Ağaç işleme atıklarından (hidrolitik lignin) peletler ve üretim yöntemleri. Peletler için hammaddeler: ana tipler ve gereksinimler Lignin ve odun peletlerinin karşılaştırılması

12.03.2020

Nem

Endüstriyel pelet değirmenleri için gereksinimler %8 ila %15 arasındadır. Diğer durumlarda, hammadde kurutma veya tersine buhar işlemi gerektirir.

kül içeriği

Peletlerin kül içeriği, bir partiyi yaktıktan sonra yanıcı olmayan artıkların yüzdesidir. Premium peletler için bu rakam EN Plus A-2 standardına göre %1'e kadar ve EN Plus A-1 standardına göre %0.5-0.7'ye kadardır. Yakıttaki yüksek kül içeriği zamanla yanma odasının ve bacanın tıkanmasına neden olabilir.

Hammaddelerdeki kimyasal bileşiklerin içeriği

Şu anda, Avrupa Birliği, yanma ürünlerinin atmosfere salınmasına ilişkin standartları sıkılaştırıyor. Pelet hammaddeleri minimum miktarda azor, klor, kükürt gibi kimyasallar içermelidir.

kesir boyutu

Granülasyon için malzeme, 3 mm uzunluğa ve 1-2 mm kalınlığa kadar parçacık boyutuna kadar ezilmelidir.

Malzemenin yüksek enerji değeri

Hammaddelerin kalorifik değeri - yakılarak ne kadar ısı elde edilebileceği - peletlerin ana tüketici değeridir. Yüksek kaliteli hammaddeler yüksek kalori içeriğine sahiptir. Bu parametre, diğer şeylerin yanı sıra malzemenin tazeliğinden etkilenir. Çürümeye maruz kalan ahşap, enerji potansiyelinin bir kısmını kaybeder.

Granülasyon için uygunluk

Bazı malzemelerin bastırılması ve hazırlanması daha kolay ve daha zor olabilir. Ayrıca granüle edilmesi zor olan hammaddelerden daha az dayanıklı ve yoğun peletler elde edilebilir. Granüllerin mukavemetini arttırmak için çeşitli katkı maddeleri kullanılır.

Hammadde maliyeti

Bu tür maliyetler, satın alma ve nakliye maliyetini de içeren hammadde maliyetine eklenir. Hammaddelerin toplam maliyeti çok yüksekse, üretim ekonomik olarak uygun olmayabilir.

odun peletleri

Çoğu zaman, bu tür granüllere "talaş peletleri" denir, ancak aslında bunlar çeşitli atık türlerinden elde edilir.

Talaş, talaş ham ve kurutulmuş kerestenin kesilmesi ve işlenmesi sırasında elde edilen

Odun talaşı en yaygın atıklardan biri

levha, ahşap denge- herhangi bir nedenle ana amaçları için kullanımları reddedilen büyük ahşap atıkları, biçilmiş veya katı gövdeler (kusurları vardır, çapa uymazlar, vb.).

Standart altı ahşap ürünler: yeni veya geri dönüştürülebilir.

Kuru talaş ve talaş elde etmek için ideal hammaddeler olarak kabul edilir. Genellikle, yakıldığında cüruf oluşturan kabuk kalıntıları ve toprak parçacıklarından yoksundurlar. Bu yüzden çok popüler.

Pelet hammaddesi olarak talaşların kalitesi, ne tür ahşaptan elde edildiğine bağlıdır - sıradan veya kabuğu soyulmuş ve ayrıca depolama özelliklerine bağlıdır. Peletlere ne kadar az kabuk ve yabancı kalıntı girerse, kül içeriği o kadar düşük olur ve sonuç olarak kalite o kadar yüksek olur.

Aynı şey levha ve terazinin işlenmesi için de söylenebilir.

Standart altı ahşap ürünler teoride yüksek kaliteli peletler sağlamalıdır, çünkü bunlar temiz, kabuğu soyulmuş ve kirlilik içermeyen ahşaptır. Ancak, ürünün imalatında hangi malzemelerin kullanıldığına dikkat etmeye değer. Çeşitli vernikler, işleme ajanları, yapıştırıcı, böyle bir malzemenin çevre dostu olmasını etkileyebilir.

Farklı ahşap türlerinin granülasyonu

Peletler için hammadde olarak farklı ahşap türleri, granülasyon kolaylığı açısından farklılık gösterir.

İlk olarak, daha yüksek doğal lignin içeriğine sahip ağaç türlerinden daha güçlü peletler elde edilir. Bu parametredeki iğne yapraklı türler, yaprak döken türlerden belirgin şekilde öndedir: farklı iğne yapraklı çeşitler, % 23-38 lignin içerir ve yaprak döken türlerde yayılma % 14-25'tir. Hammaddede çok az lignin varsa, granülasyon sonrası eleme miktarı artar.

İkincisi, ahşap türlerinin farklı sertlikleri vardır. Daha sert ahşabın pelet haline getirilmesi daha zordur, ekipman üzerinde, özellikle sarf malzemelerinde - bir matris, baskı silindirleri üzerinde daha yüksek yükler oluşturur. Yumuşak ağaçlar daha yumuşak ve presleme için daha esnekken, sert ağaçlar her zaman daha serttir. Bununla birlikte, sert ağaç peletlerinin kalorifik değeri daha yüksektir, bu nedenle bir metreküp kayın veya meşe peletleri, aynı hacimdeki çam peletlerinden daha ağır olacak ve daha fazla ısı yayacaktır.

Aynı zamanda, uygulamanın gösterdiği gibi, farklı cins ve granüllerin talaşını başarılı bir şekilde karıştırmak mümkündür. Yakıt peletleri için böyle bir karışık malzeme, nihai ürünün kalitesini düşürmez: kayaları doğru oranlarda karıştırırsanız, özel evleri ısıtmak için uygun olan uygun peletleri elde edebilirsiniz. Kayın ve meşe gibi sert ağaçların eklenmesi peletin enerji değerini arttırır. Başka bir şey, bazı sert ağaçların koyu bir ahşap tonuna sahip olması ve farklı ahşap türlerinden elde edilen karışık peletlerin kahve, gri veya koyu olmasıdır. Özel pelet tüketicileri, bazen açık bej dışındaki herhangi bir renkteki peletlere karşı bir önyargıya sahiptir, bu nedenle, yüksek kalite sertifikalarının varlığına rağmen, türlerinden biri için koyu meşe peletlerini reddedebilirler. Önyargılar o kadar güçlü ki, bazı Alman araştırmacılar, yumuşak ahşaba yaklaşık %20 meşe veya kayın ilavesiyle bir tür karışımından yakıt yaratırken, nihai ürün çekici bir açık renk koruyor.

Peletleri karıştırın

Araştırma şirketi Future Metrics'e göre, 2023 yılına kadar neredeyse iki katına çıkacak: mevcut 12 milyon tona kıyasla 21,5 milyon tona ulaşacak. Odun atığı giderek daha fazla talep görüyor, sadece biyoyakıt üreticileri değil, aynı zamanda sunta fabrikaları ve diğer birçok endüstri bunun için rekabet ediyor. 2010 yılında Avrupa Birliği, ısıtma ve enerji temini için kullanılacak biyolojik atık yelpazesini genişletmek için bir program kabul etti.

Terminolojiyi tanımlayalım:

Peletleri karıştırın hem odun hem de diğer menşeli çeşitli ham maddelerden granül haline getirilmiş bir yakıttır.

tarımsal pelet- genellikle tarımsal olan çeşitli bitki materyallerinden elde edilen granüller. boşa harcamak.

Pelet için alternatif hammadde nedir?

Tarımsal-endüstriyel kompleksin atıkları: baklagil kabukları, mısır koçanı, pirinç kabuğu, karabuğday, ayçiçeği kabuğu, keten şenlik ateşleri, fındık kabukları, meyve çekirdekleri, tahıl damıtma, benzer olmayan tahıl, bira taneleri.

Bitkiler: sazlık, saman, şeker kamışı, ayrıca çevre düzenlemesi ve sıhhi kesim sırasında kesilen ağaçlar ve çalılar.

