біопаливо
котли, печі
база компаній
замовити
як зробити?
статті
відео
картиВ даний час актуальність питання виробництва альтернативних енергоносіїв постійно зростає. Для цього є ряд причин.
1. Традиційні енергоносії - газ, вугілля, нафта - з кожним роком стає добувати все важче, і це веде до постійного підвищення їх вартості. Особливої актуальності для України, як відомо, має питання вартості імпортованого газу.
2. Запаси традиційних енергоносіїв швидко виснажуються, що робить виробництво альтернативних енергоносіїв вельми перспективним напрямком бізнесу.
3. Виробництво альтернативних джерел енергії стимулюється Урядами всіх розвинених країн, у тому числі України.
лігнін горить сховище лігніну Пелета з лігніну Брикет з лігніну
Новим законом «Про сприяння виробництву та використанню біологічних видів палива" підприємства-виробники біопалива, в т.ч. паливних гранул і брикетів, звільнені до січня 2020р. Від оподаткування прибутку. Є, також, ряд економічних, екологічних і соціальних передумов, що сприяють розширенню ринку біопалива взагалі, і паливних гранул і брикетів зокрема. Але багато бізнесменів, що направили свої зусилля і капітали в цей перспективний сегмент економіки, зіткнулися з несподіваними проблемами.
Основна конкуренція в цій галузі лежить не в сфері збуту - з ним якраз проблем немає, причому, в основному, вся продукція відвантажується на експорт в країни Євросоюзу - а в сфері забезпечення сировиною. Справа в тому, що багато підприємств, які встановили обладнання брикетування або грануляції біомаси, в даний час працюють не в повну потужність, а часто взагалі простоюють через відсутність сировини. Це пов'язано насамперед з сезонністю наявності деяких видів сировини (лушпиння соняшника, соломи, відходів круп'яних культур, відходів переробки кукурудзи, інших видів сільгоспсировини), некоректним вибором місця установки устаткування (наприклад, віддаленість від потенційних джерел сировини), великими логістичними витратами на доставку сировини , що має, як правило, дуже малий насипна вага (до прикладу, насипна вага лушпиння соняшника - 100 кг/м3).
У такій ситуації лігнін є гарною альтернативою сільськогосподарським відходам як сировини, так як його запаси є в досить великій кількості незалежно від сезону переробки, лігнін добре піддається гранулюванню і брикетуванню в силу своїх відмінних зв'язуючих властивостей, має досить велику насипну вагу (до 700 кг/м3) , що робить рентабельною його перевезення на значні відстані навіть не в гранульованому вигляді, має гарну теплотворною здатністю, сумірною з вугіллям, при набагато, меншою зольності, і ціна сировини-лігніну порівняно невисока. Внаслідок особливих властивостей лігніну, в технології його підготовки до подальшого використання особливе значення надається питанню сушки лігніну.
Якщо розглядати лігнін з фізико-хімічної точки зору, то в первісному вигляді ця речовина являє собою складну стружкоподібну масу, вологість якої доходить до сімдесяти відсотків. По суті, лігнін - це унікальний комплекс речовин, який складається з полісахаридів, особливої групи речовин, що відносяться до так званого лігногуміновому комплексу, моносахарів, різних мінеральних і органічних кислот самої різної насиченості, а також певної частини золи. Гідролізний лігнін являє собою стружкоподібну масу з вологістю приблизно 55-70%. За своїм складом це комплекс речовин, в який входять власне лігнін рослинної клітини, частина полісахаридів, група речовин лігногумінового комплексу, невідмиті після гідролізу моноцукри мінеральні та органічні кислоти, зольні та інші речовини. Вміст у лігніну власне лігніну коливається в межах 40-88%, полісахаридів від 13 до 45% смолистих і речовин лігногумінового комплексу від 5 до 19% і зольних елементів від 0.5 до 10%. Зола гідролізного лігніну в основному наносна. Гідролізний лігнін характеризується великим обсягом пор, що наближається до пористості деревного вугілля, високою реакційною здатністю в порівнянні з традиційними вуглецевими відновниками і вдвічі більшим в порівнянні з деревиною вмістом твердого вуглецю, що досягає 30%, тобто майже половини вуглецю деревного вугілля.
Гідролізний лігнін відрізняє здатність переходити в вязкопластичний стан при накладенні тиску 100 МПа. Ця обставина обумовила один з перспективних напрямків використання гідролізного лігніну у вигляді брикетированного матеріалу. Встановлено, що лігнобрикети є висококалорійним малодимним побутовим паливом, якісними відновлювачем в чорної і кольорової металургії, замінюючим кокс, напівкокс і деревне вугілля, а також можуть служити для виробництва вугілля типу деревного і вуглецевих сорбентів. Дослідні та дослідно-промислові роботи ряду організацій показали, що брикетований гідролізний лігнін може бути цінною сировиною для металургійної, енергетичної та хімічної галузей народного господарства країни, а також високосортним комунально-побутовим паливом.
