Способ обработки древесины

Изобретение описывает способ получения твердого материала на основе древесины и материала, полученного из гемицеллюлозы, из древесного сырья, включающий: i) паровую обработку или паровой взрыв древесного сырья с получением тем самым текучего компонента, содержащего гемицеллюлозу, и твердого материала на основе древесины, содержащего обработанный паром древесный материал; при этом указанный способ включает стадии: a) введение древесного сырья в сосуд высокого давления; b) нагревание древесного сырья путем нагнетания пара и поддержания температуры при от 150 до 280° C в течение промежутка времени от 60 до 2400 секунд; c) снижение давления на одной или более стадий и удаление взорванного древесного материала из сосуда; ii) отделение указанного текучего компонента от указанного твердого компонента; iii) обработку по меньшей мере части указанного твердого компонента с получением твердого материала на основе древесины; и iv) обработку указанного жидкого компонента с получением материала, полученного из гемицеллюлозы, включающую отделение текучей фракции по меньшей мере в две стадии: I) первая стадия для удаления суспендированного материала; и II) вторая стадия (нано- или ультрафильтрация) для увеличения концентрация растворенного материала; где после последней фильтрации концентрация растворенного материала в фильтрате составляет выше 10%. Технический результат заключается в получении топлива из древесного сырья высокого качества с низким содержанием золы. 28 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Настоящее изобретение относится к получению топлив и других ценных материалов из древесного сырья.

Область техники - древесные гранулы

Древесное топливо всегда имело большое значение. В настоящее время усовершенствованное древесное топливо в форме гранул представляет собой альтернативу ископаемым топливам. Широкий круг печей можно модифицировать для использования вместо угля древесных топливных гранулы. В значительной части таких печей древесное топливо сжигают в виде порошка. Указанный порошок получают путем дробления древесных топливных гранул, но такой порошок также можно получить просто путем перемалывания сухой древесины.

Большинство древесных топливных гранул представляют собой так называемые «белые гранулы», изготавливаемые из древесины, которая была высушена до влагосодержания примерно 10%, измельчена и спрессована в прессах для гранулирования в гранулы, диаметр которых обычно составляет 6 или 8 мм, а длина обычно составляет от 5 до 20 мм. Такие гранулы возвращаются в форму в виде древесного порошка при воздействии воды, что является недостатком. Большой интерес представляет обнаружение способа получения гидрофобных древесных топливных гранул.

Прокаленные гранулы представляют собой одно из решений для обеспечения гидрофобных древесных топливных гранул. Другим решением являются гранулы, изготовленные из древесины, которая была обработана паровым взрывом. Такие гранулы также в большой степени являются гидрофобными, но не полностью.

Поскольку количество древесины, применяемой в качестве сырьевого материала для получения древесных топливных гранул увеличивается, затраты на сырьевые материалы могут возрасти. Хотя раньше древесные опилки являлись основным сырьевым материалом для древесных топливных гранул, в настоящее время в качестве сырьевого материала для получения древесных топливных гранул используют обычные целлюлозные хлопья и балансовую древесину. Это требует, чтобы применение древесины осуществлялось, таким образом, чтобы получить от нее максимальную пользу.

Настоящее изобретение представляет собой способ обеспечения повышенной полезности древесины. Это достигается путем отделения гемицеллюлозы от тех частей древесины, которые подлежат грануляции, и применения гемицеллюлозы для получения других продуктов. Кроме того, полученный материал может иметь дополнительные свойства, которые улучшают его пригодность, например, в качестве топлива.

Уровень техники - настоящее изобретение

Уровень техники, касающийся изготовления древесных топливных гранул из древесины, обработанной паровым взрывом, описан в BRUSLETTO (WO/2006/006863A1), GR∅NN (US 20110302832 А1) и HARRIS (US 20110296748 А1). В указанных патентах описаны различные способы обработки древесины с помощью пара перед изготовлением гранул.

Хотя предыдущие способы являются эффективными с точки зрения изготовления древесных топливных гранул, очевидно, что было бы значительным преимуществом получить дополнительную пользу от сырьевого материала при производстве древесных топливных гранул. В отличие от предыдущих способов авторы настоящего изобретения установили в данной работе, что с помощью соответствующих процедур разделения и обработки древесное сырье можно разделить на высокоэнергетические компоненты для получения топлива и высокоценные компоненты для дополнительных применений. Способы согласно настоящему изобретению могут также обеспечить другие преимущества, в частности, в отношении топливного материала.

