เม็ดจากของเสียจากงานไม้ (ไฮโดรไลติกลิกนิน) และวิธีการผลิต วัตถุดิบสำหรับเม็ด: ประเภทหลักและข้อกำหนด การเปรียบเทียบลิกนินและเม็ดไม้

ความชื้น

ข้อกำหนดสำหรับโรงงานอัดเม็ดอุตสาหกรรมอยู่ที่ 8 ถึง 15% ในกรณีอื่นๆ วัตถุดิบต้องการการทำให้แห้ง หรือในทางกลับกัน การบำบัดด้วยไอน้ำ

เนื้อหาเถ้า

ปริมาณเถ้าของเม็ดคือเปอร์เซ็นต์ของสารตกค้างที่ไม่ติดไฟหลังจากการเผาเป็นชุด สำหรับเม็ดพรีเมี่ยม ตัวเลขนี้สูงถึง 1% ตามมาตรฐาน EN Plus A-2 และสูงถึง 0.5-0.7% ตามมาตรฐาน EN Plus A-1 ปริมาณเถ้าสูงในเชื้อเพลิงอาจนำไปสู่การอุดตันของห้องเผาไหม้และปล่องไฟเมื่อเวลาผ่านไป

เนื้อหาของสารเคมีในวัตถุดิบ

ในขณะนี้ สหภาพยุโรปกำลังเข้มงวดกับมาตรฐานสำหรับการปล่อยผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้สู่ชั้นบรรยากาศ วัตถุดิบสำหรับอัดเม็ดควรมีสารเคมี เช่น อะซอร์ คลอรีน กำมะถัน ให้น้อยที่สุด

ขนาดเศษส่วน

สำหรับการทำให้เป็นเม็ด ควรบดวัสดุให้มีขนาดอนุภาคยาวไม่เกิน 3 มม. และหนาไม่เกิน 1-2 มม.

ค่าพลังงานสูงของวัสดุ

ค่าความร้อนของวัตถุดิบ - ปริมาณความร้อนที่สามารถรับได้จากการเผา - เป็นค่าผู้บริโภคหลักสำหรับเม็ด วัตถุดิบคุณภาพสูงมีปริมาณแคลอรี่สูง พารามิเตอร์นี้ได้รับอิทธิพลเหนือสิ่งอื่นใดจากความสดของวัสดุ ไม้ที่ผ่านการสลายตัวจะสูญเสียศักยภาพด้านพลังงานไปบางส่วน

ความเหมาะสมสำหรับการทำให้เป็นเม็ด

วัสดุบางอย่างสามารถกดและเตรียมได้ง่ายและยากขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น เม็ดพลาสติกที่มีความหนาแน่นและทนทานน้อยกว่าสามารถหาได้จากวัตถุดิบที่ยากต่อการทำให้เป็นเม็ด เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของเม็ดสารเติมแต่งต่างๆ

ค่าวัตถุดิบ

ต้นทุนดังกล่าวบวกเข้ากับต้นทุนวัตถุดิบ ซึ่งรวมถึงต้นทุนการจัดซื้อและการขนส่งด้วย หากต้นทุนรวมของวัตถุดิบสูงเกินไป การผลิตอาจไม่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจ

เม็ดไม้

ส่วนใหญ่มักเรียกเม็ดดังกล่าวว่า "เม็ดขี้เลื่อย" แต่อันที่จริงแล้วได้มาจากขยะประเภทต่างๆ

ขี้กบขี้เลื่อยที่ได้จากการเลื่อยและแปรรูปไม้ดิบและไม้แห้ง

เศษไม้หนึ่งในขยะที่พบมากที่สุด

พื้นไม้ทรงตัว- เศษไม้ขนาดใหญ่ ท่อนไม้แปรรูปหรือท่อนไม้ ซึ่งด้วยเหตุผลบางอย่างถูกปฏิเสธไม่ให้ใช้เพื่อจุดประสงค์หลัก (มีตำหนิ ไม่พอดีกับเส้นผ่านศูนย์กลาง ฯลฯ)

ผลิตภัณฑ์ไม้ที่ไม่ได้มาตรฐาน: ใหม่หรือรีไซเคิลได้

ขี้เลื่อยแห้งและขี้กบถือเป็นวัตถุดิบที่เหมาะสำหรับการได้มา พวกเขามักจะไม่รวมเปลือกไม้และอนุภาคดินซึ่งก่อให้เกิดตะกรันเมื่อเผา นั่นคือเหตุผลที่มันเป็นที่นิยมมาก

คุณภาพของเศษไม้ที่ใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับอัดเม็ดขึ้นอยู่กับชนิดของไม้ที่ได้จากไม้ธรรมดาหรือไม้แปรรูป รวมถึงลักษณะของการจัดเก็บ ยิ่งเปลือกไม้และสิ่งแปลกปลอมเข้าไปในขี้เถ้าน้อยลงเท่าไร ก็ยิ่งมีคุณภาพสูงขึ้นเท่านั้น

อาจกล่าวได้เช่นเดียวกันเกี่ยวกับการประมวลผลของพื้นและความสมดุล

ตามทฤษฎีแล้ว ผลิตภัณฑ์ไม้ที่ไม่ได้มาตรฐานควรให้ไม้อัดเม็ดคุณภาพสูง เพราะเป็นไม้ที่สะอาด แกะเปลือกออก ไม่มีสิ่งเจือปน อย่างไรก็ตาม ควรให้ความสนใจกับวัสดุที่ใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ สารเคลือบเงา, ตัวแทนการประมวลผล, กาวต่างๆสามารถส่งผลต่อความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมของวัสดุดังกล่าว

การอัดเม็ดไม้ชนิดต่างๆ

ไม้ชนิดต่าง ๆ ที่ใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับอัดเม็ดนั้นมีความง่ายในการทำให้เป็นเม็ดแตกต่างกัน

อย่างแรก เม็ดที่แข็งแรงกว่าจะได้มาจากไม้ที่มีปริมาณลิกนินตามธรรมชาติสูงกว่า สายพันธุ์ต้นสนในพารามิเตอร์นี้อยู่ข้างหน้าพืชผลัดใบอย่างเห็นได้ชัด: พันธุ์ไม้สนที่แตกต่างกันมีลิกนิน 23–38% และการแพร่กระจายในสายพันธุ์ผลัดใบคือ 14–25% หากมีลิกนินเพียงเล็กน้อยในวัตถุดิบ ปริมาณของการคัดกรองหลังจากการทำให้เป็นเม็ดจะเพิ่มขึ้น

ประการที่สองไม้มีความแข็งต่างกัน ไม้ที่แข็งกว่าจะอัดเป็นเม็ดได้ยากขึ้น ทำให้อุปกรณ์รับน้ำหนักมากขึ้น โดยเฉพาะวัสดุสิ้นเปลือง เช่น เมทริกซ์ ลูกกลิ้งกด ไม้เนื้ออ่อนจะนิ่มกว่าและยืดหยุ่นกว่าในการกด ในขณะที่ไม้เนื้อแข็งจะแข็งกว่าเสมอ อย่างไรก็ตาม ค่าความร้อนของเม็ดไม้เนื้อแข็งจะสูงกว่า ดังนั้นเม็ดบีชหรือต้นโอ๊กหนึ่งลูกบาศก์เมตรจะมีน้ำหนักมากกว่าเม็ดไม้สนที่มีปริมาตรเท่ากันและให้ความร้อนมากกว่า

ในขณะเดียวกันก็แสดงให้เห็นว่าสามารถผสมขี้เลื่อยของสายพันธุ์ต่าง ๆ และเม็ดได้สำเร็จ วัสดุผสมสำหรับเม็ดเชื้อเพลิงดังกล่าวไม่ได้ลดคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย: หากคุณผสมหินในสัดส่วนที่เหมาะสม คุณจะได้เม็ดเชื้อเพลิงที่เข้ากัน - เหมาะสำหรับการทำความร้อนในบ้านส่วนตัว การเติมไม้เนื้อแข็ง เช่น บีชและโอ๊ค ช่วยเพิ่มค่าพลังงานของเม็ด อีกประการหนึ่งคือไม้เนื้อแข็งบางชนิดมีเฉดสีเข้มของเนื้อไม้ และเม็ดผสมจากไม้ประเภทต่างๆ ได้แก่ สีกาแฟ สีเทาหรือสีเข้ม ผู้บริโภคส่วนตัวอัดเม็ดบางครั้งมีอคติกับเม็ดสีอื่นที่ไม่ใช่สีเบจอ่อน ดังนั้นพวกเขาสามารถปฏิเสธเม็ดไม้โอ๊กเข้มสำหรับประเภทใดประเภทหนึ่งของพวกเขา แม้ว่าจะมีใบรับรองคุณภาพสูงก็ตาม อคติมีความรุนแรงมากจนนักวิจัยชาวเยอรมันบางคนสร้างเชื้อเพลิงจากส่วนผสมของสายพันธุ์ด้วยการเติมไม้โอ๊คหรือบีชประมาณ 20% ลงในไม้เนื้ออ่อน ในขณะที่ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายยังคงมีสีอ่อนที่น่าดึงดูดใจ

ผสมเม็ด

จากข้อมูลของบริษัทวิจัย Future Metrics ภายในปี 2566 ปริมาณจะเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่า โดยจะมีปริมาณ 21.5 ล้านตัน เทียบกับ 12 ล้านตันในปัจจุบัน เศษไม้เป็นที่ต้องการมากขึ้นเรื่อยๆ ไม่เพียงแต่ผู้ผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโรงงานชิปบอร์ดและอุตสาหกรรมอื่น ๆ อีกมากมายที่แข่งขันกันเพื่อขยะเหล่านี้ ย้อนกลับไปในปี 2010 สหภาพยุโรปได้นำโครงการขยายขอบเขตของขยะชีวภาพที่จะใช้สำหรับทำความร้อนและจัดหาพลังงาน

มากำหนดคำศัพท์กันเถอะ:

ผสมเม็ดเป็นเชื้อเพลิงที่สกัดจากวัตถุดิบหลายประเภท ทั้งไม้และแหล่งกำเนิดอื่นๆ

เกษตรอัดเม็ด- แกรนูลจากวัสดุจากพืชหลากหลายชนิด ซึ่งมักจะเป็นเกษตรกรรม ของเสีย.

วัตถุดิบทางเลือกสำหรับเม็ดคืออะไร?