Diğer doğal yanıcı maddeler: turba, lignin.

Bu malzemeler granüle edilebilir, ancak ahşaba kıyasla bir takım dezavantajları vardır: istenmeyen kimyasal bileşiklerin içeriği, yüksek kül içeriği, kül kalıntılarının düşük erime sıcaklığı, bu da kazanlarda cüruf oluşumlarının büyümesine yol açar.

Avrupalı araştırmacılar, optimal pelet reçetelerini bulmak için farklı türdeki ham maddeleri peletlere karıştırmayı deniyorlar. Araştırmaya dayanarak, farklı hammaddelerden kazanlar tarafından dikkatlice işlenen ve yanma sırasında zararlı maddeler yaymayan karışım peletleri için uygun “tarifler” elde edildi. Genellikle peletin mineral içermemesi gerektiğine inanılır, ancak Avusturya Orman Araştırma Enstitüsü'nden bilim adamları, kaolin, bentonit ve kömür külü ilavesiyle mısır koçanı, kolza tohumu ve samandan topaklar oluşturdular. Ortaya çıkan granüller, atmosfere minimum oranda istenmeyen madde yayar, fırında yakıldıklarında cüruf kekleri oluşmaz.

Ayrıca, peletlerdeki ahşap, iğne yapraklı iğnelerin %10-15'i ile birleştirilir veya iğne yapraklı ve sert ağaçlardan karışık pelet üretilir. Rus patenti - talaş ve yaklaşık% 20-25 odun kömürünü birleştirerek, bu karışımın başarılı bir şekilde granülasyonu için% 1-3 nişasta eklenir. Bu tür peletlerin potansiyeli 20-23 MJ/kg'a kadar çıkmaktadır, bu da onları düşük kalorili kömür ve turbaya bir alternatif haline getirmektedir. Ölü odun ve yanmış odunun yanı sıra orman yangınlarından toplanan kömür de dahil olmak üzere herhangi bir ağaç türü üretimi için uygundur.

Karışık peletlerin ve tarımsal peletlerin yayılmasının önündeki en büyük engel, Avrupa Birliği'nde yanma ürünlerinin atmosfere salınmasına ilişkin standartların sıkılaştırılmasıdır. Kazan sahipleri tüm düzenlemelere uymak için pahalı filtrelere ve teknolojilere ihtiyaç duyacağından, bu tür önlemler bu tür yakıtların kullanımını ekonomik olarak olanaksız hale getirebilir.

Karışım peletlerinin üretiminde, pelet yapışmasını iyileştirmek için genellikle çeşitli katkı maddeleri kullanılır. İğne yapraklı ağaçların kendi ligninleri varsa, sert ağaçların yanı sıra tarımsal atıklar için nişasta eklenir. Bu amaçlar için balık yağı, soda, kireç, parafin, bitkisel yağlar, kahve telvesi de kullanabilirsiniz. Bu tür katkı maddeleri ürünün kullanıcı özelliklerini iyileştirir: daha düşük eleme yüzdesi, ufalanma, nakliye sırasında dökülme sırasında kırılmaya karşı daha iyi direnç ve kazanlarda doğrudan kullanım.

Küçük hacimlerde, meyve ağaçlarının ahşabı granüle edilir - kirazlar, elma ağaçları vb. Genellikle ısıtmak için değil, et ve balık içmek için kullanılırlar ve ürüne hoş bir aroma verirler.

agropelletler

Tarımsal pelet hammaddelerinin en popüler türlerinden biri, çeşitli mahsullerin (özellikle buğday ve kolza tohumu) samanıdır. Enerji potansiyeli açısından, bu malzeme ahşaptan çok daha düşük değildir: 16 MJ/kg'a karşı 18.4 MJ/kg'a kadar. Saman yenilenebilir bir yakıt kaynağıdır, yanan saman havadaki nitrojen dioksit dengesini değiştirmez: Büyürken, yanma sırasında saldığı kadar CO2 tüketir. Saman peletleri ayrıca sadece ısıtma için değil, aynı zamanda çiftliklerde ve ahırlarda hayvanlar için yatak olarak da kullanılmaktadır.

Samana benzer bir hammadde türü kamış olup, daha yüksek kalorifik değeri 19 MJ/kg, kül içeriği ise yaklaşık %4'tür. Bu tür hammaddeler çok ucuzdur, bataklık biçerdöverler kullanılarak toplanırlar.

Ayçiçeği kabuğu, tarımsal peletler için en umut verici malzemelerden biridir. %3 kül içeriğine sahiptir ve neredeyse kahverengi kömür kadar ısı yayar - 21 MJ / kg'a kadar. Kabuğu yaktıktan sonra kül değerli bir gübredir. Karabuğday, darı kabuğu, pirinç kabuğu da granüle edilir.

Diğer materyaller

Rusya'da, granülasyona uygun geniş turba yatakları vardır. Turba peletleri ve briketler, yaklaşık olarak ahşap briketlerle aynı teknoloji kullanılarak yapılır. Turbanın kalorifik değeri yüksektir - 21 MJ / kg'a kadar, ancak bu tür granüllerin kül içeriği de artar -% 5'e kadar. Bu yakıt, endüstriyel ve belediye kazan daireleri için uygundur. Rusya'da turba granülasyonu ve briketlemenin başlıca 2 beklentisi vardır: gazlaştırılmamış alanlara ısı ve elektrik sağlamak ve İskandinav ülkelerine granül ihraç etmek. Kuzey Avrupa'da turba kısmen yenilenebilir bir hammadde olarak kabul edilmekte ve enerji sektöründe kullanımı yukarıdan teşvik edilmektedir.

Atık kağıt granülasyonu oldukça yeni ancak gelecek vaat eden bir endüstridir, çünkü bu tür hammaddeler pahalı olanlar gerektirmez. Kağıt ve kartondan yapılan peletler (ve bazı ülkelerde eski banknotların granülasyonu kurulmuştur) büyük miktarda ısı verir ve yetersiz yüzdede yanıcı olmayan kalıntılara sahiptir.

Ve at gübresi, odun peletlerinden daha pahalıdır. Topraklar için değerli ve besleyici bir gübredir. At gübresi peletleri kilo başına yaklaşık 1,25 Euro'ya satılmaktadır. Gübre ve gübrenin işlenmesi sadece faydalı olmakla kalmaz, aynı zamanda bu tür atıkların depolanması çevreye doğrudan zarar verdiği için gerekli bir adımdır.

Aynısı, hidroliz tesislerinin bir yan ürünü olan hidroliz lignininin işlenmesi için de söylenebilir. Rusya'da Arkhangelsk bölgesinde tek bir lignin granülasyon tesisi var ve bu arada ülkedeki rezervleri on milyonlarca ton. Yanma ısısı (21 MJ/kg'dan fazla) ve kül içeriği (%3'ten az) açısından lignin, pelet üretimi için mükemmel bir hammaddedir.

Hammadde tabanının genişletilmesi, büyük miktarda biyolojik atığın bertaraf edilmesinden yararlanmayı ve bunların depolanmasıyla ilgili çevresel sorunları çözmeyi mümkün kılar. Fosil yakıtlardan temiz yakıtlara geçiş, zararlı maddelerin havaya salınmasını azaltır. Yeni pelet ve briket endüstrilerinin yaratılması, tarım endüstrisinde yeni işler yaratır ve genel gelişimine yardımcı olur.

Geleneksel olarak, odun yakıt peletlerinin üretiminde - peletlerde iğne yapraklı türlerden atık odun kullanılır. Bununla birlikte, iğne yapraklı ağaç, ağaç işleme endüstrisinde talep gören pahalı bir hammaddedir ve atığı bir dizi başka endüstride kullanılmaktadır. Sonuç olarak, iğne yapraklı ağaçların kaynakları sürekli azalmaktadır ve pelet üretimi için endüstriyel üretimde yumuşak ağaç kadar yaygın olarak kullanılmayan düşük değerli ve ucuz sert ağaç kullanmak gerekmektedir.

