Способ получения кускового лигнина

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КУСКОВОГО ЛИГНИНА(71) Заявители Государственное научное учреждение Институт проблем использования природных ресурсов и экологии Национальной академии наук Беларуси Республиканское унитарное предприятие Речицкий опытно-промышленный гидролизный завод(72) Авторы Лиштван Иван Иванович Нашкевич Игорь Степанович Турок Анатолий Николаевич Косяк Александр Петрович(73) Патентообладатели Государственное научное учреждение Институт проблем использования природных ресурсов и экологии Национальной академии наук Беларуси Республиканское унитарное предприятие Речицкий опытно-промышленный гидролизный завод(57) Способ получения кускового лигнина, включающий нейтрализацию гидролизного лигнина, перемешивание, пластификацию и влажное формование с последующей сушкой сформованных кусков в естественных условиях, отличающийся тем, что используют гидролизный лигнин, накопленный в отвалах и на свалках, поверхность которых разравнивают для получения спрофилированных горизонтальных или наклонных площадок, затем гидролизный лигнин экскавируют, измельчают, удаляют инородные включения и загружают в передвижную формующую машину, где перед формованием лигнин при перемешивании нейтрализуют и одновременно увлажняют, а сушку сформованных кусков проводят на поверхности открытых площадок до влажности 45-50 . Изобретение относится к области утилизации гидролизного лигнина путем производства из него кускового лигнина для использования в качестве коммунально-бытового топлива и для других целей. 6027 1 Известен способ получения кускового лигнина в виде топливных брикетов из смеси торфа, нейтрализованного лигнина и угля, включающий нейтрализацию исходного лигнина до рН 6,5-7,5, дозирование, смешивание и совместное измельчение, рассев и сушку торфа и лигнина, их последующее смешивание с подсушенным и измельченным каменным углем и прессование полученной композиции. Для нейтрализации лигнина используют доломитовую муку, мел, известковое молоко и др. 1. Основными недостатками известного способа являются высокая энергоемкость, взрыво- и пожароопасность из-за наличия операций искусственной сушки и прессования. Известен способ получения кускового лигнина, включающий нейтрализацию гидролизного лигнина, его сушку и формование, при котором используют свежий гидролизный лигнин, сушку осуществляют в два этапа до 15-16 , а для формования используют штемпельный пресс 2. Недостатки известного способа заключаются в том, что он является взрыво- и пожароопасным, т.к. при сушке лигнина до требуемой влажности брикетирования возможно воспламенение сухой лигнинной крошки, при малейшем нарушении технологического процесса происходит загорание лигнина в барабане, трубе-сушилке или циклоне. Кроме того, этот способ энергоемок и применим только в стационарных условиях. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявляемому объекту является способ получения кускового топлива, включающий измельчение, искусственную сушку торфа, дозирование и перемешивание с нейтрализованным гидролизным лигнином, влажное формование смеси в куски и сушку сформованных кусков в естественных условиях 3. Гидролизный лигнин, имеющий кислотность рН 2,1-2,3 и влажность 60-65 ,нейтрализуют аммиачной водой в соотношении лигнинаммиаквода 1120 с последующими тремя промывками водой и отжатием полученной массы. В результате получается нейтрализованный лигнин с кислотностью рН 5-6 и влажностью 80-85 . К полученному лигнину добавляется необходимое количество высушенного измельченного торфа (250 кг торфяной сушенки при 15 ). Получается пластичная, хорошо формуемая торфолигниновая масса влажностью 68-72 . Затем масса перемешивается. Отношение лигнина к торфу по массе составляет 40 . Подготовленная масса формуется шнековым прессом. Сушка сформованных кусков осуществляется в естественных условиях. Недостатком этого способа является наличие энергоемкого процесса искусственной тепловой сушки торфа до влажности 15 , что является причиной высокой энергоемкости процесса, взрыво- и пожароопасности. Для искусственной сушки торфа необходимо стационарное сушильное оборудование и помещение для его установки. Кроме того, этот способ является сложным, т.