ของเสียจากอุตสาหกรรมเกษตร: ฝักถั่วฝักยาว ซังข้าวโพด แกลบ บัควีท แกลบทานตะวัน กองไฟป่าน เปลือกถั่ว หลุมผลไม้ เมล็ดธัญพืช ธัญพืชที่ไม่เหมือนกัน ธัญพืชของผู้ผลิตเบียร์

พืช: กก ฟาง อ้อย ตลอดจนต้นไม้และพุ่มไม้ที่ถูกตัดโค่นระหว่างการจัดสวนและการตัดโค่นเพื่อสุขอนามัย

สารติดไฟตามธรรมชาติอื่นๆ: พีท, ลิกนิน

วัสดุเหล่านี้สามารถเป็นเม็ดได้ แต่เมื่อเปรียบเทียบกับไม้แล้ว พวกเขามีข้อเสียหลายประการ: เนื้อหาของสารเคมีที่ไม่พึงประสงค์, ปริมาณเถ้าสูง, อุณหภูมิหลอมเหลวต่ำของเถ้าที่เหลือ ซึ่งนำไปสู่การเติบโตของการก่อตัวของตะกรันในหม้อไอน้ำ

เพื่อค้นหาสูตรอาหารอัดเม็ดที่เหมาะสมที่สุด นักวิจัยชาวยุโรปกำลังทดลองผสมวัตถุดิบประเภทต่างๆ ลงในอาหารอัดเม็ด จากการวิจัยทำให้ได้ "สูตรอาหาร" ที่ใช้งานได้สำหรับเม็ดผสมจากวัตถุดิบต่างๆ ซึ่งได้รับการบำบัดอย่างระมัดระวังโดยหม้อไอน้ำและไม่ปล่อยสารที่เป็นอันตรายในระหว่างการเผาไหม้ โดยทั่วไปเชื่อกันว่าแกรนูลไม่ควรมีแร่ธาตุรวมอยู่ด้วย แต่นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันวิจัยป่าไม้แห่งออสเตรียได้สร้างแกรนูลจากซังข้าวโพด เมล็ดเรพซีด และฟางด้วยการเติมดินขาว เบนโทไนต์ และเถ้าถ่านหิน เม็ดที่เกิดขึ้นจะปล่อยสารที่ไม่พึงประสงค์ออกสู่บรรยากาศเป็นเปอร์เซ็นต์ขั้นต่ำเมื่อถูกเผาในเตาเผาจะไม่ก่อตัวเป็นตะกรัน

นอกจากนี้ไม้ในเม็ดจะรวมกับเข็มสน 10-15% หรือเม็ดผสมที่ผลิตจากไม้สนและไม้เนื้อแข็ง สิทธิบัตรของรัสเซีย - การรวมขี้เลื่อยและถ่านประมาณ 20-25% แป้ง 1-3% จะถูกเพิ่มเข้าไปเพื่อให้ส่วนผสมนี้เป็นเม็ดที่ประสบความสำเร็จ ศักยภาพของเม็ดดังกล่าวสูงถึง 20-23 MJ/กก. ซึ่งทำให้เป็นทางเลือกแทนถ่านหินและพีทที่มีแคลอรีต่ำ ต้นไม้ทุกชนิดเหมาะสำหรับการผลิต รวมถึงไม้ที่ตายแล้วและไม้ที่เผาแล้ว รวมถึงถ่านหินที่เก็บมาจากไฟป่า

อุปสรรคสำคัญในการแพร่กระจายของเม็ดผสมและเม็ดเกษตรคือการเข้มงวดของมาตรฐานสำหรับการปล่อยผลิตภัณฑ์การเผาไหม้สู่ชั้นบรรยากาศในสหภาพยุโรป มาตรการดังกล่าวอาจทำให้การใช้เชื้อเพลิงดังกล่าวเป็นไปไม่ได้ในเชิงเศรษฐกิจ เนื่องจากเจ้าของหม้อไอน้ำจะต้องใช้ตัวกรองและเทคโนโลยีราคาแพงเพื่อให้เป็นไปตามข้อบังคับทั้งหมด

ในการผลิตเม็ดผสม มักใช้สารเติมแต่งต่างๆ เพื่อปรับปรุงการยึดเกาะของเม็ด หากต้นสนมีลิกนินเพียงพอแป้งจะถูกเติมลงในไม้เนื้อแข็งรวมถึงของเสียจากการเกษตร คุณยังสามารถใช้น้ำมันปลา โซดา มะนาว พาราฟิน น้ำมันพืช กากกาแฟเพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ สารเติมแต่งดังกล่าวช่วยปรับปรุงคุณสมบัติผู้ใช้ของผลิตภัณฑ์: เปอร์เซ็นต์การกรองที่ต่ำกว่า การแตกร้าว ความต้านทานต่อการแตกหักระหว่างการหกรั่วไหลระหว่างการขนส่งและการใช้งานโดยตรงในหม้อไอน้ำ

ในเล่มเล็ก ๆ ไม้ของไม้ผลจะถูกทำให้เป็นเม็ด - เชอร์รี่, ต้นแอปเปิ้ล, ฯลฯ มักจะไม่ใช้เพื่อให้ความร้อน แต่สำหรับการรมควันเนื้อสัตว์และปลาทำให้ผลิตภัณฑ์มีกลิ่นหอม

อะโกรเพลเลต

หนึ่งในวัตถุดิบอัดเม็ดทางการเกษตรที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือฟางของพืชต่างๆ (โดยเฉพาะข้าวสาลีและเรพซีด) ในแง่ของศักยภาพพลังงาน วัสดุนี้ไม่ได้ด้อยกว่าไม้มากนัก: สูงถึง 16 MJ/กก. เทียบกับสูงสุด 18.4 MJ/กก. ฟางเป็นแหล่งเชื้อเพลิงหมุนเวียน การเผาฟางไม่ได้เปลี่ยนสมดุลของไนโตรเจนไดออกไซด์ในอากาศ: เมื่อเติบโต จะใช้ CO2 มากเท่ากับที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ ฟางอัดเม็ดยังใช้ไม่เพียงเพื่อให้ความร้อนเท่านั้น แต่ยังใช้เป็นที่นอนสำหรับสัตว์ในฟาร์มปศุสัตว์และคอกสัตว์อีกด้วย

กกเป็นวัตถุดิบชนิดหนึ่งที่คล้ายกับฟาง ในขณะที่ค่าความร้อนที่สูงกว่าคือ 19 MJ / kg และมีปริมาณเถ้าประมาณ 4% วัตถุดิบดังกล่าวมีราคาถูกมากพวกเขารวบรวมโดยใช้เครื่องเก็บเกี่ยวแบบหนองน้ำ

แกลบทานตะวันเป็นวัสดุเม็ดทางการเกษตรที่มีแนวโน้มมากที่สุดชนิดหนึ่ง มีปริมาณเถ้า 3% และให้ความร้อนเกือบเท่าถ่านหินสีน้ำตาล - สูงถึง 21 MJ / kg ขี้เถ้าหลังการเผาแกลบเป็นปุ๋ยที่มีคุณค่า บัควีท ลูกเดือยแกลบ แกลบยังเป็นเม็ด

วัสดุอื่นๆ

ในรัสเซียมีพีทสะสมอยู่มากมายซึ่งเหมาะสำหรับการทำแกรนูล เม็ดพีทและอัดก้อนผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีเดียวกับถ่านไม้ ค่าความร้อนของพีทสูงถึง 21 MJ / kg อย่างไรก็ตามปริมาณเถ้าของเม็ดดังกล่าวก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน - มากถึง 5% เชื้อเพลิงดังกล่าวเหมาะสำหรับโรงต้มน้ำอุตสาหกรรมและเทศบาล ในรัสเซีย การทำเม็ดพีทและการอัดก้อนมี 2 โอกาสหลักคือ ให้ความร้อนและไฟฟ้าแก่พื้นที่ที่ไม่ใช้ก๊าซ และส่งออกเม็ดพีทไปยังกลุ่มประเทศสแกนดิเนเวีย ในยุโรปเหนือ พีทได้รับการยอมรับว่าเป็นวัตถุดิบที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้บางส่วน และจากด้านบนได้รับการสนับสนุนการใช้ในภาคพลังงาน

เม็ดเศษกระดาษเป็นอุตสาหกรรมที่ค่อนข้างใหม่แต่มีแนวโน้มดี เนื่องจากวัตถุดิบประเภทนี้ไม่ต้องการวัตถุดิบที่มีราคาแพง เม็ดที่ทำจากกระดาษและกระดาษแข็ง (และในบางประเทศมีการสร้างเม็ดธนบัตรเก่า) ให้ความร้อนจำนวนมากและมีเปอร์เซ็นต์ของสารตกค้างที่ไม่ติดไฟน้อย

และมูลม้ามีราคาแพงกว่ามูลไม้ เป็นปุ๋ยที่มีคุณค่าทางโภชนาการสำหรับดิน เม็ดมูลม้าขายได้ประมาณ 1.25 ยูโรต่อกิโลกรัม การแปรรูปมูลสัตว์และมูลสัตว์เป็นปุ๋ยไม่เพียง แต่เป็นประโยชน์ แต่ยังเป็นขั้นตอนที่จำเป็นเนื่องจากการจัดเก็บของเสียดังกล่าวก่อให้เกิดอันตรายโดยตรงต่อสิ่งแวดล้อม

เช่นเดียวกับกระบวนการไฮโดรไลซิสลิกนินซึ่งเป็นผลพลอยได้จากพืชไฮโดรไลซิส ในรัสเซียมีโรงงานผลิตเม็ดลิกนินเพียงแห่งเดียวในภูมิภาค Arkhangelsk และในขณะเดียวกันปริมาณสำรองในประเทศก็มีจำนวนถึงสิบล้านตัน ในแง่ของความร้อนจากการเผาไหม้ (มากกว่า 21 MJ/กก.) และปริมาณเถ้า (น้อยกว่า 3%) ลิกนินเป็นวัตถุดิบที่ดีเยี่ยมสำหรับการผลิตเม็ด

การขยายฐานวัตถุดิบเพื่อให้ได้รับประโยชน์จากการกำจัดของเสียทางชีวภาพจำนวนมหาศาลรวมถึงการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับการจัดเก็บ การเปลี่ยนจากเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นเชื้อเพลิงสะอาดช่วยลดการปล่อยสารอันตรายสู่อากาศ การสร้างอุตสาหกรรมอัดเม็ดและอัดก้อนใหม่ทำให้เกิดงานใหม่ในอุตสาหกรรมการเกษตรและช่วยในการพัฒนาโดยรวม

ตามเนื้อผ้าในการผลิตเม็ดเชื้อเพลิงไม้ - เม็ดใช้เศษไม้จากต้นสน อย่างไรก็ตาม ไม้สนเป็นวัตถุดิบราคาแพงและเป็นที่ต้องการในอุตสาหกรรมงานไม้ และของเสียจากไม้ยังถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกจำนวนมาก เป็นผลให้ทรัพยากรไม้สนลดลงอย่างต่อเนื่องและสำหรับการผลิตเม็ดมีความจำเป็นต้องใช้ไม้เนื้อแข็งมูลค่าต่ำและราคาถูกซึ่งไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตทางอุตสาหกรรมเช่นไม้เนื้ออ่อน