До впровадження можуть бути рекомендовані технологічні розробки, що дозволяють отримувати наступну брикетованих лігнопродукцію:
- Лігнобрикети для заміни традиційних вуглецевих металургійних відновників і кусковий шихти у виробництві кристалічного кремнію та феросплавів;
- Малодимні паливні лігнобрикети;
- Брикетований лігніну вугілля замість деревного у хімічній промисловості;
- Вуглецеві сорбенти з лігнобрикетів для очищення промстоків і сорбції важких і благородних металів;
- Енергетичні брикети з суміші з відсіву вуглезбагачення.
Паливні брикети з лігніну являють собою високоякісне паливо з теплотою згоряння до 5500 ккал / кг, і низьким вмістом золи. При спалюванні брикети лігніну горять безбарвним полум'ям, не виділяючи коптить димового факела. Щільність лігніну дорівнює 1,25 - 1,4 г/см3. Коефіцієнт заломлення дорівнює 1,6.
Гідролізний лігнін має теплотворну здатність, яка для абсолютно сухої лігніну становить 5500-6500 ккал / кг для продукту з 18-25% - ної вологістю, 4400-4800 ккал / кг для лігніну з 65%-ної вологістю, 1500-1650 ккал / кг для лігніну з вологістю більше 65%. За фізико-хімічної характеристиці лігнін являє собою трифазну полідисперсну систему з розмірами частинок від декількох міліметрів до мікронів і менше. Дослідження лігніну, отриманих на різних заводах, показали, що склад їх характеризується в середньому наступним змістом фракцій: розміром більше 250 мкм - 54-80%, розміром менше 250 мкм - 17-46%, і розміром менше 1 мкм - 0,2 - 4,3%. За структурою частинка гідролізного лігніну не є щільним тілом, а являє собою розвинену систему мікро-і макропор, величина його внутрішньої поверхні визначається вологістю (для вологого лігніну вона становить 760-790 м2 / г, а для сухого всього 6 м2 / г).
Як показали багаторічні дослідження і промислові випробування, проведені цілим рядом науково-дослідних, навчальних та промислових підприємств, з гідролізного лігніну можна отримувати цінні види промислової продукції. Для енергетики - з вихідного гідролізного лігніну можна виготовляти брикетованих комунально-побутове та камінне паливо, а з суміші лігніну з відсіву вуглезбагачення - виробляти брикетованих енергетичне паливо.
Процес горіння лігніну в технологічних топках без прямої віддачі теплоти має суттєві відмінності порівняно з топками парових котлів. У них відсутня промінесприймаюча поверхня, і тому, щоб уникнути шлакування золи, потрібно ретельно розраховувати аеродинамічні режими процесу. Температура ядра факела через відсутність прямої тепловіддачі виявляється більш високою і концентрується в меншому обсязі, ніж в топках парових котлів. Для спалювання лігніну найбільш доцільно використовувати смолоскипову топку системи Шершньова, що забезпечує досить високу ефективність для палив з високим ступенем дисперсності.
Лігнін може бути ефективно використаний в якості палива для спалювання в теплогенераторі сушильного комплексу для сушіння тирси або іншої біомаси в лініях з виробництва паливної гранули пелети і паливних брикетів. Ретельно підготовлене пиловидне паливо по швидкості вигоряння та повноті згоряння наближається до рідкого палива. Повне згоряння в факелі забезпечується при меншому коефіцієнті надлишку повітря, а отже, з більш високою температурою. При веденні топкового процесу з малим надлишком повітря забезпечуються вибухобезпечні умови роботи сушильного комплексу, що позитивно відрізняє сушку з прямим використанням топкових газів від способу сушіння нагрітим повітрям.
Таким чином, лігнін є прекрасним, висококалорійним паливом і легкодоступним поновлюваним сировиною для виробництва паливних гранул і брикетів.
Застосування порошкоподібного лігніну.
Порошкоподібний лігнін придатний в якості активної добавки в дорожні асфальтобетони, а також для добавки до мазуту при його використанні в енергетиці та металургії. Гідролізний лігнін, використовуваний в якості мінерального порошку, дозволяє:
1. Підвищити якість асфальтобетонів (міцність - на 25%, водостійкість - на 12%, тріщиностійкість (крихкість) - з -14 ° С до -25 ° С) за рахунок додаткової модифікації нафтового бітуму.
2. Економити дорожньо-будівельні матеріали: a) нафтовий бітум на 15-20%; b) вапняний мінеральний порошок на 100%.
3. Значно поліпшити екологічну обстановку в зоні складування відходів.
4. Повернути родючі землі, зайняті в даний час під відвали.
Таким чином, проведені дослідження по застосуванню технологічного гідролізного лігніну (ТГЛ) у виробництві асфальтобетонів показують, що є можливості значного розширення сировинної бази матеріалів для будівництва сучасних автодоріг (республіканських, регіональних та міських), при одночасному підвищенні якості їх покриття за рахунок модифікації нафтових бітумів гідролізним лігніном і повної заміни дорогих мінеральних порошків.