Pelet üretim teknolojisi ile ilgili olarak, sert ağaç ve yumuşak ağaç arasındaki temel fark, düşük lignin içeriğidir: %23-28'e karşı %14-25. Odun hammaddelerinin preslenmesinin yüksek sıcaklık ve basıncı, hücrelerinde bulunan lignini harekete geçirerek plastik hale getirir. Lignin, bu süreçte peletlerin gücünü sağlayan bir iç bağlayıcı görevi görür. Sert ağaç peletleri, düşük lignin içeriği nedeniyle daha az dayanıklıdır. Ve gerekli gücü elde etmek için, aşağıda tartışılacak olan çeşitli katkı maddeleri veya hammaddelerin buharla işlenmesi kullanılır.

Ayrıca pelet üretiminde ahşabın sertliği de önemlidir. Sert ahşabın pelet haline preslenmesi yumuşak ahşaba göre daha zordur ve ekipmana, özellikle sarf malzemelerine - matris ve baskı silindirlerine - yüksek yükler yerleştirilir. Ancak başta kayın ve meşe olmak üzere bazı sert ağaçların kalorifik değeri, kozalaklı ağaçların bu parametresine kıyasla daha yüksektir.

Avrupa'da yüksek kaliteli ahşap peletlere yönelik sürekli artan talebi karşılamak için, üretimlerinde sert ağaçlar giderek daha fazla kullanılmaktadır. Soru, bu tür peletlerin ENplus ve DIN+ standartlarına uygun olup olmadığıdır.

Pelet üretimi için sert ağaçtan hammaddelerin aktif kullanımı, karton üretiminde ve diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılan ve şüphesiz pelet üreticileri için çok yüksek rekabet yaratan yumuşak ağaç atığı pazarındaki gerilimi azaltacaktır. Ancak, sert ağaç peletlerinin kül içeriği yumuşak ağaç peletlerinden daha yüksektir ve çoğu durumda ENplus A2 standardına uygundur (kül içeriği %1,5'ten az). Bu arada, ENplus A2 standardının yeni versiyonundaki bir değişiklik, % 1,2'den fazla olmayan bir kül içeriği öngörmektedir (EN ISO 17225-2). ENplus'a göre izin verilen kül içeriğinde gelecekte daha fazla azalma mümkündür. Bununla birlikte, tüm sözde premium pelet (veya AB'de yaygın olarak adlandırıldığı gibi ev peletleri) üreticileri, ekonomik nedenlerle, ürünlerinin özelliklerini ENplus A1 standardına getirmeye çalışıyorlar (maliyetleri sınıftan daha yüksektir). A2 ve endüstriyel peletler). Avrupa'da ENplus A2 kalite pelet taleplerinin minimum düzeyde olduğunu belirtmekte fayda var, çünkü bu standardın geliştirildiği küçük kazan daireleri veya mini-CHP'ler için, fiyatı daha düşük olan endüstriyel peletler oldukça uygun, üretim hacimleri çok fazla. daha yüksektir ve yalnızca kül içeriği (% 1,5'e kadar) ve dolaylı olarak renk bakımından farklılık gösterirler.

Avusturya ve Almanya'da Araştırma

Sertağaç peletlerinin kül içeriğine ilişkin veri tabanını genişletmek için, ENplus peletlerinin üretimi için sert odun kullanımının fizibilitesini değerlendirmek üzere Avusturya'da bir dizi araştırma çalışması yürütülmüştür. Huş ağacı, kayın, meşe ve dişbudak, en geniş testler için seçilmiştir, çünkü bu türler, kozalaklı ağaçlarla birlikte, Avusturya ve Almanya'da pelet üretiminde zaten yer almaktadır. Özel bir termogravimetrik analizör TGA kullanılarak, Avusturya normu Önorm EN 14 775'e göre 550°C sıcaklıkta ve farklı sert ağaçların karıştırılması %1-1,5'e ulaştığında) ve kabukta 80'den fazla numune kül içeriği için analiz edilmiştir. - maksimum kül içeriği %10'a kadardır. Ek olarak, kavak ağacı örnekleri analiz edildi; kül içeriği benzerdi.

Alman Pelet Enstitüsü'nün (DEPI) istatistiklerine göre, Almanya'da 2014 yılından bu yana, pelet üretiminde sert ağaç kullanımı, toplam hammaddelerin ortalama %10'una kadar (yani, %90 yumuşak ağaç, %10 sert ağaç). Langenbach'taki (Yukarı Bavyera) Westerwälder Holzpellets GmbH pelet fabrikasının kurucusu ve yöneticisi Markus Mann, üretiminde %10-15 kayın ve huş ağacı ile %85-90 yumuşak odunu karıştırarak denemeler yaptı. Bu oran ile çıkışta elde edilen peletler % 0,5'ten daha az kül içeriğine sahip olmuş ve ENplus A1 standartlarına tam olarak uymuştur. Peletleme için, yumuşak ağaç için kullanılan standart 45 mm yerine, pres kanalı uzunluğu 39 mm olan bir kalıp kullanıldı. Sadece kayın talaşının peletlenmesi için presleme kanalı 10 mm daha kısaltılarak 29 mm'ye düşürüldü. Deneyler sonucunda, kavak odunu külünün düşük bir sinterleme sıcaklığına sahip olduğu bulunmuştur, çünkü kavak genellikle kumlu ve killi topraklarda yetişir, odunu ve hatta kabuğu daha çok silikat bileşikleri içerir. Bu arada, bu, özellikle olumsuz doğal ve antropojenik faktörlere karşı koruma sağlamak için yapay olarak dikilmiş bir dizi diğer sert ağaçlar için de tipiktir.

Bu bağlamda, 2009 yılında Stuttgart'taki Interpellets uluslararası fuarında sert ağaçtan (kül, akasya, meşe, kayın, akçaağaç) yapılan peletleri sunan Krasnodar Bölgesi'nden Rus şirketi - CJSC "AlT-BioT" dan da bahsedebiliriz. Pavlovskaya köyü bölgesindeki koruyucu orman tarlalarının sıhhi kesilmesinden sonra elde edildi. %0,7'nin altında bir kül içeriği ile peletlerin yüksek bir kalorifik değeri vardı - 18 MJ/kg. Şirketin pelet tesisi "Victoria" olarak adlandırıldı, işletmeye yapılan yatırımlar 600 milyon ruble olarak gerçekleşti. Yatırımcı Alexander Dyachenko, 2015 yılına kadar Rusya'nın güneyinde bu tür en az 20 pelet tesisi kurma niyetini açıkladı.

Tesis tasarım kapasitesine (günde 10 ton veya yılda 70 bin ton) ulaşmadı, saatte 7 ton maksimum verimlilik elde edildi. Ürünler ağırlıklı olarak Avrupa'ya ihraç edildi. Komşu iki ilçede birçok okulun kazan daireleri pelet kullanımına dönüştürüldü. 2009 yılında işletmeyi ziyaret eden zamanın Başbakan Yardımcısı Viktor Zubkov, bu projeyi ve özellikle de Rusya'nın diğer bölgelerinde tekrarlanma olasılığını çok takdir etti. Makalenin yazarı, Hollanda'dan pelet alıcılarının temsilcilerini içeren bir heyetin parçası olarak, 2010 yılında bu pelet fabrikasını ziyaret etti. Hollandalılar hem peletlerin kalitesini hem de üretimi çok takdir ettiler. Ancak, ne yazık ki, aynı yıl fabrika durduruldu, çalışanlar kovuldu, AlTBioT projesini finanse eden Krasnodar Bölgesi'ndeki Rosselkhozbank OJSC'nin bölge şubesi başkanı yatırımcı Nikolai Dyachenko'nun kardeşi tutuklandı ve yatırımcının kendisi kaçtı. Ama bu tamamen farklı bir hikaye.