В настоящем изобретении гемицеллюлозу выделяют из древесины. После этого гемицеллюлозу подвергают дальнейшей обработке для применений, отличных от применения в качестве компонента древесных топливных гранул. Оставшиеся компоненты древесины, состоящие главным образом из целлюлозы и лигнина, превращают в древесные топливные гранулы или древесное порошкообразное топливо или другие продукты.

Соответственно, согласно первому аспекту в настоящем изобретении предложен способ получения из древесного сырья твердого материала на основе древесины (такого как топливный материал) и материала, полученного из гемицеллюлозы, включающий:

i) обработку древесного сырья в водных условиях при повышенных температуре и давлении для получения, тем самым, текучего компонента, содержащего гемицеллюлозу, и твердого компонента;

ii) отделение указанного текучего компонента от указанного твердого компонента;

iii) обработку по меньшей мере части указанного твердого компонента с получением твердого материала на основе древесины (например, топлива); и

iv) обработку указанного жидкого компонента с получением материала, полученного из гемицеллюлозы.

Основными компонентами древесины являются целлюлоза, лигнин и гемицеллюлоза, из которых целлюлоза представляет собой самый многочисленный компонент. Процентное распределение меняется в зависимости от породы древесины. Энергетическая плотность указанных основных компонентов является очень разной. Тогда как целлюлоза имеет энергетическую плотность, приблизительно соответствующую средней энергетической плотности древесины, энергетическая плотность лигнина на единицу массы значительно выше такого среднего значения. Энергетическая плотность гемицеллюлозы на единицу массы значительно ниже среднего значения для древесины. Приблизительное энергосодержание лигнина составляет примерно 27 МДж/кг, целлюлозы примерно 18 МДж/кг и гемицеллюлозы ниже 15 МДж/кг. Таким образом, удаление гемицеллюлозы повышает энергетическую плотность остатка.

Следовательно, при отделении гемицеллюлозы (с более низкой энергетической плотностью) от остальной древесины (например, перед гранулированием) мы повышаем Энергетическую плотность топлива (например, топливных гранул или порошкообразного топлива), изготовленного из таких оставшихся частей древесины. Если затем мы можем использовать гемицеллюлозу для получения продуктов, имеющих большую ценность, чем при применении ее в качестве части древесного топлива (или древесных топливных гранул), то мы увеличили общую полезность древесины.

После паровой обработки большая часть содержащейся в древесине золы становится водорастворимой. Таким образом, способ согласно настоящему изобретению служит для растворения водорастворимой части золы, которую затем удаляют из твердой фракции, и, соответственно, из готового продукта, представляющего собой твердый материал на основе древесины. Поэтому топливный продукт имеет очень низкое содержание золы по сравнению с другими видами топлива на основе древесины. Установлено, что содержание золы в твердой фракции древесины даже ниже, чем в тяжелом дизельном топливе. Следовательно, ее можно применять в топочном оборудовании, предназначенном для нефтяных или газовых топлив, которое, как правило, нельзя использовать для обычных видов древесного топлива, и даже в топочном оборудовании без золоудаления.

Согласно одному из вариантов реализации, соответствующему всем аспектам настоящего изобретения, твердый материал на основе древесины представляет собой топливо с содержанием золы не более 0,25% по массе. Такой твердый материал на основе древесины предпочтительно будет содержать золу в количестве не более 0,15% масс, (что является максимальным количеством золы, разрешенном в тяжелой топливной нефти), более предпочтительно не более 0,1% масс, и наиболее предпочтительно не более 0,08%, 0,06%, 0,05%, или 0,04% масс. Наиболее предпочтительно, если твердый материал на основе древесины будет представлять собой топливо (например, топливные гранулы или порошкообразное топливо) с указанным содержанием золы и наиболее предпочтительно с содержанием золы не более 0,3% по массе. Топлива, полученные из древесины, с содержанием золы ниже 0,25% масс. в целом не являются доступными и, таким образом, согласно дополнительному аспекту в настоящем изобретении предложено древесное топливо (например, древесная топливная гранула или древесное порошкообразное топливо) с содержанием золы, указанным в настоящем документе.