к. требует операций измельчения, дозирования и перемешивания торфа с нейтрализованным лигнином и необходимого для этого оборудования (дробилки, дозатора, смесителя). Все это значительно повышает себестоимость готовой продукции и делает невозможным осуществление дешевого крупнотоннажного безопасного производства кускового лигнина. Задачей настоящего изобретения является снижение энергоемкости, обеспечение взрыво- и пожаробезопасности способа получения кускового лигнина путем использования гидролизного лигнина, накопленного в отвалах и на свалках и за счет исключения из процесса искусственной сушки. Поставленная задача решается тем, что в известном способе, включающем нейтрализацию гидролизного лигнина, перемешивание, пластификацию и влажное формование с последующей сушкой сформованных кусков в естественных условиях, используют гидролизный лигнин, накопленный в отвалах и на свалках, поверхность которых разравнивают для получения спрофилированных горизонтальных или наклонных площадок, затем гидролизный лигнин экскавируют, измельчают, удаляют инородные включения и загружают 2 6027 1 в передвижную формующую машину, где перед формованием лигнин при перемешивании нейтрализуют и одновременно увлажняют, а сушку сформованных кусков проводят на поверхности открытых площадок до влажности 45-50 . В настоящее время отвалы и свалки гидролизного лигнина в республике занимают огромные площади, что оказывает отрицательное влияние на окружающую среду. В то же время существует потребность в кусковом лигнине, который может использоваться как топливо и как сырье для производства активного угля. Отличительные признаки заявляемого способа позволяют наладить крупнотоннажное производство кускового лигнина, исключив при этом необходимость в каких-либо добавочных компонентах (например, торфе), их искусственную сушку, дозирование, смешивание с гидролизным лигнином, а также необходимость в стационарном оборудовании,необходимом для осуществления этих операций, и специальном помещении. Способ осуществляют следующим образом. Поверхность отвала или свалки гидролизного лигнина бульдозером разравнивают для получения спрофилированных горизонтальных или наклонных площадок. Затем слежавшийся уплотненный, пониженной влажности лигнин 64 и кислотностью рН 2,1-2,3 машиной для погрузки слежавшихся сыпучих материалов (МВС - 3,универсальный экскаватор, фронтальный погрузчик и т.д.) экскавируют, измельчают и подают в устройство для удаления инородных включений, например валковый дисковый грохот, оборудованный на входе магнитным сепаратором. После удаления инородных включений гидролизный лигнин подают в передвижную формующую машину для формования лигнина в куски (патент РБ 3487 Машина прицепная для производства кускового топлива БИ 3, 2000 г.). Машина передвигается по площадке. Во время передвижения машины измельченный лигнин подается из бункера в смеситель. Одновременно из емкости в смеситель подается известковое молоко. В смесителе лигнин тщательно перемешивается с известковым молоком (при этом нейтрализуется до рН 5-6) и одновременно увлажняется до влажности 66-68 . Из смесителя смесь подается в шнековый пресс с неподвижным валом, который обеспечивает надежное формование смеси пониженной влажности со значительно меньшими энергозатратами по сравнению с обычным шнековым прессом. В шнековом прессе масса подвергается механической переработке, пластифицируется,сжимается и под давлением формуется в куски в прямоточном формователе. Сформованные куски под собственным весом обламываются и выстилаются на поверхность площадки, по которой передвигается машина. Выстланные на поверхности открытых площадок сформованные куски лигнина сушат за счет солнечной радиации и тепла воздушных масс до уборочной влажности 4550 , при которой они имеют механическую прочность, достаточную для уборки, транспортирования и складирования кускового лигнина в складочные единицы или под навесы. В них кусковой лигнин досушивают до кондиционной влажности 40-45 . Источники информации 1. А.с. СССР 1677056, МПК С 10 7/06, 1988. 2. Чудаков М.И. Промышленное использование лигнина. - М. Лесная промышленность, 1983. - С. 124-125. 3.1479 С 1, 1996. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.