Yine de Avusturya ve Almanya'ya dönelim. Avusturyalı araştırma derneği BioUP'tan uzmanlar, pelet üretimi için sert ağaç kullanmanın ana dezavantajının yumuşak ahşaba kıyasla yüksek kül içeriği olduğunu düşünüyor. Avusturya Federal Orman Araştırma Merkezi'nden uzman Andreas Haider, sert ahşabın sadece ENplus A2 ve endüstriyel sınıf peletleri değil, aynı zamanda ENplus A1 ve DIN + standartlarını tam olarak karşılayan peletleri üretmek için kullanılabileceğini açıkladı. Her şey, sert ahşabın hangi kısmının hammadde olarak kullanıldığına bağlıdır. Örneğin, kavak diri odununun kül içeriği, gövdenin çekirdeğinin kül içeriğinden önemli ölçüde farklıdır. Kül içeriği de kesme zamanına ve toprağın kalitesine, yani ağacın yetiştiği bölgeye bağlı olarak büyük ölçüde değişir. Odundaki kül maddelerinin içeriği hakkında birçok veri vardır, ancak bunlar bir tür için bile farklılık gösterir. Kesinlikle kuru odun bir potada kalsine edildiğinde, ortalama kül kalıntısının %0,3 ila %1,0 olduğu deneysel olarak tespit edilmiştir. Ayrıca, tortunun %10-25'i suda çözülür, bu soda ve potasyumdur (geçmişte endüstriyel miktarlarda odun külünden elde edilirdi). Odun külünün en önemli çözünmeyen bileşenleri - kireç ve çeşitli magnezyum ve demir tuzları -% 75-90'ını oluşturur. Haider, Avrupa'nın güneyinde, Balkanlar'da, özellikle eski Yugoslavya cumhuriyetlerinde - Hırvatistan, Karadağ, Sırbistan ve Bosna Hersek - ormanlarda çok sayıda yaprak döken türün bulunduğuna dikkat çekti. Ve komşu İtalya bugün birinci sınıf pelet tüketimi açısından Avrupa Birliği'nde ilk sırada yer alıyor: yılda 3 milyon tondan fazla. Coğrafi konum, bu Balkan ülkelerinden İtalya'ya pelet ihracatı için uygun koşullar (lojistik) sağlar. Referans için: Almanya'da, 2018'in başı itibariyle, 2017'de peletlerin %98,9'u iğne yapraklı ağaçtan ve sadece %1.1'i sert ağaçtan üretildi.

Belarus ve Rusya'da Ar-Ge

2012 yılında, Minsk'teki Belarus Devlet Teknik Üniversitesi'nin Kimyasal Ağaç İşleme Bölümü'nde, Belarus Cumhuriyeti'nin ana orman oluşturan türlerinden huş, kızılağaç ve çamdan laboratuvar koşullarında peletler yapıldı. Granül numuneleri, 110°C'lik bir presleme sıcaklığında 15 dakika süreyle elde edildi. Çalışma için kullanılan kurutulmuş talaşın nem içeriği %8-11 idi. Görev, elde edilen granüllerin fiziksel ve mekanik özelliklerini karşılaştırmaktı: nem içeriği, kül içeriği, yoğunluk, mekanik mukavemet ve düşük kalorifik değer. Huş ve kızılağaç odun peletlerinin düşük kalorifik değerinin, çam peletlerinin düşük kalorifik değerine benzer olduğu tespit edilmiştir (Tablo 1). Ancak sert ağaç peletlerinin kül içeriği, yumuşak ağaç peletlerinin kül içeriğinden 3,5 kat daha fazladır. Gerçekleştirilen testler, yumuşak ağaçtan pelet üretmenin temel olasılığını doğruladı. Kül içeriği açısından, en azından endüstriyel odun peletleri (%1,5'e kadar) ve ENplus A2 sınıfı pelet standartlarını karşılarlar. Ancak kızılağaç ve huş ağacından elde edilen topaklar, azaltılmış mekanik mukavemet ile karakterize edilir (çam peletlerinin mukavemetinden sırasıyla %11 ve %18 daha düşük). Yumuşak ağaç peletlerinin mekanik mukavemet özelliğini elde etmek için, sert ağaç hammaddesini doymuş buharla ön işleme tabi tutmak gerekir.

OJSC Vitebskdrev tarafından granülasyondan önce doymuş buharla işlenmiş sert ağaçtan deneysel pelet üretimi kurulmuştur. Hammaddenin bileşimi aşağıdaki gibidir: huş ağacı - %35, kızılağaç - %20, titrek kavak - %40, çam - %5. Sert ahşabın ısıl işlemi yumuşak ahşaba göre daha az zaman aldığından (bundan dolayı enerji tüketimi azalmıştır) 33 mm'lik (normal 45 mm yerine) etkili bir pres kanalı uzunluğuna sahip bir kalıp kullanılmıştır. Sonuç olarak, sert ağaç peletlerinin yoğunluğunun, çam odunu peletlerinin yoğunluğu ile karşılaştırılabilir olduğu bulundu (Tablo 2). Burada test raporundan alıntı yapmak uygun olur: “Doymuş buharın etkisi, ahşap bileşenlerin aktivasyonuna, pelet oluşumu sürecinde yapışkan etkileşimlerini artıran yeni fonksiyonel grupların yaratılmasına yol açtı. Odun parçacıkları ayrıca nemlendirildi, bunun sonucunda pelet presindeki sıcaklık 110'dan 120°C'ye yükseldi. Yüksek presleme sıcaklığı, reaksiyonların hızlı oluşumuna ve esas olarak oldukça reaktif hemiselüloz nedeniyle artan miktarda makromoleküler bileşiklerin birikmesine katkıda bulunmuştur. Erimiş ve yumuşatılmış bileşenler, lifler ile hücre duvarlarının kılcal ve submikrokapiller sistemleri arasındaki boşlukları doldurdu. Aynı zamanda, uzaysal olanlar da dahil olmak üzere ahşap bileşenlerin molekülleri arasındaki çapraz bağların sayısı arttı ve bu da dayanıklı ürünlerin oluşmasını sağladı.

Sertağaç peletlerinin gücünü artırmak için genellikle nişasta, lignin gibi çeşitli katkı maddeleri kullanılır. Rusya Bilimler Akademisi Sibirya Şubesi Kimya ve Kimya Teknolojisi Enstitüsü'nde, katkı maddelerinin sert ağacın granülasyonundaki etkisi incelenmiştir. Böylece soda, kireç, balık yağı, bitkisel yağlar, kahve telvesi peletlerin veya briketlerin özelliklerini iyileştirir: düşme oranını azaltır, nakliye sırasında kırılmaya karşı direnci arttırır ve bir depoya veya kazana tedarik eder. Ezilmiş kömür, peletlerin ve briketlerin kalorifik değerini arttırır.

Pelet üretimi için hammaddeler

Avrupa'da, pelet üretimi için, kül içeriği genellikle sert ağaçtan çok daha yüksek olan, hızlı büyüyen ekim tesisleri giderek daha fazla kullanılmaktadır. DIN + standartlarına uygun olanlar da dahil olmak üzere kuruluşlar, hizmetler ve ürünler için dünya çapında akredite bir Alman sertifikasyon merkezi olan DIN CERTCO uzmanı ve danışmanı; FSC/PEFC, SBP - Erwin Hoeffele, miscanthus ve bambu gibi bazı hızlı büyüyen plantasyon bitkilerinin, ahşap olarak sınıflandırılmadıkları için ahşap pelet üretimi için uygun hammaddeler listesine dahil edilmediğini açıkladı. çim olarak sınıflandırılır. Yani miscanthus ve bambudan elde edilen peletler için ENplus ve DIN+ sertifikalarının alınması mümkün değildir.