Краткое описание фигур

На фигуре 1 показано схематическое изображение типичного способа согласно настоящему изобретению.

На фигуре 2 приведены четыре микрофотографии а) - d), на каждой из которых показаны частицы, полученные способом согласно настоящему изобретению. Минимальные размеры некоторых из более крупных частиц приведены в микронах (мкм).

На фигуре 3 показано распределение по размеру древесных частиц согласно настоящему изобретению, измеренное с помощью рассеяния лазерного излучения с применением лазерного дифракционного анализатора Malvern Mastersizer 2000.

Подробное описание изобретения

Основные элементы одного из ключевых вариантов реализации способа согласно настоящему изобретению проиллюстрированы на схеме, показанной на фигуре 1.

На фигуре 1 можно видеть, что реализация предложенного способа обычно начинается с паровой обработки (парового взрыва) древесной стружки. Такая обработка выполняет несколько функций, как описано в настоящем документе, включая помощь в высвобождении гемицеллюлозы и/или помощь в растворении золы. Далее на второй стадии типичного способа выполняют отделение гемицеллюлозы от целлюлозы и лигнина путем промывки и фазового разделения. Затем жидкую фазу отфильтровывают и используют для получения раствора сахара, сиропа или сахарсодержащего порошка или подвергают ферментации и необязательно перегоняют с получением этанола. Твердый компонент по меньшей мере частично высушивают и применяют для получения твердых материалов, таких как топливо. Топливо может быть в форме гранул, как показано на фигуре 1, или, что в равной степени удобно, может быть в других формах, таких как порошок (как описано в настоящем документе).

Предыдущие способы отделения гемицеллюлозы от древесины были описаны, например, RETSINA (US 8518672 B2, US 20130244291 A1, US 20130309728 A1). Однако Retsina не использует настоящий способ или не касается выгодной комбинации способа получения топлива и способа получения продукта, содержащего гемицеллюлозу.

Паровая обработка (паровой взрыв)

Первой стадией является паровая обработка (также называемая паровым взрывом) древесины. В приведенном ниже тексте оба термина паровой взрыв и паровая обработка будут использоваться взаимозаменяемо, что подразумевает их одинаковое значение. Древесина может представлять собой древесину твердых пород или древесину мягких пород в форме древесной стружки или более мелких частиц. Древесина может содержать природную влагу или быть в той или иной степени высушенной.

Основными параметрами парового взрыва являются:

- Температура от 150 до 230°С (например, от 180 до 230°С)

- Температура, достигаемая при нагнетании пара в сосуд высокого давления, содержащий древесину

- Продолжительность варки от 120 до 1200 секунд.

Температуру обеспечивают путем нагнетания пара в сосуд высокого давления, содержащий древесину. Если пар является насыщенным, давление и температура будут следовать определенной траектории. Если пар является перегретым, то давление будет ниже при заданной температуре, чем в случае насыщенного пара.

Предпочтительная продолжительность варки для древесины твердых пород составляет от 120 до 720 секунд при температуре в диапазоне от 195 до 215°С. Предпочтительная продолжительность варки для древесины мягких пород составляет от 180 до 600 секунд при температуре в диапазоне от 200 до 212°С.

Снижение давления в конце цикла паровой обработки осуществляют в одну или более (например, по меньшей мере в две) стадий. Давление можно сначала уменьшить путем выпуска пара в другой сосуд без выдувания какого-либо значительного количества древесных частиц. После этого давление сбрасывают и доводят до давления окружающей среды путем выдувания оставшегося пара и древесины за одну продувку. Альтернативно, давление можно сбросить в одну стадию.

Чем ниже температура варки, тем больше должна быть продолжительность варки для обработки древесины. Указанные технологические параметры необходимо отрегулировать в зависимости от породы обрабатываемой древесины. Размер частиц и содержание влаги также влияют на оптимальные параметры. Оптимальные параметры представляют собой такие параметры, которые приводят к максимальному выходу при выделении гемицеллюлозы без снижения качества для последующих стадий отработки твердой и жидкой фракций.