สำหรับเทคโนโลยีการผลิตเม็ด ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างไม้เนื้อแข็งและไม้เนื้ออ่อนคือมีปริมาณลิกนินต่ำ: 14-25% เทียบกับ 23-28% อุณหภูมิและความดันสูงในการอัดวัตถุดิบจากไม้จะกระตุ้นลิกนินที่มีอยู่ในเซลล์และทำให้กลายเป็นพลาสติก ลิกนินทำหน้าที่ในกระบวนการนี้ในฐานะสารยึดเกาะภายในที่รับประกันความแข็งแรงของเม็ด เม็ดไม้เนื้อแข็งมีความทนทานน้อยกว่าเนื่องจากมีปริมาณลิกนินต่ำ และเพื่อให้ได้ความแข็งแรงที่ต้องการจึงมีการใช้สารเติมแต่งหรือการบำบัดด้วยไอน้ำของวัตถุดิบซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง

นอกจากนี้ ในการผลิตเม็ด ความแข็งของไม้ก็มีความสำคัญ ไม้เนื้อแข็งที่แข็งกว่านั้นยากต่อการอัดเป็นเม็ดมากกว่าไม้เนื้ออ่อน และการวางอุปกรณ์จำนวนมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งบนชิ้นส่วนที่สิ้นเปลือง - เมทริกซ์และลูกกลิ้งกด แต่ค่าความร้อนของไม้เนื้อแข็งบางชนิดโดยเฉพาะบีชและโอ๊กนั้นสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับพารามิเตอร์ของพระเยซูเจ้า

เพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ในยุโรปสำหรับไม้อัดคุณภาพสูง ไม้เนื้อแข็งจึงถูกนำมาใช้ในการผลิตมากขึ้น คำถามคือว่าเม็ดดังกล่าวเป็นไปตามมาตรฐาน ENplus และ DIN+ หรือไม่

การใช้วัตถุดิบจากไม้เนื้อแข็งในการผลิตเม็ดพลาสติกจะช่วยลดความตึงเครียดในตลาดสำหรับเศษไม้เนื้ออ่อน ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตแผ่นไม้อัดและอุตสาหกรรมอื่น ๆ ซึ่งทำให้เกิดการแข่งขันที่สูงมากสำหรับผู้ผลิตเม็ด อย่างไรก็ตาม ปริมาณขี้เถ้าของเม็ดไม้เนื้อแข็งจะสูงกว่าเม็ดไม้เนื้ออ่อน และในกรณีส่วนใหญ่เป็นไปตามมาตรฐาน ENplus A2 (ปริมาณเถ้าน้อยกว่า 1.5%) อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงมาตรฐาน ENplus A2 เวอร์ชันใหม่กำหนดปริมาณเถ้าไม่เกิน 1.2% (EN ISO 17225-2) การลดปริมาณเถ้าที่อนุญาตเพิ่มเติมตาม ENplus เป็นไปได้ค่อนข้างมากในอนาคต อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตทั้งหมดที่เรียกว่าเม็ดพรีเมี่ยม (หรือเม็ดสำหรับใช้ในครัวเรือนตามที่เรียกกันในสหภาพยุโรป) ด้วยเหตุผลทางเศรษฐกิจกำลังพยายามนำคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ของตนไปสู่มาตรฐาน ENplus A1 (ต้นทุนสูงกว่าคลาส A2 และเม็ดอุตสาหกรรม) เป็นที่น่าสังเกตว่าคำขอสำหรับเม็ดคุณภาพ ENplus A2 ในยุโรปนั้นน้อยมาก เนื่องจากสำหรับโรงต้มน้ำขนาดเล็กหรือ mini-CHP ซึ่งมาตรฐานนี้ได้รับการพัฒนาขึ้น เม็ดอุตสาหกรรมค่อนข้างเหมาะสม ราคาต่ำกว่า ปริมาณการผลิตมาก สูงกว่าและแตกต่างกันเฉพาะเนื้อหาเถ้า (มากถึง 1.5%) และสีโดยอ้อม

การวิจัยในออสเตรียและเยอรมนี

เพื่อขยายฐานข้อมูลเกี่ยวกับปริมาณขี้เถ้าของเม็ดไม้เนื้อแข็ง จึงมีการศึกษาวิจัยหลายชุดในออสเตรียเพื่อประเมินความเป็นไปได้ของการใช้ไม้เนื้อแข็งในการผลิตเม็ด ENplus เบิร์ช, บีช, โอ๊กและเถ้าได้รับเลือกสำหรับชุดการทดสอบที่ใหญ่ที่สุดเนื่องจากสายพันธุ์เหล่านี้รวมถึงต้นสนได้มีส่วนร่วมในการผลิตเม็ดในออสเตรียและเยอรมนีแล้ว เมื่อใช้เครื่องวิเคราะห์ความหนาแน่นของน้ำหนักด้วยความร้อนแบบพิเศษ TGA วิเคราะห์ตัวอย่างมากกว่า 80 ตัวอย่างสำหรับปริมาณเถ้าที่อุณหภูมิ 550°C ตามมาตรฐานออสเตรีย Önorm EN 14 775 พบว่าปริมาณเถ้าในไม้กระพี้และไม้เนื้อแข็งชั้นดีอื่นๆ ไม่เกิน กรณี 0.7% และเมื่อผสมไม้เนื้อแข็งที่แตกต่างกันถึง 1-1.5%) และในเปลือกไม้ - ปริมาณเถ้าสูงสุดถึง 10% นอกจากนี้ยังวิเคราะห์ตัวอย่างไม้ป็อปลาร์ซึ่งมีปริมาณเถ้าใกล้เคียงกัน

ตามสถิติของ German Pellet Institute (DEPI) ในเยอรมนีตั้งแต่ปี 2014 มีการบันทึกการใช้ไม้เนื้อแข็งในการผลิตเม็ดโดยเฉลี่ยสูงถึง 10% ของวัตถุดิบทั้งหมด (นั่นคือไม้เนื้ออ่อน 90% ไม้เนื้อแข็ง 10%) Markus Mann ผู้ก่อตั้งและผู้อำนวยการโรงงานอัดเม็ด Westerwälder Holzpellets GmbH ใน Langenbach (บาวาเรียตอนบน) ทดลองในการผลิตของเขาโดยผสมไม้บีชและไม้เบิร์ช 10-15% และไม้เนื้ออ่อน 85-90% ด้วยอัตราส่วนนี้ เม็ดที่ได้จากผลผลิตมีปริมาณเถ้าน้อยกว่า 0.5% และเป็นไปตามมาตรฐาน ENplus A1 อย่างสมบูรณ์ สำหรับการอัดเป็นก้อน แม่พิมพ์ถูกใช้โดยมีความยาวช่องกด 39 มม. แทนที่จะเป็น 45 มม. มาตรฐานที่ใช้กับไม้เนื้ออ่อน สำหรับการอัดเม็ดขี้เลื่อยบีชเท่านั้น ช่องกดสั้นลงอีก 10 มม. เป็น 29 มม. จากการทดลองพบว่าขี้เถ้าไม้ป็อปลาร์มีอุณหภูมิเผาผนึกต่ำ เนื่องจากป็อปลาร์มักจะเติบโตบนดินทรายและดินเหนียว ไม้ของมันและยิ่งกว่านั้นที่เปลือกไม้มีสารประกอบซิลิเกตจำนวนมาก โดยวิธีการนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับไม้เนื้อแข็งอื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการปลูกเทียมเพื่อป้องกันปัจจัยทางธรรมชาติและมนุษย์ที่ไม่พึงประสงค์

ในเรื่องนี้เราสามารถพูดถึง บริษัท รัสเซีย - CJSC "AlT-BioT" จากดินแดนครัสโนดาร์ซึ่งในปี 2552 ที่งานแสดงสินค้านานาชาติ Interpellets ในสตุตการ์ตนำเสนอเม็ดที่ทำจากไม้เนื้อแข็ง (เถ้า, อะคาเซีย, โอ๊ค, บีช, เมเปิ้ล) ได้รับหลังจากการตัดโค่นสวนป่าป้องกันอย่างถูกสุขลักษณะในพื้นที่หมู่บ้าน Pavlovskaya ด้วยปริมาณเถ้าที่ต่ำกว่า 0.7% เม็ดนี้จึงมีค่าความร้อนสูง - 18 MJ/กก. โรงงานอัดเม็ดของ บริษัท มีชื่อว่า "Victoria" การลงทุนในองค์กรมีมูลค่า 600 ล้านรูเบิล นักลงทุน Alexander Dyachenko ประกาศความตั้งใจที่จะสร้างโรงงานอัดเม็ดอย่างน้อย 20 แห่งทางตอนใต้ของรัสเซียภายในปี 2558

โรงงานไม่ถึงความสามารถในการออกแบบ (10 ตันต่อวันหรือ 70,000 ตันต่อปี) ทำให้ได้ผลผลิตสูงสุด 7 ตันต่อชั่วโมง สินค้าส่งออกไปยังยุโรปเป็นหลัก ใน 2 เขตใกล้เคียง โรงต้มน้ำของโรงเรียนหลายแห่งถูกเปลี่ยนมาใช้เชื้อเพลิงอัดเม็ด รองนายกรัฐมนตรี Viktor Zubkov ซึ่งมาเยี่ยมชมกิจการในปี 2552 ชื่นชมโครงการนี้อย่างสูงและโดยเฉพาะอย่างยิ่งโอกาสที่จะมีการทำซ้ำในภูมิภาคอื่น ๆ ของรัสเซีย ผู้เขียนบทความนี้ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของคณะผู้แทนซึ่งรวมถึงตัวแทนของผู้ซื้อเม็ดจากเนเธอร์แลนด์ เยี่ยมชมโรงงานอัดเม็ดแห่งนี้ในปี 2010 ชาวดัตช์ชื่นชมทั้งคุณภาพของเม็ดและการผลิต แต่อนิจจาในปีเดียวกันโรงงานก็หยุดทำงานพนักงานถูกไล่ออก Nikolai Dyachenko น้องชายของนักลงทุนซึ่งเป็นหัวหน้าสาขาภูมิภาคของ Rosselkhozbank OJSC ในดินแดนครัสโนดาร์ซึ่งเป็นผู้ให้ทุนแก่โครงการ AlTBioT ถูกจับและ นักลงทุนเองก็วิ่งหนี แต่นั่นเป็นเรื่องราวที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง

ให้เรากลับไปที่ออสเตรียและเยอรมนี ผู้เชี่ยวชาญจาก BioUP สมาคมวิจัยแห่งออสเตรียพิจารณาถึงข้อเสียเปรียบหลักของการใช้ไม้เนื้อแข็งในการผลิตเม็ดคือมีปริมาณเถ้าสูงเมื่อเทียบกับไม้เนื้ออ่อน Andreas Haider ผู้เชี่ยวชาญจากศูนย์วิจัยป่าไม้แห่งสหพันธรัฐออสเตรีย อธิบายว่า ไม้เนื้อแข็งสามารถนำมาใช้ในการผลิต ENplus A2 และเม็ดเกรดอุตสาหกรรมได้ ไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังเป็นเม็ดที่เป็นไปตามมาตรฐาน ENplus A1 และ DIN+ อย่างสมบูรณ์อีกด้วย ทั้งหมดขึ้นอยู่กับว่าส่วนใดของไม้เนื้อแข็งที่ใช้เป็นวัตถุดิบ ตัวอย่างเช่น ปริมาณเถ้าของกระพี้ต้นป็อปลาร์นั้นแตกต่างอย่างมากจากปริมาณเถ้าที่แก่นของลำต้น ปริมาณเถ้ายังแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับเวลาของการตัดโค่นและคุณภาพของดิน นั่นคือ ในพื้นที่ที่ต้นไม้เติบโต มีข้อมูลมากมายเกี่ยวกับเนื้อหาของสารเถ้าในเนื้อไม้ แต่ข้อมูลเหล่านี้แตกต่างกันแม้ในสายพันธุ์เดียว จากการทดลองพบว่าเมื่อเผาไม้แห้งสนิทในถ้วยใส่ตัวอย่างแล้ว เถ้าที่เหลือโดยเฉลี่ยจะอยู่ที่ 0.3 ถึง 1.0% ยิ่งไปกว่านั้น 10-25% ของสารตกค้างละลายในน้ำซึ่งเป็นโซดาและโพแทช (ในอดีตได้รับจากขี้เถ้าไม้ในปริมาณอุตสาหกรรม) ส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดที่ไม่ละลายน้ำของขี้เถ้าไม้ - ปูนขาวและเกลือต่างๆ ของแมกนีเซียมและเหล็ก - คิดเป็น 75-90% ไฮเดอร์ให้ความสนใจกับความจริงที่ว่าทางตอนใต้ของยุโรปในคาบสมุทรบอลข่านโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาธารณรัฐของอดีตยูโกสลาเวีย - โครเอเชีย, มอนเตเนโกร, เซอร์เบียและบอสเนียและเฮอร์เซโกวีนา - มีไม้เนื้อแข็งจำนวนมากในป่า และอิตาลีที่อยู่ใกล้เคียงในปัจจุบันครองอันดับหนึ่งในสหภาพยุโรปในแง่ของการบริโภคเม็ดพรีเมี่ยม: มากกว่า 3 ล้านตันต่อปี ตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ให้เงื่อนไขที่เอื้ออำนวย (โลจิสติกส์) สำหรับการส่งออกเม็ดจากประเทศแถบบอลข่านเหล่านี้ไปยังอิตาลี สำหรับการอ้างอิง: ในเยอรมนี ณ ต้นปี 2018 ในปี 2017 98.9% ของเม็ดผลิตจากไม้สน และเพียง 1.1% จากไม้เนื้อแข็ง

R&D ในเบลารุสและรัสเซีย

ในปี พ.ศ. 2555 ที่แผนกแปรรูปไม้เคมีของมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งรัฐเบลารุสในมินสค์ ได้มีการผลิตไม้อัดเม็ดภายใต้เงื่อนไขของห้องปฏิบัติการจากสายพันธุ์หลักที่ก่อตัวเป็นป่าของสาธารณรัฐเบลารุส ได้แก่ ต้นเบิร์ช ต้นออลเดอร์ และต้นสน ได้รับตัวอย่างเม็ดที่อุณหภูมิกด 110° C เป็นเวลา 15 นาที ความชื้นของขี้เลื่อยแห้งที่ใช้ในการศึกษาคือ 8–11% งานคือการเปรียบเทียบลักษณะทางกายภาพและเชิงกลของเม็ดที่ได้: ปริมาณความชื้น ปริมาณเถ้า ความหนาแน่น ความแข็งแรงเชิงกล และค่าความร้อนที่ต่ำกว่า มีการพิสูจน์แล้วว่าค่าความร้อนที่ต่ำกว่าของเม็ดไม้เบิร์ชและออลเดอร์เทียบได้กับค่าความร้อนที่ต่ำกว่าของเม็ดไม้สน (ตารางที่ 1) แต่ปริมาณขี้เถ้าของเม็ดไม้เนื้อแข็งนั้นสูงกว่าปริมาณขี้เถ้าของเม็ดไม้เนื้ออ่อนถึง 3.5 เท่า การทดสอบยืนยันความเป็นไปได้พื้นฐานของการผลิตเม็ดจากไม้เนื้ออ่อน ในแง่ของปริมาณขี้เถ้า อย่างน้อยที่สุดเป็นไปตามมาตรฐานสำหรับขี้เถ้าไม้อุตสาหกรรม (ไม่เกิน 1.5%) และขี้เถ้าของคลาส ENplus A2 แต่เม็ดที่ได้จากไม้ออลเดอร์และไม้เบิร์ชนั้นมีความแข็งแรงเชิงกลลดลง (ต่ำกว่าความแข็งแรงของเม็ดสน 11 และ 18% ตามลำดับ) เพื่อให้ได้ลักษณะความแข็งแรงเชิงกลของเม็ดไม้เนื้ออ่อน จำเป็นต้องบำบัดวัตถุดิบไม้เนื้อแข็งล่วงหน้าด้วยไอน้ำอิ่มตัว

OJSC Vitebskdrev ทดลองการผลิตเม็ดจากไม้เนื้อแข็งที่ผ่านการบำบัดด้วยไอน้ำอิ่มตัวก่อนทำเป็นแกรนูล องค์ประกอบของวัตถุดิบมีดังนี้: ไม้เรียว - 35%, ต้นไม้ชนิดหนึ่ง - 20%, แอสเพน - 40%, ต้นสน - 5% มีการใช้แม่พิมพ์ที่มีความยาวของช่องกดที่มีประสิทธิภาพ 33 มม. (แทนที่จะเป็น 45 มม. ปกติ) เนื่องจากการอบชุบด้วยความร้อนของไม้เนื้อแข็งใช้เวลาน้อยกว่าไม้เนื้ออ่อน (ด้วยเหตุนี้ การใช้พลังงานจึงลดลง) ผลที่ได้พบว่าความหนาแน่นของเม็ดไม้เนื้อแข็งเทียบได้กับความหนาแน่นของเม็ดไม้สน (ตารางที่ 2) มีความเหมาะสมที่จะอ้างจากรายงานการทดสอบ: "การกระทำของไอน้ำอิ่มตัวนำไปสู่การกระตุ้นส่วนประกอบไม้ การสร้างกลุ่มการทำงานใหม่ที่ช่วยเพิ่มปฏิสัมพันธ์ของกาวในกระบวนการสร้างเม็ด อนุภาคไม้ถูกทำให้ชื้นเพิ่มเติม ซึ่งเป็นผลมาจากอุณหภูมิในการอัดเม็ดเพิ่มขึ้นจาก 110 เป็น 120°C อุณหภูมิการกดที่สูงมีส่วนทำให้เกิดปฏิกิริยาอย่างรวดเร็วและการสะสมของสารประกอบโมเลกุลขนาดใหญ่ในปริมาณที่มากขึ้น สาเหตุหลักมาจากเฮมิเซลลูโลสที่มีปฏิกิริยาสูง ส่วนประกอบที่หลอมเหลวและอ่อนตัวจะเติมช่องว่างระหว่างเส้นใยและระบบเส้นเลือดฝอยและระบบย่อยของไมโครคาพิลลารีของผนังเซลล์ ในเวลาเดียวกัน จำนวนการเชื่อมขวางระหว่างโมเลกุลของส่วนประกอบไม้ รวมถึงชิ้นส่วนเชิงพื้นที่ก็เพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ทนทาน

เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของเม็ดไม้เนื้อแข็ง มักใช้สารเติมแต่งต่างๆ เช่น แป้ง ลิกนิน ที่สถาบันเคมีและเทคโนโลยีเคมีแห่งสาขาไซบีเรียของ Russian Academy of Sciences ได้ศึกษาอิทธิพลของสารเติมแต่งในเม็ดไม้เนื้อแข็ง ดังนั้น โซดา มะนาว น้ำมันปลา น้ำมันพืช กากกาแฟช่วยปรับปรุงคุณสมบัติของเม็ดหรือก้อน: ช่วยลดอัตราการออกกลางคัน เพิ่มความต้านทานต่อการแตกหักระหว่างการขนส่ง และจ่ายให้กับคลังสินค้าหรือหม้อไอน้ำ ถ่านบดจะเพิ่มค่าความร้อนของเม็ดและถ่านอัดก้อน

วัตถุดิบในการผลิตเม็ด

ในยุโรป สิ่งที่เรียกว่าพืชสวนที่โตเร็วนั้นถูกนำมาใช้มากขึ้นสำหรับการผลิตเม็ด ซึ่งปริมาณเถ้าซึ่งมักจะสูงกว่าไม้เนื้อแข็งมาก ผู้เชี่ยวชาญและที่ปรึกษาของ DIN CERTCO - ศูนย์รับรองมาตรฐานเยอรมันที่ได้รับการรับรองทั่วโลกสำหรับองค์กร บริการ ผลิตภัณฑ์ รวมถึงมาตรฐาน DIN + FSC/PEFC, ศอ.บต. - Erwin Hoeffele ชี้แจงว่าพืชสวนที่โตเร็วบางชนิด เช่น มิสแคนทัสและไผ่ ไม่รวมอยู่ในรายการวัตถุดิบที่เหมาะสมสำหรับการผลิต Wood Pellet เนื่องจากไม่จัดอยู่ในประเภทไม้ แต่เป็น จัดเป็นหญ้า. นั่นคือเป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับใบรับรอง ENplus และ DIN + สำหรับเม็ดที่ได้จากมิสแคนทัสและไม้ไผ่

โดยทั่วไป การจำกัดปริมาณขี้เถ้าของวัตถุดิบเป็นข้อกำหนดเชิงนามธรรมและสัมพัทธ์อย่างแท้จริง ตัวอย่างเช่น ที่โรงไฟฟ้าในเนเธอร์แลนด์ เบลเยียม เดนมาร์ก โปแลนด์ และประเทศอื่นๆ เชื้อเพลิงอัดเม็ดจากฟางและเปลือกทานตะวัน หลุมมะกอก เปลือกถั่วและเมล็ดกาแฟและมวลชีวภาพอื่นๆ ถูกเผาไปพร้อมกับถ่านหิน ซึ่งมีปริมาณเถ้าจำนวนมาก สูงกว่าปริมาณขี้เถ้าของขี้เถ้าถ่านไม้หลายเท่า อีกตัวอย่างหนึ่ง: บริษัท "Bionet" จากภูมิภาค Arkhangelsk ผลิตเม็ดจากลิกนิน (ดู "LPI" No. 3 (133), 2018) นี่เป็นโครงการแรกที่ดำเนินการในรัสเซียเพื่อกำจัดของเสียจากการผลิตไฮโดรไลซิส - ลิกนิน เม็ดลิกนินเมื่อเทียบกับเม็ดไม้แบบคลาสสิก มีค่าความร้อนสูง (21-22 MJ/กก.) แต่ยังมีปริมาณเถ้าสูง - 2.4% อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ได้ขัดขวาง Gazprombank ซึ่งเป็นผู้รับผลประโยชน์ของโครงการ หลังจากการนำเสนอในโคเปนเฮเกนในการประชุมทางธุรกิจที่ตัวแทนการค้าของสหพันธรัฐรัสเซียในเดนมาร์กในฤดูใบไม้ผลิปี 2018 เพื่อเริ่มขายเม็ดเหล่านี้ไปยังเดนมาร์กและฝรั่งเศส