Genel olarak, ham maddelerin kül içeriğinin sınırlandırılması tamamen soyut ve göreceli bir gerekliliktir. Örneğin, Hollanda, Belçika, Danimarka, Polonya ve diğer ülkelerdeki enerji santrallerinde saman ve ayçiçeği kabuklarından, zeytin çekirdeklerinden, fındık kabuklarından ve kahve çekirdeklerinden elde edilen peletler ve diğer biyokütleler, kül içeriği çok fazla olan kömürle birlikte yakıldı. odun peletlerinin kül içeriğinden kat daha fazladır. Başka bir örnek: Arkhangelsk bölgesinden "Bionet" şirketi ligninden pelet üretiyor (bkz. "LPI" No. 3 (133), 2018). Bu, hidroliz üretim atığının - ligninin bertarafı için Rusya'da uygulanan ilk projedir. Klasik ahşap peletlere kıyasla lignin peletleri, yüksek kalorifik değer (21-22 MJ/kg) ve aynı zamanda yüksek kül içeriği - %2,4 ile karakterize edilir. Ancak bu, projenin yararlanıcısı Gazprombank'ın 2018 baharında Kopenhag'da Rusya Federasyonu'nun Danimarka'daki Ticaret Temsilciliği'ndeki bir iş toplantısında yaptığı sunumdan sonra bu peletleri Danimarka ve Fransa'ya satmaya başlamasını engellemedi.

Düşük güçlü kazanlarda kullanılan peletlerin yüksek kül içeriği, kural olarak bahçe için gübre görevi gören kül tablasından yalnızca sık sık kül çıkarılması anlamına gelir.

Ve peletler büyük termik santrallerde kömürle birlikte yakıldığında, kömür gibi ilk önce kırıcılardan geçirilip kazanın yanma bölgesine ince bir şekilde dağılmış bir fraksiyonda beslendikleri için yüksek mukavemet gerekli değildir. Bu nedenle, peletlerin yüksek mukavemeti yalnızca elektrik maliyetini artıracaktır.

Uygulamada görüldüğü gibi, sert ağaçtan veya yumuşak ağaç karışımından en yüksek kalitede peletler üretmek mümkündür. Belirli bir oranda karıştırılan hammaddeler, ENplus A1 standartlarını karşılayan pelet kalitesinin elde edilmesini sağlar. Katkı maddeleri ve buhar ön işlemi de kullanılabilir veya kullanılmayabilir. Etki, kullanılan hammaddelerin kalitesine ve türüne, üretimdeki teknolojik donanıma ve elbette teknoloji uzmanının ve diğer uzmanların profesyonelliğine bağlı olacaktır.

Sergey Perederiy, [e-posta korumalı] eko-pellethandel.de

03/16/2016 - Çeşitli

Pelet üretimi için ana malzeme ahşaptır. Ancak şimdi birçok işletme diğer hammadde türlerinin kullanımına geçiyor.Böylece, Rusya'da lignin'den yakıt pelet üretimi için ilk tesis Arkhangelsk bölgesinde faaliyete geçti. Amaç açısından, nihai ürün geleneksel ahşap peletlere benzer. Peletler, endüstriyel kazanlar, ısı ve elektrik üretimi için yakıt olarak kullanılacaktır. Girişim, eski bir hidroliz tesisi temelinde organize edilmiştir ve Avrupa'nın en büyüklerinden biridir.Lignin, kağıt hamuru ve kağıt ve hidroliz endüstrilerinde ağaç işlemenin bir yan ürünüdür. Ana elementi talaş olan% 50 - 70 nem içeriğine sahip homojen bir kütledir. Önde gelen dünya uzmanları, ligninin biyoyakıt üretimi için mükemmel bir hammadde olduğu konusunda uzun süredir hemfikirdir. Yakıldığında çok az duman çıkarır, kömür ve kok için mükemmel bir ikame görevi görür ve demirli ve demirsiz metalurjide indirgeyici madde olarak kullanılır.Rusya'da çoğu durumda yan ürün olarak lignin kullanılmamıştır. herhangi bir yer. Çoğunlukla stoklanır, çöplüklere gönderilir. Yeni pelet tesisi ile bu hammadde ikinci bir yaşam şansı elde edecek ve ülkenin biyoenerji endüstrisi daha fazla gelişme için bir teşvik daha alacak.Gelecek vaat eden bir iş alanı arıyorsanız, biyoyakıt üretim sektörüne dikkat edin. Endüstri hızla gelişiyor, Rusya Federasyonu hükümeti tarafından aktif olarak destekleniyor ve ekonominin umut verici bir alanı olarak kabul ediliyor. Pelet üretimi için gerekli tüm ekipman, Rusya'da Doza-Gran'da uygun koşullarda satın alınabilir. Şirket biyoenerji endüstrisinde uzmandır ve ülke pazarında lider konumdadır.

AHŞAP İŞLEME KİMYA VE TEKNOLOJİSİ

V. S. Boltovsky, Teknik Bilimler Doktoru, Profesör (BSTU)

Dumps JSC "BOBRUISK BİYOTEKNOLOJİLER TESİSİ" nden HİDROLİZ LİGİNİNİN BİLEŞİMİ

VE KULLANIMININ AKILCI YÖNERGELERİ

JSC "Bobruisk Biyoteknoloji Fabrikası" çöplüklerinden hidroliz lignininin bileşimi incelenmiştir. Uzun süreli depolamanın bir sonucu olarak, polisakkaritlerin toplam içeriğinin, ligninin kendisinin önemli ölçüde daha düşük bir bozunmasıyla azaldığı gösterilmiştir. Hidrolitik lignin kullanımının ana yönleri dikkate alınır ve kullanımı için en umut verici ve rasyonel yönler için öneriler verilir: yakıt briketleri ve peletleri, organo-mineral gübreler, sorbentler elde etmek.

JSC Bobruisk Plant of Biotechnologies'in çöplüklerinden hidrolitik lignin bileşimi araştırıldı. Ligninin uzun süre depolanmasının, gerçek ligninin önemli ölçüde daha küçük bozulmasında toplam polisakarit içeriğinin azalmasına neden olduğu gösterilmiştir. Hidrolitik ligninin ana kullanım yönleri dikkate alınır ve kullanımının en perspektif ve rasyonel yönleri hakkında öneriler yapılır: yakıt briketleri ve peletleri, organo-mineral gübreler ve sorbentler.

Giriiş. Bitki biyokütlesinin hücre dokusunun lignini, polikondenzasyon dönüşümlerinin bir sonucu olarak hidrolitik işlem sırasında üç boyutlu bir ağ yapısı oluşturan ve ikincil aromatik yapıları (lignin uygun, hidroliz sırasında önemli ölçüde değişti), hidrolize olmayan polisakaritler ve yıkanmamış monosakaritler , lignohumik kompleksin maddeleri, mineral ve organik asitler, kül elementleri ve diğer maddeler.

Hidrolitik ligninin kullanımı sorunu, endüstrinin yaratılmasından bu yana var olmuştur ve endüstride uygulananlar da dahil olmak üzere sayısız işleme yöntemine rağmen, bugüne kadar temelde çözülmemiştir.

Hidrolitik ligninin ana işleme alanları şunlardır: doğal formda kullanım (demir ve demir dışı metalurjide, hafif refrakter ürünlerin üretiminde - yanabilir katkı maddesi olarak, evsel yakıt üretiminde, adsorban olarak vb.) , ısıl işlemden sonra (linyin, aktif ve granüllü kömürlerin elde edilmesi), kimyasal işlemden sonra (nitrlignin ve modifikasyonlarının elde edilmesi, collaktivite, biyolojik olarak aktif maddeler - polikar-

aktif karbon yerine hayvanların ve insanların mide-bağırsak sistemi hastalıklarının önlenmesi ve tedavisi için bir enterosorbent olarak kullanılan bonik asitler ve lignostimüle edici gübreler, terapötik lignin ve "poliphepan" ve ayrıca bir enerji yakıtı.

Belarus Cumhuriyeti topraklarında, geniş alanları kaplayan ve çevre için tehlike oluşturan çöplüklerde, endüstriyel işleme için yeterli olan önemli miktarda hidrolitik lignin birikmiştir.

Literatürde yayınlanan bilgiler, bitki materyallerinin hidrolitik işlenmesinden sonra elde edilen hidrolitik ligninin kimyasal bileşimini ve özelliklerini karakterize eder. Çöplüklerden lignin kullanmanın en rasyonel yolları hakkında nitelikli bir karar için, özelliklerini belirlemek ve işlenmesi için en umut verici alanları seçmek gerekir.