В одном из вариантов часть давления снижают путем нагнетания воды в сосуд высокого давления. Далее при опорожнении сосуда обработанная древесина будет находиться в форме суспензии, при этом указанную суспензию направляют на промывку и стадию разделения.

Древесное сырье, применяемое в способах согласно настоящему изобретению, может содержать древесину твердых пород, древесину мягких пород или их смесь. Указанный материал, как правило, будет находиться в форме кусков, таких как стружка, пыль или другие частицы. Типичные размеры частиц в их максимальном размере будут варьировать от примерно 10 см до примерно 1 мм.

Промывка и разделение твердой фазы и жидкости

Гемицеллюлоза становится водорастворимой при воздействии паровой обработки (парового взрыва), явление, которое хорошо известно. Вторая стадия включает промывку и разделение твердой и жидкой фракций. Во время этого процесса гемицеллюлоза выделяется из древесины и находится в растворе. Стадия промывки также может служить для удаления по меньшей мере части золы, которую можно привести в растворимое состояние посредством стадии паровой обработки.

В некоторых вариантах после промывки, но перед разделением, добавляют ферменты, способные гидролизовать части целлюлозы, при этом разделение можно отложить на до 36 часов, пока протекает гидролиз. В таком варианте части целлюлозы будут превращаться в глюкозу и становиться водорастворимыми.

В некоторых вариантах разделение происходит при применении, например, шнеков для обезвоживания, которые доводят содержание влаги в твердой фракции до уровня ниже 50% в расчете на сырую массу.

Обезвоживание и сушка твердой фазы

Указанная стадия включает стадию сушки, для которой можно использовать широкий ассортимент различного типа сушилок. Такая стадия до применения сушилки может также включать механическое обезвоживание, например, с помощью шнека для обезвоживания.

Содержание золы

При применении способа согласно настоящему изобретению большая часть золы переходит в растворимое состояние и удаляется на стадии промывки. Соответственно, твердый компонент имеет очень низкое содержание золы, которое может составлять менее 0,15% или даже менее 0,1, 0,08, 0,07 или 0,05%. Достижимыми являются даже более низкие значения содержания золы, как указано в настоящем документе.

Вследствие низкого содержания золы твердый компонент соответствует требованиям в отношении зольности для традиционных газовых турбин или порошкообразный твердый компонент можно смешать с жидкими углеводородами в жидкотопливных горелках. Таким образом, настоящее изобретение дополнительно Обеспечивает топливо, например, газообразное или жидкое топливо, содержащее древесные частицы с очень низким содержанием золы, как описано в настоящем документе. Такие древесные частицы можно получить или их можно сформовать при применении способов, описанных в настоящем документе. Указанное топливо может представлять собой газообразное топливо, в котором древесные частицы, такие как твердый компонент, описанный в настоящем документе, суспендированы в топливном газе (например, метане), окислительном газе (например, кислороде или воздухе) или инертном газе (например, азоте). Подобным образом, указанное топливо может представлять собой жидкое топливо, в котором древесные частицы, такие как твердый компонент, описанный в настоящем документе, суспендированы в топливной жидкости (например, жидком углеводороде или углеводородной смеси, такой как топливная нефть).

Топливо, содержащее твердый компонент

Дополнительное преимущество способа согласно настоящему изобретению состоит в том, что полученные частицы твердого компонента (также называемые в настоящем локументе древесными частицами) могут иметь очень выгодный размер и/или распределение по размерам. Было установлено, что порошок, полученный с применением предложенного способа, имеет мелкозернистый гранулометрический состав, при этом наименьший размер по меньшей мере 80% (предпочтительно по меньшей мере 90%) частиц составляет менее 250 мкм (например, как измерено с помощью микроскопа). В целом, наименьший размер будет составлять менее 200 мкм у 80% или предпочтительно 90% частиц (по количеству) и наиболее предпочтительно менее 150 мкм. Такие частицы обычно являются ассиметричными вследствие структуры волокна в древесном сырье и обычно имеют один более длинный размер и два более маленьких размера. Не желая быть связанными теорией, подходящие параметры горения по меньшей мере частично приписывают частицам, которые являются мелкими в их наименьшем размере, как указано в настоящем документе, поскольку фронт горения будет проходить через частицы с наименьшим размером. Таким образом, древесные частицы согласно настоящему изобретению могут претерпевать немедленное и полное сгорание, там, где порошки с более крупными частицами могут иногда демонстрировать несгоревшие частицы. Такое измерение наименьшего размера можно эффективно выполнить с помощью микроскопа (см. фигуру 2).

