Lignina

Poszczególne procesy zagęszczania i mielenia

Lignina jest biopolimerem, który oprócz celulozy i hemicelulozy, jest jednym ze składników drewna. Powoduje ona lignifikację komórek, a także zwiększa odporność na ściskanie i trwałość tkanek roślinnych. Ogólnie rzecz biorąc, lignina stanowi około 20 do 30 procent suchej masy roślin drzewiastych. Do tej pory ten naturalny surowiec był traktowany jako produkt uboczny w produkcji masy celulozowej lub bioetanolu i praktycznie nie był wykorzystywany w przemyśle. Jednak wszechstronna lignina może być używana do produkcji szerokiej gamy produktów końcowych – od baterii po kosmetyki. Lignina musi występować w postaci drobnego proszku lub granulatu, dlatego powinna zostać zmielona lub zagęszczona. Firma Hosokawa Alpine opracowała innowacyjne procesy dla obu tych metod.

Book now!

Register now for our webinar “Lignin Processing & Future Trends”. Renowned experts from the lignin industry will dive into the following topics together with us and our cooperation partner Lignopure:

Batch quality & regulation
Scale up
ATEX

Benefit from the knowledge of our experts! We look forward to you and your participation!

*Participation in the webinar is free of charge. The webinar will be held in English.

Jakie są rodzaje ligniny?

Lignina siarczanowa i bezsiarkowa oraz ich zastosowanie

Ligninę można otrzymać przy pomocy różnych procesów chemicznych, w tym metodą siarczanową i siarczynową, metodą sodową, metodą Acetocell lub Organosolv. W zależności od procesu otrzymana lignina ma różne właściwości chemiczne i procesowe. W wyniku późniejszego przetwarzania otrzymuje się przede wszystkim ligninę siarczanową, powstałą w wyniku procesu siarczanowego lub siarczynowego, a także ligninę bezsiarkową, powstałą w wyniku zastosowania innych metod. W zależności od procesu produkcji i jakości ligniny można ją stosować w następujących obszarach zastosowań:

Włókna węglowe
Twardy węgiel do anod akumulatorowych
Pasze
Produkt dla przemysłu chemicznego
Zamiennik sadzy na gumę (opony)
Żywice
Tworzywa sztuczne (tworzywa termoplastyczne, elastomery, woski)
Dodatek do piany (piana PU, aerożele)
Kosmetyki

Wykorzystanie ligniny w różnych obszarach

Przetwarzanie ligniny

Potrzebne indywidualne rozwiązania

Lignina jest niezwykle wszechstronnym surowcem. Jednak ze względu na jej naturalne pochodzenie jakość podlega silnym wahaniom — ponieważ nie każde drewno jest takie samo. Na właściwości surowca wpływa również proces produkcji: W zależności od tego, czy lignina jest uzyskiwana podczas produkcji masy celulozowej lub papieru, czy w biorafineriach, ma ona różne właściwości.

Dla przetwarzania ligniny oznacza to jedno: Nie ma standardowego rozwiązania do mielenia lub zagęszczania ligniny. W zależności od produktu wyjściowego i zastosowania końcowego wymagany jest indywidualny proces, który firma Hosokawa Alpine z przyjemnością dla Ciebie opracuje.

Różne rodzaje ligniny w przezroczystych słoikach — Lignina jest naturalnym surowcem, którego jakość podlega silnym wahaniom.

Istnieją różne metody przetwarzania surowej ligniny, które zapewniają jej różne właściwości i zależą nie tylko od danego zastosowania, lecz również od rodzaju ligniny: Po zmieleniu za pomocą młyna oddzielającego lub strumieniowego i przesianiu klienci otrzymują wysokiej jakości ligninę w proszku. Zagęszczanie (granulowanie/brykietowanie) daje bezpyłowy granulat lub brykiet o dobrej sypkości i większej gęstości nasypowej.

Który proces dla której ligniny?