Ana bölüm. Analiz için hidrolitik lignin örnekleri kullanıldı, TU BY 004791190.05-98 gerekliliklerine uygun olarak, ligninin tarlada kurutulması için pilot bölgede Titovka köyünde bulunan JSC "Bobruisk Biyoteknoloji Fabrikası" çöplüğünden alındı.

Hidrolitik lignin ve ondan yapılan briket ve pelet örneklerinin bileşen kimyasal bileşiminin belirlenmesi gerçekleştirildi.

odun ve kağıt hamuru kimyasında ve hidroliz üretiminde benimsenen analiz yöntemleri.

Çam, huş ağacı ve hidrolitik lignin odun numunelerinin termogravimetrik analizi, aşağıdaki koşullar altında bir TA-4000 METTLER TOLEDO cihazında (İsviçre) gerçekleştirilmiştir: numune ağırlığı 30 mg, sıcaklık artış hızı 25-500 aralığında 5°C/dak. °C, hava tahliyesi 200 ml/dak.

Dökümden hidrolitik lignin numunelerinde ana bileşenlerin içeriğinin belirlenmesinin sonuçları tabloda verilmiştir. bir.

Ahşabın hidrolitik işlenmesinden hemen sonra elde edilen ortalama lignin bileşimi ile çöplüklerden hidrolitik lignin analizi sonuçlarının karşılaştırılması (Tablo 2), uzun süreli depolamanın bir sonucu olarak, toplam polisakkarit içeriğinin önemli ölçüde azaldığını göstermektedir. ligninin kendisinin daha düşük bozulması.

Aynı zamanda, hidrolitik lignin, ahşapla aynı ana bileşenleri içerir (Tablo 3), ancak daha az miktarda polisakaritler ve hidrolitik işlem sırasında hidrolize edilmeyen daha fazla miktarda lignin, yani hidroliz işleminden sonra odundur (bitki biyokütle).

Odun ve hidrolitik ligninin termogravimetrik analizinin sonuçları (ağırlık kaybı ve ağırlık kaybı oranını karakterize eden diferansiyel termo-gravimetri), termal ayrışmanın

çam ve huş ağacı ve hidroliz lignin benzer şekilde oluşur:

25-100°C sıcaklık aralığında serbest nem uzaklaştırılır (çam ve huş ağacının ağırlık kaybı sırasıyla %6.26.4, hidrolitik lignin %3.8-4.2);

100'ün üzerindeki ve 300°C'ye kadar olan sıcaklıklarda, bağlı suyun desorpsiyonu ahşapta %4.2-4.3 ve hidrolitik ligninde %4.1-5.5'lik bir ağırlık kaybıyla gerçekleşir;

Aktif termal ayrışma ve ağırlık kaybının eşlik ettiği maksimum odun kütle kaybı oranı, 300 ° C'lik bir sıcaklıkta, hidrolitik lignin -280 ° C'de, yani. orijinal odun ve ahşabın hidroliz işleminden sonra ana bileşenleri (hidrolitik) lignin) hemen hemen aynı sıcaklık aralığında yanar;

Sıcaklığın daha da artmasıyla, odun yakarken %2.3-5,5 ve hidrolitik lignin miktarında %3,9-5,9 oranında karbonlu bir kalıntı oluşumu ile daha derin yıkım, ağırlık kaybı ve karbonizasyon meydana gelir.

Termogravimetrik analizin sonuçları, hidrolitik ligninin hidroliz işleminden sonra odun olduğu ve yanma sırasında ahşaba benzer özelliklere sahip olduğu, odun ve hidrolitik ligninin kimyasal bileşen bileşiminin belirlenmesi temelinde yapılan sonuçları ve çıkarımları doğrulamaktadır.

tablo 1

ağırlıkça % kesinlikle kuru madde

Bileşen adı Derinlikte alınan numunelerdeki ortalama değerler, m

Toplam polisakkaritler: 21.51 19.61 17.67

Kolayca hidrolize edilebilir 1,63 1,65 1,80

Zor hidrolize edilebilir 19,88 17,96 15,87

Selüloz 18,86 17,04 19,95

Lignin 47,94 52,71 49,32

Kül 9,56 5,65 10,61

Asitlik (H2SO4 cinsinden) 0,1 0,1 0,1

Tablo 2

Polisakkaritler 12.6-31.9 19.9

Uygun lignin 48.3-72.0 57.1

Asitlik (H2SO4 cinsinden) 0.4-2.4 -

Kül içeriği 0.7-9.6 -

Not. Kağıt, Bobruisk hidroliz tesisinden hidroliz lignininin belirlenmesine ilişkin verileri sunar; polisakaritler olarak - sadece selüloz içeriği.

Çeşitli türlerdeki ahşabın kimyasal bileşimi

Tablo 3

Bileşen adı İçerik, mutlak kuru madde kütlesinin %'si

Ladin Çam Huş Aspen

Toplam polisakkaritler: 65,3 65,5 65,9 64,3

Kolayca hidrolize edilebilir 17,3 17,8 26,5 20,3

Zor hidrolize edilebilir 48,0 47,7 39,4 44,0

Selüloz 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)

Kül 0,3 0,2 0,1 0,3

* Parantez içinde hemiselüloz içermeyen selüloz ve kaynağa göre lignin içeriği verilmiştir.

Hidrolitik ligninin kullanımları çeşitlidir. Örneğin, yüksek emme özelliklerine (tıbbi amaçlı enterosorbentler - terapötik lignin ve poliphepan dahil sorbentler), aktif karbonlar, uzun etkili gübreler ve diğer ürünler) ve kalorifik değerine (yakıt kalitesinde) dayalı ürünler endüstriyel üretim için umut vericidir. ). %60 nemde hidrolitik ligninin kalorifik değeri 7750 kJ/kg, %65 - 6150 kJ/kg ve %68 - 5650 kJ/kg'dır. Kesinlikle kuru ligninin ortalama kalorifik değeri 24.870 kJ/kg'dır.

Şu anda, JSC "Bobruisk Biyoteknoloji Fabrikası"na bağlı kuruluş, yakıt briketlerinin (TU BY700068910.019-2008) ve hidrolitik ligninden peletlerin üretiminde uzmanlaştı.

Hidrolitik ligninden yapılan briket ve peletlerin ana bileşenlerinin içeriğinin belirlenmesinin sonuçları tabloda verilmiştir. dört.

Tablodan da anlaşılacağı gibi. 4 sonuç, ana bileşenlerin içeriği açısından, briketler ve topaklar pratik olarak yapıldıkları hidrolitik ligninden ve ahşaptan farklı değildir, ancak daha düşük bir polisakkarit içeriğine ve daha fazla lignine sahiptirler.

Tarımda hidrolitik ligninin geniş ölçekli kullanımı, organik bir gübre (doğal haliyle), bir organo-mineral gübre olarak umut vericidir.

gübre (mikrobiyoloji endüstrisinden mineral bileşenler veya atıklarla karıştırılmış - mikroorganizmaların fermantasyonundan sonra kullanılmış kültür sıvısı veya kompostlamadan sonra çeşitli minerallerle karıştırılmış - solucan gübresi), lignostimüle edici gübre (azot ve mikro elementlerle eşzamanlı zenginleştirme ile çeşitli şekillerde oksidatif bozunma ile modifikasyondan sonra) ).

Hidrolitik lignin bazlı gübrelerin kullanımı şunları sağlar:

Toprağın fiziksel özelliklerinin ve saprofit mantarların gelişme koşullarının iyileştirilmesi;

Normal su-hava değişimini sağlayan gevşek bir yüzey tabakasının oluşturulması;

Toprakta nitrifikasyon işlemlerinin aktivasyonu;

Uzun süreli etki, besinlerin tutulması (ligninin yüksek adsorpsiyon kapasitesi nedeniyle) ve bitkilerin kök sistemi tarafından kademeli olarak tüketilmesi için koşullar yaratır ve yağış ve toprak suyu ile hızlı süzülmelerini önler;

Büyümenin hızlanması ve tarım bitkilerinin veriminin artması (örneğin, amonyak veya üre ile karıştırılmış ligninin eklenmesi kış çavdarının verimini % 1617 arttırır, lignostimüle edici gübre 0,4 t/ha miktarında artışa yol açar. patates verimi %15-30 ).