С учетом такого мелкого гранулометрического состава и при условии низкого содержания золы, приведенного выше, порошкообразную форму топлива, содержащего твердый компонент, можно непосредственно использовать в газовых турбинах и/или топливных горелках (смешанную с жидким топливом) без модификации турбины/горелки. Это обеспечивает очень полезную гибкость при загрузке горелок.

На фигуре 2 а)-d) показаны микрофотографии типичных древесных частиц, полученных с применением способа согласно настоящему изобретению, с размерами, приведенными в микрометрах (микронах). Можно видеть, что были измерены только более крупные частицы и их наименьший размер, как правило, составляет менее 250 мкм и часто еще меньше.

Размеры частиц также измеряли с применением лазерного дифракционного анализатора Malvern Mastersizer 2000, типичный результат такого измерения показан на фигуре 3. Можно видеть, что по объемному % примерно 90% образца имеют размеры менее 400 мкм, но такой лазерный дифракционный анализатор не позволяет эффективно измерять наименьший размер, который является наиболее подходящим размером в настоящем контексте. Соответственно, при измерении с помощью рассеяния лазерного излучения максимальный или средний размер вероятно будет представлен более полно, чем наименьший размер. Размер более крупных частиц также может быть переоценен вследствие особенности прибора и склонности волокнистых частиц к агломерации.

Таким образом, согласно связанному варианту реализации древесные частицы согласно настоящему изобретению могут представлять собой такие частицы, по меньшей мере 60% по объему которых имеют размер меньше 250 мкм при измерении с помощью рассеяния лазерного излучения.

Необязательные добавки

Необязательные добавки представляют собой добавки разных типов. Один тип относится к веществам, богатым жиром или маслом, которые будут улучшать энергосодержание, связывание и гидрофобные свойства гранул.

Другой тип добавки представляет собой вещества, богатые углеродом, которые увеличивают энергосодержание и количество связанного углерода в твердой фазе (например, гранулах). К числу таких веществ относятся уголь и древесноугольная пыль. Гранулы, изготовленные с применением указанных добавок, можно использовать в качестве восстановителей в металлургической промышленности.

Гранулирование высушенной твердой фазы

Вследствие низкого содержания гемицеллюлозы или ее отсутствия свойства, подходящие для гранулирования, отличаются от свойств древесины, обработанной паровым взрывом. Если гемицеллюлоза присутствует во время гранулирования, она является до некоторой степени связующим веществом. Для обеспечения точно таких же хороших связывающих свойств древесины, обработанной паровым взрывом, из которой была выделена гемицеллюлоза, продолжительность варки при паровом взрыве должна быть достаточно большой, или температура в пресс-форме при прессовании для получения гранул должна быть более высокой, или могут быть использованы добавки, богатые жиром или маслом.

Поскольку гемицеллюлоза является водорастворимой, отсутствие гемицеллюлозы повышает гидрофобные свойства гранул.

Согласно альтернативному варианту реализации изобретения высушенную твердую фазу можно формовать с получением любого твердого материала, такого как строительный материал, для конструктивных и/или декоративных применений. Такие строительные материалы будут хорошо известны в данной области техники и включают балки, листы, плиты, отлитые изделия и т.п. Формование указанных материалов можно осуществить с помощью хорошо известных технических средств и может необязательно включать применение связующего вещества, такого как смолянистое связующее вещество.

Ферментативная обработка

В способах согласно настоящему изобретению твердый компонент или фракцию можно обработать на любой подходящей стадии для инициирования частичного гидролиза целлюлозы. Такой гидролиз, например, может иметь протекать после стадии парового взрыва или после отделения твердого компонента от текучего компонента.

