mikrona veličine - 17-46%, i manje od 1 mikrona u veličini - 0,2-4,3%. Po strukturi, čestica hidrolitičkog lignina nije gusto tijelo, već predstavlja razvijen sistem mikro- i makropora, čija je veličina unutrašnje površine određena vlažnošću (za vlažni lignin je 760-790 m2/g, a za suvi lignin samo 6 m2/g).

Kao što pokazuju dugogodišnja istraživanja i industrijska ispitivanja koja su sprovela brojna istraživačka, obrazovna i industrijska preduzeća, iz hidrolitičkog lignina se mogu dobiti vrijedne vrste industrijskih proizvoda. Za elektroprivredu je moguća proizvodnja briketiranog komunalnog i kaminskog goriva od početnog hidrolitičkog lignina, a briketirano energetsko gorivo može se proizvoditi iz mješavine lignina sa separacijskim sijevima uglja.

Proces sagorevanja lignina u procesnim pećima bez direktnog prenosa toplote ima značajne razlike u odnosu na peći za parne kotlove. Nemaju površinu koja prima zrake, pa je stoga, kako bi se izbjeglo zgurivanje pepela, potrebno pažljivo izračunati aerodinamičke režime procesa. Temperatura jezgre plamena zbog nedostatka direktnog prijenosa topline je viša i koncentrirana u manjem volumenu nego u pećima parnih kotlova. Za sagorevanje lignina najcelishodnije je koristiti Shershnev baklje, što obezbeđuje dovoljno visoku efikasnost za goriva sa visokim stepenom disperzije.

Lignin se može efikasno koristiti kao gorivo za sagorevanje u generatoru toplote sušnog kompleksa za sušenje piljevine ili druge biomase u linijama za proizvodnju gorivih peleta i gorivnih briketa. Pažljivo pripremljeno gorivo u prahu je blisko tekućem gorivu po stopi sagorevanja i potpunosti sagorevanja. Potpuno sagorijevanje u baklji je osigurano nižim omjerom viška zraka, a time i višom temperaturom. Prilikom izvođenja procesa sagorijevanja s malim viškom zraka osiguravaju se protueksplozivni radni uvjeti kompleksa za sušenje, što pozitivno razlikuje sušenje uz direktnu upotrebu dimnih plinova od metode sušenja zagrijanim zrakom.

Dakle, lignin je odlično, visokokalorično gorivo i lako dostupna obnovljiva sirovina za proizvodnju gorivih peleta i briketa.

Primjena lignina u prahu.

Lignin u prahu je pogodan kao aktivni aditiv u cestovnom asfaltnom betonu, kao i kao dodatak loživom ulju kada se koristi u elektroenergetici i metalurgiji. Hidrolitički lignin koji se koristi kao mineralni prah omogućava:
1. Za poboljšanje kvaliteta asfaltnog betona (čvrstoća - za 25%, vodootpornost - za 12%, otpornost na pucanje (krtost) - od -14°S do -25°S) zbog dodatne modifikacije naftnog bitumena.
2. Uštedite materijale za izgradnju puteva: a) naftni bitumen za 15-20%; b) 100% mineralni kreč u prahu.
3. Značajno poboljšati ekološku situaciju u zoni skladištenja otpada.
4. Vratiti plodna zemljišta koja su trenutno zauzeta deponijama.

Dakle, provedena istraživanja o upotrebi tehnološkog hidrolitičkog lignina (THL) u proizvodnji asfalt betona pokazuju da postoje mogućnosti za značajno proširenje sirovinske baze materijala za izgradnju savremenih puteva (republičkih, regionalnih i gradskih) , uz poboljšanje kvaliteta njihovog premaza zbog modifikacije naftnih bitumena hidrolitičkim ligninom i potpune zamjene skupih mineralnih prahova.