ปริมาณเถ้าสูงของเม็ดที่ใช้ในหม้อไอน้ำพลังงานต่ำหมายถึงการสกัดเถ้าจากกระทะเถ้าบ่อยครั้งเท่านั้นซึ่งตามกฎแล้วทำหน้าที่เป็นปุ๋ยสำหรับสวน

และเมื่ออัดเม็ดถูกเผาร่วมกับถ่านหินในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนขนาดใหญ่ ก็ไม่จำเป็นต้องมีความแข็งแรงสูง เนื่องจากเหมือนถ่านหิน จะถูกส่งผ่านเครื่องบดก่อนและป้อนเข้าสู่โซนการเผาไหม้ของหม้อไอน้ำในลักษณะเศษส่วนที่กระจายตัวอย่างละเอียด ดังนั้นความแข็งแรงสูงของเม็ดจะเพิ่มค่าไฟฟ้าเท่านั้น

จากการปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าสามารถผลิตเม็ดไม้ที่มีคุณภาพสูงสุดจากไม้เนื้อแข็งหรือผสมกับไม้เนื้ออ่อนได้ วัตถุดิบที่ผสมในสัดส่วนที่แน่นอนทำให้ได้คุณภาพของเม็ดที่ตรงตามมาตรฐาน ENplus A1 นอกจากนี้ยังสามารถใช้หรือละเว้นสารเติมแต่งและการบำบัดด้วยไอน้ำได้ ผลกระทบจะขึ้นอยู่กับคุณภาพและประเภทของวัตถุดิบที่ใช้ อุปกรณ์เทคโนโลยีในการผลิต และแน่นอนว่าขึ้นอยู่กับความเป็นมืออาชีพของนักเทคโนโลยีและผู้เชี่ยวชาญอื่นๆ

เซอร์เก เปเรเดรี, [email protected]

03/16/2016 - เบ็ดเตล็ด

วัสดุหลักในการผลิตเม็ดคือไม้ แต่ตอนนี้หลายองค์กรเปลี่ยนไปใช้วัตถุดิบประเภทอื่น ดังนั้น โรงงานแห่งแรกในรัสเซียสำหรับการผลิตเม็ดเชื้อเพลิงจากลิกนินจึงเริ่มดำเนินการในภูมิภาค Arkhangelsk ในแง่ของวัตถุประสงค์ ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจะคล้ายกับไม้อัดเม็ดแบบดั้งเดิม เม็ดดังกล่าวจะถูกนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับหม้อไอน้ำอุตสาหกรรม การผลิตความร้อนและไฟฟ้า และเป็นหนึ่งในโรงงานที่ใหญ่ที่สุดในยุโรป Lignin เป็นผลพลอยได้จากการแปรรูปไม้ในอุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษและการไฮโดรไลซิส เป็นมวลเนื้อเดียวกันที่มีความชื้น 50 - 70% ซึ่งองค์ประกอบหลักคือขี้เลื่อย ผู้เชี่ยวชาญชั้นนำของโลกเห็นพ้องต้องกันมานานแล้วว่าลิกนินเป็นวัตถุดิบที่ดีเยี่ยมสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ เมื่อถูกเผาจะปล่อยควันออกมาเล็กน้อยใช้แทนถ่าน โค้ก และใช้เป็นตัวรีดิวซ์ในโลหะวิทยาที่เป็นเหล็กและอโลหะ ในรัสเซีย ในกรณีส่วนใหญ่ ลิกนินเป็นผลพลอยได้ไม่ถูกนำไปใช้ ได้ทุกที่ ส่วนใหญ่กักตุนส่งไปฝังกลบ ด้วยโรงงานอัดเม็ดแห่งใหม่ วัตถุดิบนี้จะได้รับโอกาสครั้งที่สองในชีวิต และอุตสาหกรรมพลังงานชีวภาพของประเทศจะได้รับแรงจูงใจในการพัฒนาต่อไป หากคุณกำลังมองหาพื้นที่ธุรกิจที่สดใส ให้ให้ความสนใจกับภาคการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ อุตสาหกรรมกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว ได้รับการสนับสนุนอย่างแข็งขันจากรัฐบาลสหพันธรัฐรัสเซีย และถือเป็นพื้นที่ที่มีแนวโน้มทางเศรษฐกิจ อุปกรณ์ที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการผลิตเม็ดสามารถซื้อได้ในรัสเซียโดยมีเงื่อนไขที่ดีที่ Doza-Gran บริษัทเป็นผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมพลังงานชีวภาพและครองตำแหน่งผู้นำในตลาดของประเทศ

เคมีและเทคโนโลยีการแปรรูปไม้

V. S. Boltovsky, ดุษฎีบัณฑิต, ศาสตราจารย์ (BSTU)

องค์ประกอบของไฮโดรไลซิสลิกนินจากขยะ JSC "โรงงาน BOBRUISK ของเทคโนโลยีชีวภาพ"

และทิศทางที่สมเหตุสมผลของการใช้งาน

ศึกษาองค์ประกอบของไฮโดรไลซิสลิกนินจากการทิ้งของ JSC "Bobruisk Plant of Biotechnologies" ผลจากการจัดเก็บในระยะยาวพบว่าปริมาณโพลีแซคคาไรด์ทั้งหมดลดลงพร้อมกับการสลายตัวของลิกนินที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ทิศทางหลักของการใช้ลิกนินไฮโดรไลติกได้รับการพิจารณาและให้คำแนะนำสำหรับทิศทางที่มีแนวโน้มและมีเหตุผลที่สุดสำหรับการใช้งาน: การได้รับก้อนเชื้อเพลิงและอัดเม็ด ปุ๋ยแร่ออร์กาโน ตัวดูดซับ

มีการตรวจสอบองค์ประกอบของลิกนินไฮโดรไลติกจากการทิ้งของโรงงานเทคโนโลยีชีวภาพ JSC Bobruisk แสดงให้เห็นว่าการเก็บลิกนินไว้นานส่งผลให้ปริมาณโพลีแซคคาไรด์ทั้งหมดลดลงที่ลิกนินจริงลดลงอย่างมีนัยสำคัญ มีการพิจารณาทิศทางหลักในการใช้ลิกนินไฮโดรไลติก และคำแนะนำเกี่ยวกับมุมมองส่วนใหญ่และทิศทางที่สมเหตุสมผลของการใช้ประโยชน์: การรับเชื้อเพลิงอัดก้อนและอัดเม็ด ปุ๋ยอินทรีย์และแร่ธาตุ และตัวดูดซับ

การแนะนำ. ลิกนินของเนื้อเยื่อเซลล์ของมวลชีวภาพพืชเป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติโมเลกุลสูงของโครงสร้างอะโรมาติก ซึ่งในระหว่างกระบวนการไฮโดรไลติกซึ่งเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของโพลีคอนเดนเซชันทำให้เกิดโครงสร้างเครือข่ายสามมิติและเป็นคอมเพล็กซ์เชิงซ้อนที่มีโครงสร้างอะโรมาติกทุติยภูมิ (ลิกนินเอง มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญระหว่างการไฮโดรไลซิส) ส่วนหนึ่งของพอลิแซ็กคาไรด์ที่ไม่ผ่านการไฮโดรไลซ์และโมโนแซ็กคาไรด์ที่ไม่ได้ล้าง , สารของลิกโนฮิวมิกคอมเพล็กซ์, แร่ธาตุและกรดอินทรีย์, องค์ประกอบของเถ้าและสารอื่น ๆ

ปัญหาของการใช้ลิกนินไฮโดรไลติกมีมาตั้งแต่การก่อตั้งอุตสาหกรรม และยังไม่ได้รับการแก้ไขอย่างสิ้นเชิงจนถึงปัจจุบัน แม้จะมีหลายวิธีในการประมวลผล รวมทั้งวิธีที่ใช้ในอุตสาหกรรม

พื้นที่หลักของการประมวลผลของลิกนินไฮโดรไลติกคือ: ใช้ในรูปแบบธรรมชาติ (ในโลหะที่เป็นเหล็กและอโลหะ, ในการผลิตผลิตภัณฑ์วัสดุทนไฟที่มีน้ำหนักเบา - เป็นสารเติมแต่งที่เผาไหม้ได้, ในการผลิตเชื้อเพลิงในประเทศ, เป็นตัวดูดซับ ฯลฯ ) , หลังการแปรรูปด้วยความร้อน (ได้รับลิกนิน, ถ่านกัมมันต์และถ่านเม็ดเล็ก), หลังการแปรรูปทางเคมี (ได้รับไนโตรลิกนินและการดัดแปลง, คอลแลคทิไวต์, สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ - เกลือแอมโมเนียมของโพลีคาร์-

กรดโบนิกและปุ๋ย lignostimulating, ลิกนินเพื่อการรักษาและ "โพลีฟีแพน" ที่ใช้เป็นตัวป้อนในการป้องกันและรักษาโรคของระบบทางเดินอาหารของสัตว์และมนุษย์แทนถ่านกัมมันต์) รวมถึงเชื้อเพลิงพลังงาน

ในอาณาเขตของสาธารณรัฐเบลารุส ในกองขยะซึ่งครอบครองพื้นที่ขนาดใหญ่และเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม มีการสะสมของลิกนินไฮโดรไลติกจำนวนมาก ซึ่งเพียงพอสำหรับการแปรรูปทางอุตสาหกรรม

ข้อมูลที่ตีพิมพ์ในเอกสารระบุลักษณะองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติของลิกนินไฮโดรไลติกที่ได้รับหลังกระบวนการไฮโดรไลติกของวัสดุจากพืช สำหรับการตัดสินใจที่ผ่านการรับรองเกี่ยวกับวิธีการใช้ลิกนินจากการทิ้งอย่างมีเหตุผลที่สุด จำเป็นต้องกำหนดคุณสมบัติของมันและเลือกพื้นที่ที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการประมวลผล

ส่วนสำคัญ. ตัวอย่างของลิกนินไฮโดรไลติกถูกนำมาใช้ในการวิเคราะห์ซึ่งดำเนินการตามข้อกำหนดของ TU BY 004791190.005-98 จากกองขยะของ JSC "Bobruisk Plant of Biotechnologies" ที่ตั้งอยู่ในหมู่บ้าน Titovka ที่พื้นที่นำร่องสำหรับการอบแห้งลิกนินในทุ่ง

ดำเนินการหาองค์ประกอบทางเคมีของตัวอย่างลิกนินไฮโดรไลติกและก้อนและเม็ดที่ทำจากมัน

วิธีการวิเคราะห์ที่ใช้ในเคมีไม้และเยื่อกระดาษและการผลิตไฮโดรไลซิส

การวิเคราะห์น้ำหนักของตัวอย่างไม้จากไม้สน ไม้เบิร์ช และลิกนินไฮโดรไลติกดำเนินการโดยใช้อุปกรณ์ TA-4000 ของ METTLER TOLEDO (สวิตเซอร์แลนด์) ภายใต้เงื่อนไขต่อไปนี้: น้ำหนักตัวอย่าง 30 มก. อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น 5°C/นาที ในช่วง 25-500 °C ฟอกอากาศ 200 มล./นาที

ผลลัพธ์ของการกำหนดเนื้อหาของส่วนประกอบหลักในตัวอย่างของลิกนินไฮโดรไลติกจากการถ่ายโอนข้อมูลแสดงไว้ในตาราง 1.