Указанный гидролиз обычно будут осуществлять в течение промежутка времени от 1 до 72 часов, в частности, от 1 до 36 часов и затем будет следовать стадия разделения. Далее твердый компонент, полученный в результате такого разделения, будут обрабатывать с получением твердого материала, как описано в настоящем документе, при этом жидкость может быть обработана отдельно или может быть объединена с фракцией, содержащей гемицеллюлозу, и обработана вместе с указанной фракцией. Как правило, гидролизованную фракцию будут обрабатывать с получением аналогичных продуктов, как описано в настоящем документе в отношении гемицеллюлозной фракции, таких как раствор сахара, сироп, сахарсодержащий порошок и/или продукты ферментации (например, этанол, метанол, уксусная кислота и т.п.).

Фильтрация

Фильтрацию можно осуществлять на любом количестве стадий, обычно продвигаясь от самой грубой фильтрации к самой тонкой фильтрации. Можно использовать одну стадию разделения, но обычно будет необходимо применять по меньшей мере две стадии разделения; первая стадия для удаления суспендированного материала и вторая стадия (нано- или ультрафильтрация) для увеличения концентрации растворенного материала. В зависимости от природы текучего компонента и конечного продукта можно использовать несколько стадий, в том числе стадии все более тонкой фильтрации, и/или множество стадий ультрафильтрации.

Первая стадия фильтрации предназначена для удаления волокон и других частиц. Последняя стадия представляет собой нанофильтрацию или ультрафильтрацию, служащую нескольким целям:

- Одна из целей состоит в концентрировании жидкости экономически эффективным способом до консистенции твердой фазы от 20 до 30%

- Некоторые ингибиторы ферментации будут удалены во время такой фильтрации

- Вкус оставшегося раствора, богатого гемицеллюлозой, улучшается при применении такой фильтрации, поскольку вкус становится менее горьким.

После фильтрации мы получаем раствор гемицеллюлозы, обычно содержащий от 20 до 30% твердой фазы, главным образом гемицеллюлозы. В древесине мягких пород основной частью гемицеллюлозы являются олигосахариды.

В древесине мягких пород галактоглюкоманнан является самым многочисленным из указанных олигосахаридов, тогда как в древесине твердых пород самым многочисленным является глюкуроноксилан.

Гемицеллюлозу из древесины мягких пород можно наряду с другими вариантами применения использовать в качестве исходного сырья для ферментации и после дистилляции с получением этанола, или в качестве корма для животных. Гемицеллюлоза из древесины твердых пород подходит для применения в качестве корма для животных и в качестве исходного сырья для производства различных продуктов.

Свойства гемицеллюлозы можно сравнить с мелассой, и сахара, полученные из древесины, иногда называют «древесной мелассой».

Необязательное выпаривание и сушка

Раствор с содержанием гемицеллюлозы от 20 до 30% может сам по себе представлять собой коммерческий продукт. Необязательная дополнительная обработка путем выпаривания будет увеличивать его ценность вследствие более высокой концентрации раствора. Раствор превращается в сироп, если процентное содержание твердой фазы существенно увеличивают путем выпаривания, поскольку вязкость возрастает с повышением процентного содержания твердой фазы.

Раствор гемицеллюлозы можно высушить с получением порошка, используя такие методы, как распылительная сушка. Такая форма является наиболее удобной, если продукт предполагают использовать в качестве корма для животных.

Необязательная ферментация и дистилляция

Ферментация и дистилляция представляют собой дополнительную возможность для гемицеллюлозы, полученной из древесины мягких пород, но не из древесины твердых пород, если не предпринимается дополнительная обработка.

Поскольку некоторые ингибиторы ферментации удаляют во время нано- или ультрафильтрации, и имеется достаточное количество присутствующих моносахаридов для начала процесса ферментации, при этом ферментацию можно осуществить непосредственно после стадий фильтрации (в частности, в гемицеллюлозе, полученной из древесины мягких пород). Но для обеспечения более высокого выхода одна из возможностей состоит в наличие после фильтрации стадии гидролиза, стадии, которая включает применение тепла, кислоты или ферментов. Такая стадия будет дополнительно понижать уровень ингибиторов ферментации и/или увеличивать уровень моносахаридов с тем, чтобы усилить ферментацию.

После ферментации можно осуществить дистилляцию с получением этанола. Такой этанол попадает под понятие целлюлозного биоэтанола, производство которого в ряде стран является приоритетным.