Tablo 4

Bileşen adı Briketler Peletler

19,25 19,67 dahil toplam polisakaritler

Kolayca hidrolize edilebilir 2.13 2.17

Hidrolize edilmesi zor 17.12 17.50

Selüloz 15,90 16,81

Lignin 46.41 44.73

Kül 8.97 9.30

Asitlik (H2SO4 cinsinden) 0,1 0,1

Hidroliz lignin bazında elde edilen sorbentler aşağıdaki avantajlara sahiptir:

Yüksek bir emme kapasitesine sahiptirler. %15.2 selüloz içeren ilk hidrolitik ligninin spesifik yüzey alanı 10.14 mg/g'dir ve uygun tedaviden sonra bazda elde edilen tıbbi enterosorbentin (terapötik lignin) spesifik yüzey alanı 16.3 mg/g'dir, ilk gözenek hacmi 16.3 mg/g'dir. lignin 0.651 cm3/g, terapötik lignin -0.816 cm3/g'dir. Polyphe-tavanın toplam gözenek hacmi 0,8-1,3 cm3/g'dir. Model çözeltileri ve enterosorbent arasındaki sezyum ve stronsiyum dağılım katsayıları 400900'e ulaşır ve mikroorganizmaların kültür ortamından emilmesi - 108 hücre/g ilaç;

Düşük maliyetlidirler çünkü bitki biyokütlesinin hidrolitik arıtımından sonra bir kalıntıdırlar;

Bunlar doğal bitki biyokütlesidir;

Yakıldıklarında düşük kül içeriğine sahiptirler.

Olası uygulamalar:

Teknojenik çözümlerin, endüstriyel ve fırtına kanalizasyonunun saflaştırılması;

Enterosorbent olarak tıbbi amaçlar için kullanın;

Sıvı düşük ve orta seviyeli radyoaktif atıkların emilmesi;

Radyonüklidlerden ve ağır metallerden gazların saflaştırılmasında kullanım;

Su arıtma için bireysel ve toplu kullanım tesisatlarında kullanım;

Nadir toprak, değerli ve demir dışı metallerin izolasyonu;

Doğal fitosorbentler olarak diğer uygulama alanları.

Yakıt olarak kullanılmak üzere briket ve pelet üretimine ek olarak, Belarus Cumhuriyeti'nde hidrolitik ligninin büyük ölçekli işlenmesi açısından en rasyonel olanı, endüstriyel atık suların arıtılması da dahil olmak üzere sorbentlerin üretimidir. ve organik veya organo-mineral gübreler.

Edebiyat

1. Kholkin Yu I. Hidroliz üretim teknolojisi. M.: Lesnaya balo-st, 1989. 496 s.

2. Hidroliz endüstrisinde atıksız üretim / A. Z. Evilevich [ve diğerleri]. M.: Lesnaya balo-st, 1982. 184 s.

3. Epshtein Ya. V., Akhmina E. I., Raskin M. N. Hidrolitik lignin kullanımı için rasyonel talimatlar // Ağaç kimyası, 1977. No. 6. S. 24-44.

4. Obolenskaya A.V., Elnitskaya Z.P., Leonovich A.A. Ahşap ve selüloz kimyası üzerine laboratuvar çalışmaları. M.: Ekoloji, 1991. 320 s.

5. Emelyanova I. Z. Hidroliz üretiminin kimyasal ve teknik kontrolü. M.: Lesnaya balo-st, 1976. 328 s.

6. B. D. Bogomolov, Ahşap Kimyası ve Yüksek Moleküler Bileşiklerin Kimyasının Temelleri. M.: Lesnaya balo-st, 1973. 400 s.

hidroliz lignin - mükemmel bir yüksek kalorili yakıt ve yakıt peletleri ve briket üretimi için kolayca temin edilebilen yenilenebilir ham madde.

Şu anda, alternatif enerji kaynaklarının üretimi konusunun önemi sürekli artmaktadır. Bunun birkaç nedeni var.

1. Geleneksel enerji kaynakları - gaz, kömür, petrol - her yıl çıkarılması giderek daha zor hale geliyor ve bu da maliyetlerinde sürekli bir artışa yol açıyor. Bildiğiniz gibi, Ukrayna ile özellikle ilgili olan, ithal edilen gazın maliyeti meselesidir.

2. Geleneksel enerji taşıyıcılarının stoklarının hızla tükenmesi, alternatif enerji taşıyıcılarının üretimini çok umut verici bir iş kolu haline getiriyor.

3. Alternatif enerji kaynaklarının üretimi, Ukrayna dahil tüm gelişmiş ülkelerin Hükümetleri tarafından teşvik edilmektedir.

Lignin Yanan lignin deposu

Lignin pelet Pini&Key lignin briket

yeni yasa" Biyolojik yakıtların üretimi ve kullanımının teşvik edilmesi hakkında "Yakıt peletleri ve briketler de dahil olmak üzere biyoyakıt üreticileri, Ocak 2020'ye kadar kar vergisinden muaftır. Ayrıca genel olarak biyoyakıt pazarının ve özellikle yakıt peletleri ve briketlerin genişlemesine katkıda bulunan bir dizi ekonomik, çevresel ve sosyal ön koşul vardır. Ancak emeklerini ve sermayelerini ekonominin bu gelecek vaat eden kesimine yönlendiren birçok iş adamı beklenmedik sorunlarla karşılaştı.

Bu sektördeki ana rekabet satış alanında değil.- bununla ilgili herhangi bir sorun yok ve temelde tüm ürünler AB ülkelerine ihracat için sevk ediliyor - ve hammadde sağlama alanında. Gerçek şu ki, biyokütle briketleme veya granülasyon ekipmanı kurmuş birçok işletme şu anda tam kapasiteyle çalışmıyor ve çoğu zaman hammadde eksikliğinden dolayı atıl durumda. Bu öncelikle belirli türdeki hammaddelerin mevcudiyetinin mevsimselliğinden (ayçiçeği kabuğu, saman, tahıl mahsul atıkları, mısır işleme atıkları, diğer tarımsal hammadde türleri), yanlış ekipman kurulum yeri seçiminden (örneğin, uzaklık) kaynaklanmaktadır. potansiyel hammadde kaynakları), kural olarak çok düşük bir yığın yoğunluğuna sahip olan hammaddelerin teslimi için yüksek lojistik maliyetleri (örneğin, ayçiçeği kabuğunun yığın yoğunluğu 100 kg / m3'tür).

Böyle bir durumda, lignin, hammadde olarak tarımsal atıklara iyi bir alternatiftir, çünkü rezervleri, işleme mevsimi ne olursa olsun, oldukça büyük miktarda mevcut olduğundan, lignin, mükemmel bağlayıcı özellikleri nedeniyle granülasyon ve briketleme için iyi bir uyum sağlar. , oldukça büyük bir yığın yoğunluğuna (700 kg/m3'e kadar) sahiptir, bu da onu granül halde bile değil, uzun mesafelerde taşımayı karlı hale getirir, çok daha düşük kül içeriğine sahip, kömürle orantılı, iyi bir kalorifik değere sahiptir, ve lignin hammaddesinin fiyatı nispeten düşüktür. Ligninin özel özelliklerinden dolayı, daha fazla kullanım için hazırlanma teknolojisinde, lignin kurutma konusuna özel önem verilmektedir.