การเปรียบเทียบผลการวิเคราะห์ลิกนินไฮโดรไลติกจากกองทิ้งกับองค์ประกอบเฉลี่ยของลิกนินที่ได้รับทันทีหลังการแปรรูปไม้ด้วยไฮโดรไลติก (ตารางที่ 2) แสดงให้เห็นว่าจากการเก็บรักษาระยะยาว ปริมาณโพลีแซคคาไรด์ทั้งหมดลดลงอย่างมีนัยสำคัญ การสลายตัวของลิกนินลดลง

ในเวลาเดียวกัน ลิกนินไฮโดรไลติกมีส่วนประกอบหลักเช่นเดียวกับไม้ (ตารางที่ 3) แต่มีโพลีแซคคาไรด์จำนวนน้อยกว่าและลิกนินจำนวนมากที่ไม่ถูกไฮโดรไลซ์ระหว่างการบำบัดด้วยไฮโดรไลติก กล่าวคือ เป็นไม้หลังการบำบัดด้วยไฮโดรไลซิส (พืช มวลชีวภาพ)

ผลการวิเคราะห์น้ำหนักของไม้และไฮโดรไลติกลิกนิน (การสูญเสียน้ำหนักและความแตกต่างของเทอร์โมกราวิเมตรีที่แสดงลักษณะเฉพาะของอัตราการสูญเสียน้ำหนัก) แสดงให้เห็นว่าการสลายตัวด้วยความร้อน

ไม้สนและไม้เบิร์ชและลิกนินไฮโดรไลซิสเกิดขึ้นในลักษณะเดียวกัน:

ในช่วงอุณหภูมิ 25-100°C ความชื้นอิสระจะถูกกำจัดออก (การสูญเสียน้ำหนักของไม้สนและไม้เบิร์ชคือ 6.26.4% ตามลำดับ ลิกนินไฮโดรไลติกคือ 3.8-4.2%)

ที่อุณหภูมิสูงกว่า 100 และสูงถึง 300°C การคายน้ำที่จับจะเกิดขึ้นพร้อมกับการสูญเสียน้ำหนักของไม้ 4.2-4.3% และลิกนินไฮโดรไลติก 4.1-5.5%;

อัตราการสูญเสียน้ำหนักสูงสุดของไม้พร้อมกับการสลายตัวด้วยความร้อนที่ใช้งานอยู่และการสูญเสียน้ำหนักนั้นสังเกตได้ที่อุณหภูมิ 300 ° C, ลิกนินไฮโดรไลติก -280 ° C, เช่น ส่วนประกอบหลักของไม้ดั้งเดิมและไม้หลังการบำบัดด้วยไฮโดรไลซิส ( ลิกนินไฮโดรไลติก) เผาไหม้ในช่วงอุณหภูมิเกือบเท่ากัน ;

เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นการทำลายลึกการสูญเสียน้ำหนักและการทำให้เป็นคาร์บอนเกิดขึ้นกับการก่อตัวของสารตกค้างคาร์บอนในปริมาณ 2.3-5.5% เมื่อเผาไม้และ 3.9-5.9% - ลิกนินไฮโดรไลติก

ผลของการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงน้ำหนักด้วยความร้อนยืนยันผลลัพธ์และข้อสรุปที่ทำขึ้นบนพื้นฐานของการพิจารณาองค์ประกอบทางเคมีของไม้และลิกนินไฮโดรไลติก ซึ่งลิกนินไฮโดรไลติกคือไม้หลังการบำบัดด้วยไฮโดรไลซิส และมีคุณสมบัติคล้ายกับไม้ระหว่างการเผาไหม้

ตารางที่ 1

% โดยน้ำหนักของแห้งสนิท

ชื่อส่วนประกอบ ค่าเฉลี่ยในตัวอย่างที่ถ่ายที่ความลึก ม

พอลิแซ็กคาไรด์ทั้งหมด ได้แก่ 21.51 19.61 17.67

ย่อยสลายได้ง่าย 1.63 1.65 1.80

ย่อยสลายได้ยาก 19.88 17.96 15.87

เซลลูโลส 18.86 17.04 19.95

ลิกนิน 47.94 52.71 49.32

แอช 9.56 5.65 10.61

ความเป็นกรด (ในรูปของ H2SO4) 0.1 0.1 0.1

ตารางที่ 2

โพลีแซคคาไรด์ 12.6-31.9 19.9

ลิกนินที่เหมาะสม 48.3-72.0 57.1

ความเป็นกรด (ในรูปของ H2SO4) 0.4-2.4 -

ปริมาณเถ้า 0.7-9.6 -

บันทึก. บทความนี้นำเสนอข้อมูลเกี่ยวกับการตรวจหาลิกนินไฮโดรไลซิสจากโรงงานไฮโดรไลซิส Bobruisk; เป็นโพลีแซคคาไรด์ - เนื้อหาของเซลลูโลสเท่านั้น

องค์ประกอบทางเคมีของไม้ชนิดต่างๆ

ตารางที่ 3

ชื่อส่วนประกอบ ปริมาณ % ของมวลของวัตถุแห้งสนิท

ต้นสนต้นสนเบิร์ชแอสเพน

พอลิแซ็กคาไรด์ทั้งหมด ได้แก่ 65.3 65.5 65.9 64.3

ย่อยสลายได้ง่าย 17.3 17.8 26.5 20.3

ไฮโดรไลซ์ได้ยาก 48.0 47.7 39.4 44.0

เซลลูโลส 46.1 (44.2) 44.1 (43.3) 35.4 (41.0) 41.8 (43.6)

ลิกนิน 28.1 (29.0) 24.7 (27.5) 19.7 (21.0) 21.8 (20.1)

เถ้า 0.3 0.2 0.1 0.3

* ในวงเล็บคือเนื้อหาของเซลลูโลสที่ไม่มีเฮมิเซลลูโลสและลิกนินตามแหล่งที่มา

การใช้ลิกนินไฮโดรไลติกมีหลากหลาย ตัวอย่างที่คาดหวังสำหรับการผลิตในภาคอุตสาหกรรม ได้แก่ ผลิตภัณฑ์ที่อิงตามคุณสมบัติการดูดซับสูง (ตัวดูดซับ รวมถึงตัวดูดซับที่ป้อนเข้าไปเพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์ - ลิกนินและโพลีฟีแพนเพื่อการบำบัด) ถ่านกัมมันต์ ปุ๋ยที่ออกฤทธิ์นาน และผลิตภัณฑ์อื่นๆ) และค่าความร้อน (ในคุณภาพเชื้อเพลิง ). ค่าความร้อนของลิกนินไฮโดรไลติกที่ความชื้น 60% คือ 7750 กิโลจูล/กก. ที่ 65% - 6150 กิโลจูล/กก. และที่ 68% - 5650 กิโลจูล/กก. ค่าความร้อนเฉลี่ยของลิกนินแห้งสนิทคือ 24,870 กิโลจูล/กก.

ปัจจุบัน องค์กรที่อยู่ภายใต้ OJSC "โรงงานเทคโนโลยีชีวภาพ Bobruisk" มีความเชี่ยวชาญในการผลิตเชื้อเพลิงอัดก้อน (TU BY700068910.019-2008) และเม็ดจากลิกนินไฮโดรไลติก

ผลลัพธ์ของการกำหนดเนื้อหาขององค์ประกอบหลักของก้อนและเม็ดที่ทำจากไฮโดรไลติกลิกนินแสดงไว้ในตาราง 4.

ดังจะเห็นได้จากตาราง ผลลัพธ์ 4 ในแง่ของเนื้อหาของส่วนประกอบหลัก briquettes และ pellets ในทางปฏิบัติไม่แตกต่างจากลิกนินไฮโดรไลติกซึ่งทำขึ้นและจากไม้ แต่มีปริมาณโพลีแซคคาไรด์ต่ำกว่าและมีลิกนินมากกว่า

การใช้ลิกนินไฮโดรไลติกในปริมาณมากในการเกษตรมีแนวโน้มว่าจะเป็นปุ๋ยอินทรีย์ (ในรูปแบบธรรมชาติ) ซึ่งเป็นปุ๋ยอินทรีย์และแร่ธาตุ

ปุ๋ย (ผสมกับแร่ธาตุหรือของเสียจากอุตสาหกรรมจุลชีววิทยา - ใช้ของเหลวจากวัฒนธรรมหลังจากการหมักของจุลินทรีย์หรือผสมกับแร่ธาตุต่าง ๆ หลังการทำปุ๋ยหมัก - ไบโอฮิวมัส) ปุ๋ยกระตุ้นเอ็น และองค์ประกอบขนาดเล็ก ).

การใช้ปุ๋ยตามไฮโดรไลติกลิกนินให้:

การปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพของดินและสภาวะการพัฒนาของเชื้อรา saprophytic

การสร้างชั้นผิวหลวมที่ช่วยให้การแลกเปลี่ยนน้ำและอากาศเป็นปกติ

การกระตุ้นกระบวนการไนตริฟิเคชันในดิน

การกระทำที่ยาวนานสร้างเงื่อนไขสำหรับการกักเก็บสารอาหาร (เนื่องจากความสามารถในการดูดซับลิกนินสูง) และการบริโภคทีละน้อยโดยระบบรากของพืชและป้องกันการชะล้างอย่างรวดเร็วโดยการตกตะกอนและน้ำในดิน

การเร่งการเจริญเติบโตและการเพิ่มผลผลิตของพืชเกษตร (ตัวอย่างเช่น การนำลิกนินผสมกับแอมโมเนียหรือยูเรียเพิ่มผลผลิตของข้าวไรย์ในฤดูหนาว 1617% การให้ปุ๋ย lignostimulating ในปริมาณ 0.4 ตัน/เฮกแตร์ ทำให้การเพิ่มขึ้นของ ผลผลิตมันฝรั่ง 15-30% ).