Различные варианты реализации настоящего изобретения включают следующее:

1. Способ получения из древесного сырья твердого материала на основе древесины и материала, полученного из гемицеллюлозы, включающий:

i) обработку древесного сырья в водных условиях при повышенных температуре и давлении с получением, тем самым, текучего компонента, содержащего гемицеллюлозу, и твердого компонента;

ii) отделение указанного текучего компонента от указанного твердого компонента;

iii) обработку по меньшей мере части указанного твердого компонента с получением твердого материала на основе древесины; и

iv) обработку указанного жидкого компонента с получением материала, полученного из гемицеллюлозы.

2. Способ согласно варианту реализации 1, отличающийся тем, что твердый материал на основе древесины содержит топливо, предпочтительно топливные гранулы или порошкообразное топливо.

3. Способ согласно варианту реализации 2, отличающийся тем, что указанные топливные гранулы или порошкообразное топливо представляют собой древесные топливные гранулы, обедненные гемицеллюлозой.

4. Способ согласно варианту реализации 2 или варианту реализации 3, отличающийся тем, что указанные топливные гранулы имеют более высокую энергетическую плотность, чем полностью древесные топливные гранулы. Подобным образом, энергетическая плотность порошкообразного топлива может быть выше, чем плотность полностью древесных опилок и/или гранул.

5. Способ согласно любому предыдущему варианту реализации, отличающийся тем, что указанный материал, полученный из гемицеллюлозы, содержит по меньшей мере один материал, выбранный из: раствора сахара, сиропа, сахарсодержащего порошка, водного раствора этанола и этанола.

6. Способ согласно любому предыдущему варианту реализации, отличающийся тем, что указанное древесное сырье содержит древесную стружку, древесную пыль и/или древесные частицы.

7. Способ согласно любому предыдущему варианту реализации, отличающийся тем, что стадия i) включает паровой взрыв древесного сырья с получением, тем самым, взорванного древесного материала и необязательно промывку указанного взорванного древесного материала с помощью водного материала, такого как вода.

8. Способ согласно варианту реализации 7, отличающийся тем, что указанный паровой взрыв включает:

a) введение древесного сырья в сосуд высокого давления;

b) нагревание древесного сырья путем нагнетания пара и поддержания температуры при от 150 до 280°С в течение промежутка времени от 60 до 2400 секунд;

c) снижение давления на одной или более стадий и удаление взорванного древесного материала из сосуда.

9. Способ согласно любому предыдущему варианту реализации, отличающийся тем, что стадия ii) включает:

d) промывку взорванного древесного материала;

e) разделение взорванного древесного материала и влаги с получением твердой фракции, содержащей большую часть (например, больше 90%) твердой фазы, и текучей фракции, содержащей большую часть (например, больше 70%, предпочтительно больше 80%) жидкости.

10. Способ согласно любому предыдущему варианту реализации, отличающийся тем, что стадия iii) включает:

f) обезвоживание и сушку твердой фракции до содержания влаги ниже 20% с получением, тем самым, указанного твердого компонента.

11. Способ согласно любому предыдущему варианту реализации, отличающийся тем, что стадия iv) включает:

g) фильтрацию текучей фракции в по меньшей мере две стадии;

I) первая стадия фильтрации, после которой остается жидкий компонент; и

II) вторая стадия фильтрации, включающая ультрафильтрацию или нанофильтрацию указанного жидкого компонента, на которой концентрация гемицеллюлозы в фильтрате увеличивается;

h) необязательно ферментацию фильтрата с последующей дистилляцией с получением этанола, или

i) необязательно выпаривание фильтрата с получением сиропа с повышенной концентрацией гемицеллюлозы; и

j) необязательно сушку указанного сиропа с получением порошка.

12. Способ согласно любому предыдущему варианту реализации, отличающийся тем, что древесное сырье содержит древесину мягких пород.

13. Способ согласно любому предыдущему варианту реализации, отличающийся тем, что древесное сырье содержит древесину твердых пород.

14. Способ согласно любому предыдущему варианту реализации, отличающийся тем, что на стадии i) температура составляет от 180 до 230°С или от 195 до 215°С.

15. Способ согласно варианту реализации 9, отличающийся тем, что промывку осуществляют как противоточную промывку.