Eğer bir lignini fizikokimyasal bir bakış açısıyla düşünün, daha sonra orijinal haliyle bu madde, nemi yüzde yetmişe ulaşan karmaşık talaş benzeri bir kütledir. Aslında, lignin, polisakaritler, sözde lignohumik komplekse ait özel bir madde grubu, monosakaritler, çok farklı doygunluktaki çeşitli mineral ve organik asitlerin yanı sıra külün belirli bir kısmından oluşan benzersiz bir madde kompleksidir. . Hidrolitik lignin, yaklaşık %55-70 nem içeriğine sahip talaş benzeri bir kütledir. Bileşiminde, bu, bitki hücresi lignininin kendisini, polisakkaritlerin bir kısmını, lignohumik kompleksin bir grup maddesini, monosakkaritler, kül ve diğer hidrolizinden sonra yıkanmayan mineral ve organik asitleri içeren bir madde kompleksidir. maddeler. Lignin içindeki ligninin içeriği %40-88, polisakkaritler %13 ila %45 reçineli ve lignohumik kompleksin maddeleri %5 ila 19 ve kül elementleri %0.5 ila %10 arasında değişmektedir. Hidroliz lignininin külü esas olarak alüvyondur. Hidrolitik lignin, odun kömürünün gözenekliliğine yaklaşan büyük bir gözenek hacmi, geleneksel karbonlu indirgeyici maddelere kıyasla yüksek reaktivite ve oduna kıyasla katı karbon içeriğinin iki katı, yani %30'a, yani kömürün neredeyse yarısına ulaşmasıyla karakterize edilir.

Hidrolitik lignin, yaklaşık 100 MPa'lık bir basınç uygulandığında viskoplastik bir duruma geçme yeteneği ile ayırt edilir. Bu durum, briketlenmiş bir malzeme formunda hidrolitik ligninin kullanımı için umut verici yönlerden birini önceden belirlemiştir. Lignobriketlerin yüksek kalorili, düşük dumanlı bir ev yakıtı olduğu, demir ve demir dışı metalurjide yüksek kaliteli bir indirgeyici ajan olduğu, kok, yarı kok ve odun kömürünün yerini aldığı ve ayrıca kömür üretimi için kullanılabileceği tespit edilmiştir. odun ve karbon sorbentleri gibi kömür. Bazı kuruluşların araştırmaları ve pilot çalışmaları göstermiştir ki, briketlenmiş hidrolitik lignin hakkındaülkenin ulusal ekonomisinin metalurji, enerji ve kimya sektörleri için değerli bir hammadde ve ayrıca yüksek kaliteli belediye yakıtı olabilir.

Aşağıdaki briketlenmiş lignoürünlerin elde edilmesini sağlayan, uygulama için teknolojik gelişmeler önerilebilir:
- kristal silisyum ve ferroalyajların üretiminde geleneksel karbon metalurjik indirgeyici ajanların ve parçalı yükün yerini alacak lignobriketler;
- düşük dumanlı yakıt linyobriketleri;
- kimya endüstrisinde odun kömürü yerine briketlenmiş lignin kömürü;
- endüstriyel atıkların arıtılması ve ağır ve değerli metallerin emilmesi için lignobriketlerden elde edilen karbonlu sorbentler;
- Kömür hazırlama elemeleriyle bir karışımdan elde edilen enerji briketleri.

Lignin yakıt briketleri, 5500 kcal/kg'a kadar kalorifik değeri ve düşük kül içeriği ile yüksek kaliteli yakıttır. Yakıldığında, lignin briketleri dumanlı bir duman yaymadan renksiz bir alevle yanar. Ligninin yoğunluğu 1.25 - 1.4 g/cm3'tür. Kırılma indisi 1,6'dır.

Hidrolitik lignin, %18-25 nemli bir ürün için mutlak kuru lignin için 5500-6500 kcal/kg, %65 nemli lignin için 4400-4800 kcal/kg, lignin için 1500-1650 kcal/kg olan bir kalorifik değere sahiptir. % 65'ten fazla nem içeriği ile. Fizikokimyasal özelliklere göre, lignin, partikül boyutları birkaç milimetreden mikrona kadar ve daha az olan üç fazlı polidispers bir sistemdir. Çeşitli bitkilerde elde edilen lignin çalışmaları, bileşimlerinin ortalama olarak aşağıdaki fraksiyon içeriği ile karakterize edildiğini göstermiştir: boyut olarak 250 mikrondan fazla - %54-80, boyut olarak 250 mikrondan az - %17-46 ve 1'den az. mikron boyutunda - %0.2- 4.3. Yapı açısından, bir hidrolitik lignin parçacığı yoğun bir gövde değildir, ancak gelişmiş bir mikro ve makro gözenek sistemini temsil eder, iç yüzeyinin boyutu nem ile belirlenir (ıslak lignin için 760-790 m2/g'dir, ve kuru lignin için sadece 6 m2/g).

Bir dizi araştırma, eğitim ve sanayi kuruluşu tarafından gerçekleştirilen uzun yıllar araştırma ve endüstriyel testlerin gösterdiği gibi, hidrolitik ligninden değerli endüstriyel ürün türleri elde edilebilir. Enerji endüstrisi için, ilk hidrolitik ligninden briketlenmiş belediye ve şömine yakıtı üretmek mümkündür ve briketlenmiş enerji yakıtı, kömür ayırma elekleriyle bir lignin karışımından üretilebilir.

Doğrudan ısı transferi olmayan proses fırınlarında ligninin yanma prosesi, buhar kazanlı fırınlara göre önemli farklılıklara sahiptir. Işın alan bir yüzeyleri yoktur ve bu nedenle külün cüruflanmasını önlemek için işlemin aerodinamik rejimlerini dikkatlice hesaplamak gerekir. Doğrudan ısı transferinin olmaması nedeniyle alevin çekirdek sıcaklığı, buhar kazanlarının fırınlarına göre daha yüksektir ve daha küçük bir hacimde yoğunlaşır. Lignini yakmak için, yüksek derecede dispersiyonlu yakıtlar için yeterince yüksek verimlilik sağlayan bir Shershnev alev fırını kullanmak en uygunudur.

Lignin, yakıt peletleri ve yakıt briketlerinin üretimi için hatlarda talaş veya diğer biyokütleyi kurutmak için bir kurutma kompleksinin bir ısı jeneratöründe yakma için yakıt olarak etkin bir şekilde kullanılabilir. Özenle hazırlanmış pulverize yakıt, yanma hızı ve yanmanın tamlığı açısından sıvı yakıta yakındır. Alevde tam yanma, daha düşük bir fazla hava oranı ve dolayısıyla daha yüksek bir sıcaklık ile sağlanır. Yanma işlemini az miktarda hava ile yürütürken, baca gazlarının doğrudan kullanımı ile kurutmayı, ısıtılmış hava ile kurutma yönteminden pozitif olarak ayıran kurutma kompleksinin patlamaya dayanıklı çalışma koşulları sağlanır.

Bu nedenle lignin mükemmel, yüksek kalorili bir yakıttır ve yakıt peletlerinin ve briketlerin üretimi için kolayca temin edilebilen yenilenebilir bir hammaddedir.

Toz lignin uygulaması.

Toz haline getirilmiş lignin, yol asfalt betonunda aktif katkı maddesi olarak ve ayrıca enerji mühendisliği ve metalurjide kullanıldığında akaryakıta katkı maddesi olarak uygundur. Mineral tozu olarak kullanılan hidrolitik lignin şunları sağlar:
1. Petrol bitümünün ilave modifikasyonu nedeniyle asfalt betonunun kalitesini (kuvvet - %25, su direnci - %12, çatlak direnci (kırılganlık) - -14°C'den -25°C'ye kadar) iyileştirmek.
2. Yol yapım malzemelerinden tasarruf edin: a) %15-20 oranında bitüm yağı; b) %100 kireç mineral tozu.
3. Atık depolama alanındaki çevresel durumu önemli ölçüde iyileştirin.
4. Şu anda çöplüklerin işgal ettiği verimli toprakları iade edin.

Bu nedenle, asfalt betonu üretiminde teknolojik hidrolitik ligninin (THL) kullanımı üzerine yapılan çalışmalar, modern yolların (cumhuriyetçi, bölgesel ve kentsel) inşası için hammadde tabanının önemli ölçüde genişletilmesi için fırsatlar olduğunu göstermektedir. , petrol bitümlerinin hidrolitik lignin ile modifikasyonu ve pahalı mineral tozların tamamen değiştirilmesi nedeniyle kaplamalarının kalitesini arttırırken.