ตารางที่ 4

ชื่อส่วนประกอบ Briquettes Pellets

พอลิแซ็กคาไรด์ทั้งหมด ได้แก่ 19.25 19.67

ย่อยสลายได้ง่าย 2.13 2.17

ไฮโดรไลซ์ยาก 17.12 17.50

เซลลูโลส 15.90 16.81

ลิกนิน 46.41 44.73

แอช 8.97 9.30 น

ความเป็นกรด (ในรูปของ H2SO4) 0.1 0.1

ตัวดูดซับที่ได้มาจากการไฮโดรไลซิสลิกนินมีข้อดีดังต่อไปนี้:

มีความสามารถในการดูดซับสูง พื้นที่ผิวจำเพาะของลิกนินไฮโดรไลติกดั้งเดิมที่มีเซลลูโลส 15.2% คือ 10.14 มก./ก. และของสารดูดซับทางการแพทย์ (ลิกนินเพื่อการบำบัด) ที่ได้รับตามพื้นฐานของมันคือ 16.3 มก./ก. ปริมาตรรูพรุนของดั้งเดิม ลิกนินเท่ากับ 0.651 cm3/g, ลิกนินในการรักษา -0.816 cm3/g ปริมาตรรูพรุนรวมของกระทะโพลีฟีคือ 0.8-1.3 cm3/g ค่าสัมประสิทธิ์การกระจายของซีเซียมและสตรอนเทียมระหว่างสารละลายแบบจำลองและสารดูดซับในตัวถึง 400900 และการดูดซับของจุลินทรีย์จากอาหารเลี้ยงเชื้อ - 108 เซลล์ / กรัมของยา

มีต้นทุนต่ำเนื่องจากเป็นสารตกค้างหลังจากการบำบัดด้วยไฮโดรไลติกของมวลชีวภาพจากพืช

เป็นชีวมวลจากพืชธรรมชาติ

มีปริมาณเถ้าต่ำเมื่อถูกเผา

การใช้งานที่เป็นไปได้:

การทำให้บริสุทธิ์ของสารละลาย technogenic น้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมและจากพายุ

ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์เป็นตัวดูดซับ

การดูดซับกากกัมมันตภาพรังสีระดับต่ำและปานกลางที่เป็นของเหลว

ใช้ในการทำให้บริสุทธิ์ของก๊าซจากสารกัมมันตภาพรังสีและโลหะหนัก

ใช้ในการติดตั้งสำหรับการใช้ส่วนบุคคลและส่วนรวมสำหรับการทำน้ำให้บริสุทธิ์

การแยกแร่หายาก โลหะมีค่าและอโลหะ

การใช้งานด้านอื่นๆ เช่น สารดูดซับไฟธรรมชาติ

เหตุผลมากที่สุดจากมุมมองของการประมวลผลขนาดใหญ่ของลิกนินไฮโดรไลติกในสาธารณรัฐเบลารุสนอกเหนือจากการผลิตก้อนและเม็ดเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงคือการผลิตตัวดูดซับรวมถึงการบำบัดน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม และปุ๋ยอินทรีย์หรือแร่ธาตุอินทรีย์

วรรณกรรม

1. Kholkin Yu. I. เทคโนโลยีการผลิตไฮโดรไลซิส ม.: Lesnaya prom-st, 1989. 496 p.

2. การผลิตแบบไร้ของเสียในอุตสาหกรรมไฮโดรไลซิส / A. Z. Evilevich [et al.] ม.: Lesnaya prom-st, 1982. 184 p.

3. Epshtein Ya. V. , Akhmina E. I. , Raskin M. N. ทิศทางที่สมเหตุสมผลสำหรับการใช้ลิกนินไฮโดรไลติก // เคมีของไม้ 2520 หมายเลข 6 หน้า 24-44

4. Obolenskaya A. V. , Elnitskaya Z. P. , Leonovich A. A. ห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับเคมีของไม้และเซลลูโลส ม.: นิเวศวิทยา, 2534. 320 น.

5. Emelyanova I. Z. การควบคุมทางเคมีและทางเทคนิคของการผลิตไฮโดรไลซิส ม.: Lesnaya prom-st, 1976. 328 p.

6. B. D. Bogomolov เคมีของไม้และเคมีพื้นฐานของสารประกอบโมเลกุลสูง ม.: Lesnaya prom-st, 1973. 400 น.

ไฮโดรไลซิสลิกนิน - เป็นเชื้อเพลิงที่มีความร้อนสูงและเป็นวัตถุดิบทดแทนที่หาได้ง่ายสำหรับการผลิตเม็ดเชื้อเพลิงและเชื้อเพลิงอัดก้อน

ปัจจุบันความเกี่ยวข้องของปัญหาการผลิตแหล่งพลังงานทางเลือกเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง มีเหตุผลหลายประการสำหรับเรื่องนี้

1. แหล่งพลังงานแบบดั้งเดิม เช่น ก๊าซ ถ่านหิน น้ำมัน เริ่มสกัดได้ยากขึ้นเรื่อยๆ ทุกปี ส่งผลให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ความเกี่ยวข้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับยูเครน อย่างที่คุณทราบ เป็นปัญหาของต้นทุนการนำเข้าก๊าซ

2. สต็อกของผู้ให้บริการพลังงานแบบดั้งเดิมหมดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้การผลิตผู้ให้บริการพลังงานทางเลือกเป็นสายธุรกิจที่มีแนวโน้มสูง

3. การผลิตแหล่งพลังงานทางเลือกได้รับการกระตุ้นโดยรัฐบาลของประเทศที่พัฒนาแล้วทั้งหมด รวมทั้งยูเครน

ลิกนิน การเผาเก็บลิกนิน

ลิกนินอัดเม็ด Pini&Key ลิกนินอัดก้อน

กฎหมายใหม่" เรื่อง การส่งเสริมการผลิตและการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพ "ผู้ผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ ซึ่งรวมถึงเชื้อเพลิงอัดแท่งและเชื้อเพลิงอัดแท่ง ได้รับการยกเว้นภาษีกำไรจนถึงเดือนมกราคม 2563 นอกจากนี้ยังมีข้อกำหนดเบื้องต้นทางเศรษฐกิจ สิ่งแวดล้อม และสังคมหลายประการที่เอื้อต่อการขยายตัวของตลาดเชื้อเพลิงชีวภาพโดยทั่วไป และโดยเฉพาะเชื้อเพลิงอัดเม็ดและเชื้อเพลิงอัดก้อน แต่นักธุรกิจจำนวนมากที่มุ่งความพยายามและเงินทุนไปยังส่วนเศรษฐกิจที่มีแนวโน้มนี้ต้องเผชิญกับปัญหาที่ไม่คาดคิด

การแข่งขันหลักในอุตสาหกรรมนี้ไม่ได้อยู่ที่พื้นที่การขาย- ไม่มีปัญหากับมันและโดยพื้นฐานแล้วผลิตภัณฑ์ทั้งหมดจะถูกส่งออกไปยังประเทศในสหภาพยุโรป - และในด้านการจัดหาวัตถุดิบ ความจริงก็คือ องค์กรหลายแห่งที่ติดตั้งอุปกรณ์อัดก้อนชีวมวลหรืออุปกรณ์แกรนูลไม่ได้ทำงานเต็มประสิทธิภาพ และมักจะไม่ได้ใช้งานเนื่องจากขาดวัตถุดิบ สาเหตุหลักมาจากฤดูกาลของวัตถุดิบบางประเภท (เปลือกทานตะวัน ฟาง เศษธัญพืช เศษข้าวโพด วัตถุดิบทางการเกษตรประเภทอื่นๆ) การเลือกตำแหน่งติดตั้งอุปกรณ์ที่ไม่ถูกต้อง (เช่น ความห่างไกลจาก แหล่งวัตถุดิบที่มีศักยภาพ) ต้นทุนโลจิสติกส์สูงสำหรับการจัดส่งวัตถุดิบซึ่งตามกฎแล้วมีความหนาแน่นรวมต่ำมาก (เช่น ความหนาแน่นรวมของเปลือกทานตะวันคือ 100 กก. / ลบ.ม.)

ในสถานการณ์เช่นนี้ ลิกนินเป็นทางเลือกที่ดีในการใช้เป็นวัตถุดิบแทนของเหลือทิ้งทางการเกษตร เนื่องจากมีปริมาณสำรองในปริมาณที่มากพอสมควร โดยไม่คำนึงถึงฤดูกาลแปรรูป ลิกนินจึงให้ผลดีต่อการทำให้เป็นเม็ดและการอัดก้อนเนื่องจากคุณสมบัติในการยึดเกาะที่ดีเยี่ยม มีความหนาแน่นรวมค่อนข้างมาก (สูงถึง 700 กก./ลบ.ม.) ซึ่งทำให้ประหยัดต้นทุนในการขนส่งในระยะทางไกล แม้จะไม่ได้อยู่ในรูปแบบเม็ดก็ตาม มีค่าความร้อนที่ดีเทียบได้กับถ่านหิน โดยมีปริมาณเถ้าต่ำกว่ามาก และราคาของลิกนินวัตถุดิบค่อนข้างต่ำ เนื่องจากคุณสมบัติพิเศษของลิกนินในเทคโนโลยีของการเตรียมการสำหรับการใช้งานต่อไป ประเด็นของการทำให้แห้งของลิกนินจึงมีความสำคัญเป็นพิเศษ

ถ้า พิจารณาลิกนินจากมุมมองทางเคมีกายภาพจากนั้นในรูปแบบดั้งเดิมสารนี้เป็นมวลคล้ายขี้เลื่อยที่ซับซ้อนซึ่งมีความชื้นถึงเจ็ดสิบเปอร์เซ็นต์ ในความเป็นจริงลิกนินเป็นสารเชิงซ้อนที่ไม่เหมือนใครซึ่งประกอบด้วยโพลีแซคคาไรด์ซึ่งเป็นกลุ่มพิเศษของสารที่เรียกว่าลิกโนฮิวมิกคอมเพล็กซ์โมโนแซ็กคาไรด์แร่ธาตุและกรดอินทรีย์ต่าง ๆ ที่มีความอิ่มตัวต่างกันมากรวมถึงเถ้าบางส่วน . ลิกนินไฮโดรไลติกเป็นมวลคล้ายขี้เลื่อยที่มีความชื้นประมาณ 55-70% ในองค์ประกอบของมันเป็นสารที่ซับซ้อนซึ่งรวมถึงลิกนินของเซลล์พืชเอง, ส่วนหนึ่งของโพลีแซคคาไรด์, กลุ่มของสารที่ซับซ้อนลิกโนฮิวมิก, แร่ธาตุและกรดอินทรีย์ที่ไม่ได้ล้างหลังจากการไฮโดรไลซิสของโมโนแซ็กคาไรด์, เถ้า และสารอื่นๆ เนื้อหาของลิกนินในลิกนินมีตั้งแต่ 40-88%, โพลีแซคคาไรด์จากเรซิน 13 ถึง 45% และสารของลิกโนฮิวมิกคอมเพล็กซ์ตั้งแต่ 5 ถึง 19% และองค์ประกอบเถ้าตั้งแต่ 0.5 ถึง 10% เถ้าของลิกนินไฮโดรไลซิสส่วนใหญ่เป็นลุ่มน้ำ ลิกนินไฮโดรไลติกมีลักษณะเป็นรูพรุนขนาดใหญ่ที่เข้าใกล้รูพรุนของถ่าน มีความว่องไวต่อปฏิกิริยาสูงเมื่อเปรียบเทียบกับสารรีดิวซ์คาร์บอนแบบดั้งเดิม และมีปริมาณคาร์บอนแข็งเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับไม้ ซึ่งสูงถึง 30% กล่าวคือมีคาร์บอนเกือบครึ่งหนึ่งของถ่าน