	Zagęszczarka	Młyn oddzielający	Młyn strumieniowy	Separator
Lignina siarczanowa	✓	×	×	×
Biafineria ligniny	✓	✓	✓	✓
Lignina karbonizowana	×	×	✓	✓

Współpraca z Lignopure

Współpraca w celu uzyskania optymalnego rozwiązania

Hamburski start-up Lignopure GmbH jest pionierem, jeśli chodzi o stosowanie ligniny w produktach konsumenckich. Dlatego razem z tym ekspertem łączymy nasze know-how w celu opracowania idealnego rozwiązania dla danego zastosowania

Firma Lignopure analizuje materiał wyjściowy, a także wymagania zastosowania końcowego. Na tej podstawie określa, w jaki sposób należy zmodyfikować ligninę, aby uzyskać optymalny produkt końcowy. Tymczasem firma Hosokawa Alpine jako producent maszyn i instalacji posiada niezbędną wiedzę i technologie, aby móc przetwarzać ligninę w najlepszy możliwy sposób w celu uzyskania wymaganych właściwości. Pomagamy zatem w znalezieniu odpowiedniej technologii do Twoich wymagań i otrzymaniu optymalnego granulatu lub proszku ligniny.

Dowiedz się więcej

Mielenie ligniny

Proszek o doskonałych właściwościach

Do mielenia lignin nadają się dwa rodzaje młynów: Za pomocą młyna strumieniowego AFG można osiągnąć wysoki stopień rozdrobnienia d₉₇ = 5-15 µm . Uzyskanie wysokiej energii mielenia pozwala również rozdrabnić surowce włókniste. W przypadku młyna oddzielającego, takiego jak ACM, uzyskuje się grubszy produkt docelowy o stopiniu rozdrobnienia d₉₇ = 10-25 µm. Rozdrabnianie mechaniczne jest energooszczędnym procesem.

Mielenie za pomocą młyna strumieniowego AFG

1 Zadanie materialne 2 Młyn strumieniowy przeciwbieżny ze złożem fluidalnym AFG 3 Filtr 4 Dmuchawa 5 Produkt końcowy

Twoje korzyści w przypadku stosowania młyna strumieniowego AFG:

wysoki stopień rozdrobnienia
ostra i łatwo ustawiana granica cięcia
możliwość mielenia materiałów włóknistych
niski stopień zużycia
możliwość wolnego od zanieczyszczeń przetwarzania produktu dzięki ceramicznej osłonie całego systemu

Mielenie za pomocą młyna oddzielającego ACM

1 Zadanie materialne 2 Młyn klasyfikacyjny ACM 3 Gaz procesowy 4 Filtr 5 Dmuchawa 6 Produkt końcowy

Twoje korzyści w przypadku stosowania młyna oddzielającego ACM:

niska jednostkowa energia mielenia
ostra i łatwo ustawiana granica cięcia
elastyczne parametry produkcji w celu ustawienia stopnia rozdrobnienia
kompaktowa konstrukcja

Mielenie za pomocą młyna strumieniowego Microburst AMB

Młyn strumieniowy Microburst AMB, który może drobno mielić nawet produkty gruboziarniste lub włókniste bez wstępnego rozdrabniania, nadaje się do stosowania w laboratorium.

Twoje korzyści w przypadku stosowania młyna strumieniowego AMB:

nadaje się również do produktów gruboziarnistych i włóknistych
możliwość ultradrobnego mielenia bez rozdrabniania wstępnego
możliwość osiągnięcia bardzo wysokiego stopnia rozdrobnienia
prosta koncepcja ochrony przeciwwybuchowej
modułowa konstrukcja
łatwe czyszczenie
dostępny również w samodzielnej wersji Baseline

Odpylanie za pomocą klasyfikatora powietrza ATP

W celu uzyskania bardziej stromej krzywej uziarnienia zaleca się przesiewanie za pomocą klasyfikatora powietrza ATP, aby spełnić następujące kryteria:

Odpylanie przy 2-3 µm
Separacja nadziarna przy 20-30 µm

Odpylanie zapewnia bezpyłowy produkt o zoptymalizowanej sypkości. Ponadto można zapewnić ostrą granicę cięcia i usunąć aglomeraty podczas separacji nadziarna. Stroma krzywa separacji skutkuje również wysoką wydajnością produktu. Ten wysokiej jakości proszek nadaje się między innymi do wysokiej jakości tworzyw sztucznych, pianek lub kosmetyków.

1 Zadanie materialne 2 Klasyfikator powietrza ATP 3 Gaz procesowy 4 Filtr 5 Dmuchawa 6 Frakcja gruboziarnista 7 Frakcja drobna

Dlaczego Hosokawa Alpine?