ลิกนินไฮโดรไลติกมีความโดดเด่นด้วยความสามารถในการผ่านเข้าสู่สถานะ viscoplastic เมื่อใช้ความดันประมาณ 100 MPa สถานการณ์นี้ได้กำหนดไว้ล่วงหน้าหนึ่งในทิศทางที่มีแนวโน้มสำหรับการใช้ลิกนินไฮโดรไลติกในรูปของวัสดุอัดก้อน เป็นที่ทราบกันดีว่าลิกโนบริเคตเป็นเชื้อเพลิงในครัวเรือนที่มีแคลอรีสูง ควันต่ำ เป็นตัวรีดิวซ์คุณภาพสูงในโลหะวิทยาที่เป็นเหล็กและอโลหะ แทนที่ถ่านโค้ก เซมิโค้ก และถ่าน และยังสามารถใช้ในการผลิตถ่านไม้ ถ่านหิน เช่น ไม้และตัวดูดซับคาร์บอน การวิจัยและงานนำร่องของหลายองค์กรได้แสดงให้เห็นว่า เกี่ยวกับลิกนินไฮโดรไลติกอัดก้อนสามารถเป็นวัตถุดิบที่มีค่าสำหรับภาคโลหะ พลังงาน และเคมีของเศรษฐกิจของประเทศ ตลอดจนเชื้อเพลิงเทศบาลคุณภาพสูง

สามารถแนะนำการพัฒนาทางเทคโนโลยีสำหรับการนำไปใช้งาน ซึ่งช่วยให้ได้ผลิตภัณฑ์ลิกโนอัดก้อนต่อไปนี้:
- ลิกโนบริเควตเพื่อใช้แทนตัวรีดิวซ์คาร์บอนโลหะแบบดั้งเดิมและประจุเป็นก้อนในการผลิตผลึกซิลิคอนและเฟอร์โรอัลลอย
- ลิกโนบริเคตเชื้อเพลิงควันต่ำ
- ถ่านหินลิกนินอัดก้อนแทนถ่านหินไม้ในอุตสาหกรรมเคมี
- ตัวดูดซับคาร์บอนจากลิกโนบริเคตสำหรับการทำให้บริสุทธิ์ของเสียจากอุตสาหกรรมและการดูดซับโลหะหนักและมีค่า
- ก้อนพลังงานจากส่วนผสมที่มีการคัดกรองการเตรียมถ่านหิน

เชื้อเพลิงอัดก้อนลิกนินเป็นเชื้อเพลิงคุณภาพสูงที่มีค่าความร้อนสูงถึง 5,500 กิโลแคลอรี/กก. และมีปริมาณเถ้าต่ำ เมื่อเผาถ่านลิกนินจะเผาไหม้ด้วยเปลวไฟที่ไม่มีสีโดยไม่ปล่อยควันออกมา ความหนาแน่นของลิกนินคือ 1.25 - 1.4 g/cm3 ดัชนีการหักเหของแสงคือ 1.6

ลิกนินไฮโดรไลติกมีค่าความร้อน ซึ่งสำหรับลิกนินแห้งสนิทคือ 5500-6500 กิโลแคลอรี/กก. สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความชื้น 18-25%, 4400-4800 กิโลแคลอรี/กก. สำหรับลิกนินที่มีความชื้น 65%, 1500-1650 กิโลแคลอรี/กก. สำหรับลิกนิน มีความชื้นมากกว่า 65% ตามลักษณะทางเคมีกายภาพ ลิกนินเป็นระบบโพลีดิสเพอร์สสามเฟสที่มีขนาดอนุภาคตั้งแต่หลายมิลลิเมตรถึงไมครอนและน้อยกว่า การศึกษาลิกนินที่ได้จากพืชหลายชนิดแสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบของมันมีลักษณะโดยเฉลี่ยโดยมีเนื้อหาของเศษส่วนดังต่อไปนี้: ขนาดมากกว่า 250 ไมครอน - 54-80% ขนาดน้อยกว่า 250 ไมครอน - 17-46% และน้อยกว่า 1 ขนาดไมครอน - 0.2- 4.3% ในแง่ของโครงสร้าง อนุภาคของลิกนินไฮโดรไลติกไม่ใช่วัตถุที่มีความหนาแน่น แต่เป็นตัวแทนของระบบไมโครและมาโครพอร์ที่พัฒนาขึ้น ขนาดของพื้นผิวด้านในถูกกำหนดโดยความชื้น (สำหรับลิกนินแบบเปียกคือ 760-790 m2/g และสำหรับลิกนินแห้งเพียง 6 ตร.ม./กรัม)

ดังที่แสดงโดยการวิจัยและการทดสอบทางอุตสาหกรรมหลายปีที่ดำเนินการโดยการวิจัย องค์กรการศึกษาและอุตสาหกรรมจำนวนมาก ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมที่มีค่าสามารถหาได้จากลิกนินไฮโดรไลติก สำหรับอุตสาหกรรมพลังงาน มีความเป็นไปได้ที่จะผลิตเชื้อเพลิงเทศบาลและเชื้อเพลิงจากเตาผิงที่อัดก้อนจากลิกนินไฮโดรไลติกเริ่มต้น และเชื้อเพลิงพลังงานที่อัดก้อนสามารถผลิตได้จากส่วนผสมของลิกนินร่วมกับการคัดแยกถ่านหิน

กระบวนการเผาไหม้ของลิกนินในเตาเผากระบวนการที่ไม่มีการถ่ายเทความร้อนโดยตรงมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับเตาเผาที่ใช้หม้อต้มไอน้ำ พวกเขาไม่มีพื้นผิวที่รับรังสี ดังนั้นเพื่อหลีกเลี่ยงการตะกรันของเถ้าจึงจำเป็นต้องคำนวณระบอบอากาศพลศาสตร์ของกระบวนการอย่างรอบคอบ อุณหภูมิแกนกลางของเปลวไฟเนื่องจากไม่มีการถ่ายเทความร้อนโดยตรงจะสูงกว่าและมีความเข้มข้นในปริมาณที่น้อยกว่าในเตาเผาของหม้อไอน้ำ สำหรับการเผาลิกนิน ควรใช้เตาเผาเปลวไฟ Shershnev ซึ่งให้ประสิทธิภาพสูงเพียงพอสำหรับเชื้อเพลิงที่มีการกระจายตัวในระดับสูง

ลิกนินสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับการเผาไหม้ในเครื่องกำเนิดความร้อนของ Drying Complex ได้อย่างมีประสิทธิภาพสำหรับการอบแห้งขี้เลื่อยหรือชีวมวลอื่น ๆ ในสายการผลิตสำหรับการผลิตเม็ดเชื้อเพลิงและเชื้อเพลิงอัดก้อน เชื้อเพลิงป่นที่เตรียมอย่างระมัดระวังมีค่าใกล้เคียงกับเชื้อเพลิงเหลวในแง่ของอัตราการเผาไหม้และความสมบูรณ์ของการเผาไหม้ มั่นใจได้ถึงการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ในเปลวไฟด้วยอัตราส่วนอากาศส่วนเกินที่ต่ำลง และตามมาด้วยอุณหภูมิที่สูงขึ้น เมื่อดำเนินการกระบวนการเผาไหม้ด้วยอากาศส่วนเกินเล็กน้อย จะมีเงื่อนไขการทำงานที่ป้องกันการระเบิดของคอมเพล็กซ์การทำให้แห้ง ซึ่งทำให้การอบแห้งแตกต่างในเชิงบวกด้วยการใช้ก๊าซไอเสียโดยตรงจากวิธีการทำให้แห้งด้วยลมร้อน

ดังนั้น ลิกนินจึงเป็นเชื้อเพลิงที่ดีเยี่ยม มีแคลอรีสูง และเป็นวัตถุดิบทดแทนที่หาได้ง่ายสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงเม็ดและเชื้อเพลิงอัดก้อน

การใช้ลิกนินแบบผง

ลิกนินแบบผงเหมาะเป็นสารเติมแต่งที่ใช้งานในแอสฟัลต์คอนกรีตสำหรับถนน เช่นเดียวกับสารเติมแต่งสำหรับน้ำมันเชื้อเพลิงเมื่อนำไปใช้ในงานวิศวกรรมไฟฟ้าและโลหะวิทยา ลิกนินไฮโดรไลติกที่ใช้เป็นผงแร่ช่วยให้:
1. เพื่อปรับปรุงคุณภาพของแอสฟัลต์คอนกรีต (ความแข็งแรง - เพิ่มขึ้น 25% การกันน้ำ - 12% การต้านทานการแตกร้าว (ความเปราะบาง) - ตั้งแต่ -14°C ถึง -25°C) เนื่องจากการดัดแปลงเพิ่มเติมของน้ำมันดิน
2. ประหยัดวัสดุก่อสร้างถนน: ก) น้ำมันดิน 15-20%; b) ผงแร่มะนาว 100%
3. ปรับปรุงสถานการณ์ด้านสิ่งแวดล้อมในพื้นที่จัดเก็บของเสียอย่างมีนัยสำคัญ
4. คืนผืนดินอันอุดมสมบูรณ์ที่ถูกครอบครองโดยการทิ้งขยะ

ดังนั้น การศึกษาที่ดำเนินการเกี่ยวกับการใช้เทคโนโลยีไฮโดรไลติกลิกนิน (THL) ในการผลิตแอสฟัลต์คอนกรีตแสดงให้เห็นว่ามีโอกาสสำหรับการขยายตัวที่สำคัญของฐานวัตถุดิบของวัสดุสำหรับการก่อสร้างถนนสมัยใหม่ (สาธารณรัฐ ภูมิภาค และเมือง) ในขณะที่ปรับปรุงคุณภาพของการเคลือบเนื่องจากการดัดแปลงน้ำมันดินด้วยลิกนินไฮโดรไลติกและการเปลี่ยนผงแร่ราคาแพงอย่างสมบูรณ์