Maszyny i systemy firmy Hosokawa Alpine zapewniają stabilny proces i wysoką dostępność instalacji. To znacznie skraca czasy przestojów i zapewnia płynną produkcję wysokiej jakości produktów. Dzięki wieloletniemu doświadczeniu w przetwórstwie produktów naturalnych i materiałów wybuchowych posiadamy wysoki poziom wiedzy specjalistycznej w zakresie ochrony przeciwwybuchowej

Uszlachetnianie ligniny

Optymalizacja właściwości produktu poprzez zagęszczanie

Drobny proszek ligniny jest wybuchowy, ma słabe właściwości sypkości i niską gęstość nasypową. Przetwarzanie produktu jest zatem bardzo skomplikowane, a koszty zapewnienia bezpieczeństwa pracy bardzo wysokie, a ponadto wymagane są duże powierzchnie magazynowe. Rozwiązaniem tych wyzwań jest granulowanie lub brykietowanie proszku ligniny.

Granulowanie ligniny za pomocą specjalnej zagęszczarki

Z pomocą prasy walcowej można uzyskać bezpyłowy granulat ligniny lub brykiety o stałej, bardzo wysokiej jakości, większej gęstości nasypowej i dobrej sypkości. Ułatwia to nie tylko dalszą obróbkę, lecz również przechowywanie i transport. Ponadto zmniejsza się ryzyko wybuchu pyłu lub zanieczyszczenia, dzięki czemu można ograniczyć ilość niezbędnych środków do ochrony pracowników i środowiska. Dodatkowo uszlachetnienie ligniny pozwala na osiągnięcie wyższej ceny rynkowej.

Podczas granulacji materiał jest równomiernie dozowany do zagęszczarki. W zagęszczarce jest zagęszczany w płatki przez dwa walce obracające się w przeciwnych kierunkach. Następnie płatki są kruszone na pożądaną wielkość za pomocą opcjonalnej kruszarki wstępnej Pre-Crusher i kruszarki walcowej. Przesiewacz oddziela granulat o docelowej wielkości cząstek od nadziarna i podziarna. Nadziarno jest ponownie rozdrabniane przez kruszarkę walcową, podczas gdy podziarno wraca z powrotem do zagęszczarki.

Brykietowanie ligniny

Podczas brykietowania surowiec zostaje sprasowany w celu uzyskania pożądanego kształtu. Następnie pył i odłamki są przesiewane i trafiają do dalszego procesu. Jeżeli do wytworzenia stabilnego brykietu potrzebna jest woda lub inne dodatki, przed zagęszczarką musi być podłączona jednostka mieszająca.

Twoje korzyści w przypadku stosowania systemów zagęszczania Hosokawa Alpine

Dzięki naszym systemom zagęszczania możesz w pełni wykorzystywać swój produkt i instalację. A ponieważ wszystkie komponenty instalacji pochodzą z jednego źródła, maszyny i procesy są doskonale skoordynowane.

Korzyści dla aplikacji:

możliwość elastycznego ustawienia wielkości granulatu
stabilne granulki
bardzo niska zawartość pyłu w granulacie

Korzyści dla instalacji:

stabilny proces
brak konieczności dodawania dodatków
niższe jednostkowe zużycie energii
wysoka dostępność instalacji

Ochrona przeciwwybuchowa

Lignina zwykle zalicza się do klasy wybuchowości pyłów St 2, co oznacza, że istnieje znaczne ryzyko wybuchu podczas przetwarzania. Aby chronić personel i instalację oraz spełnić standardy bezpieczeństwa, należy postępować według trzech poniższych zasad:

1. Unikanie skutecznych źródeł zapłonu

Instalacja została zaprojektowana zgodnie z techniką pomiarową i planami konstrukcyjnymi tak, że nie może powodować powstania żadnych źródeł zapłonu. To, czy można stosować tę metodę, zależy od materiału i wyposażenia.

2. Konstrukcja odporna na nagłe wzrosty ciśnienia

Dzięki konstrukcji odpornej na nagłe wzrosty ciśnienia instalacja jest tak wytrzymała, że nawet przy maksymalnym ciśnieniu wybuchu nie powstają żadne zewnętrzne uszkodzenia. W dużych instalacjach redukcja ciśnienia wybuchu jest również możliwa dzięki systemowi reduktorów ciśnienia lub środków gaśniczych. Zaletą jest to, że nie potrzeba azotu, co obniża koszty eksploatacji

3. Inertowanie

Podczas inertowania zawartość tlenu w instalacji zmniejsza się do tego stopnia, że nie może dojść do wybuchu. Stężenie tlenu można na bieżąco monitorować. Zużycie azotu można zmniejszyć poprzez zastosowanie gazu obiegowego.

Dowiedz się więcej: Hosokawa Alpine and Lignopure announce collaboration | Case Study: Lignin - from process consulting to turnkey systems