16. Способ согласно любому предыдущему варианту реализации, отличающийся тем, что по меньшей мере один фермент, способный гидролизовать части целлюлозы, вводят между стадиями i) и ii) с последующим инкубационным периодом до 36 часов перед стадией ii).

17. Способ согласно любому предыдущему варианту реализации, отличающийся тем, что по меньшей мере один фермент, способный гидролизовать части целлюлозы, вводят между стадиями ii) и iii) с последующим инкубационным периодом до 36 часов перед стадией iii).

18. Способ согласно варианту реализации 16 или варианту реализации 17, отличающийся тем, что гидролизованную целлюлозу отделяют после инкубации и необязательно обрабатывают с получением раствора сахара, сиропа и/или сахарсодержащего порошка.

19. Способ согласно варианту реализации 9, отличающийся тем, что влагосодержание твердой фракции составляет ниже 50% в расчете на сырую массу.

20. Способ согласно варианту реализации 10, отличающийся тем, что твердую фракцию обезвоживают и высушивают до влагосодержания ниже 10% в расчете на сырую массу.

21. Способ согласно любому предыдущему варианту реализации, отличающийся тем, что на стадии iii) твердый компонент гранулируют после введения добавки, богатой углеродом, что тем самым увеличивает количество связанного С в гранулах.

22. Способ согласно любому предыдущему варианту реализации, отличающийся тем, что на стадии iii) твердый компонент гранулируют после введения добавки, богатой жиром или маслом.

23. Способ согласно любому предыдущему варианту реализации, отличающийся тем, что на стадии iii) по меньшей мере часть твердой фракции прессуют с получением строительного материала, такого как балки, плиты или листы, необязательно после добавления связующих агентов.

24. Способ согласно варианту реализации 11, отличающийся тем, что после последней фильтрации концентрация растворенного материала в фильтрате составляет выше 10%.

25. Способ согласно варианту реализации 11, отличающийся тем, что после последней фильтрации концентрация растворенного материала в фильтрате составляет выше 20%.

26. Способ согласно варианту реализации 11, отличающийся тем, что после последней фильтрации концентрация растворенного материала в фильтрате составляет выше 25%.

27. Способ согласно варианту реализации 11, отличающийся тем, что фильтрат гидролизуют с помощью тепла, кислот или ферментов до того, как указанный фильтрат необязательно подвергают ферментации.

28. Способ согласно варианту реализации 8, отличающийся тем, что понижение давления в сосуде высокого давления частично осуществляют путем нагнетания воды в указанный сосуд высокого давления.

29. Способ согласно варианту реализации 11, отличающийся тем, что сушку сиропа с получением порошка осуществляют в распылительной сушилке.

1. Способ получения твердого материала на основе древесины и материала, полученного из гемицеллюлозы, из древесного сырья, включающий:

i) паровую обработку или паровой взрыв древесного сырья с получением тем самым текучего компонента, содержащего гемицеллюлозу, и твердого материала на основе древесины, содержащего обработанный паром древесный материал; при этом указанный способ включает стадии:

a) введение древесного сырья в сосуд высокого давления;

b) нагревание древесного сырья путем нагнетания пара и поддержания температуры при от 150 до 280° C в течение промежутка времени от 60 до 2400 секунд;

c) снижение давления на одной или более стадий и удаление взорванного древесного материала из сосуда;

ii) отделение указанного текучего компонента от указанного твердого компонента;

iii) обработку по меньшей мере части указанного твердого компонента с получением твердого материала на основе древесины; и

iv) обработку указанного жидкого компонента с получением материала, полученного из гемицеллюлозы, включающую отделение текучей фракции по меньшей мере в две стадии:

I) первая стадия для удаления суспендированного материала; и

II) вторая стадия (нано- или ультрафильтрация) для увеличения концентрация растворенного материала; где после последней фильтрации концентрация растворенного материала в фильтрате составляет выше 10%.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что древесное сырье содержит древесину мягких пород и/или древесину твердых пород, и на стадии i) b) древесное сырье нагревают путем нагнетания пара и поддержания температуры при от 195 до 215° C в течение промежутка времени от 120 до 720 секунд для древесины твердых пород и температуры при от 200 до 212° C в течение промежутка времени от 180 до 600 секунд для древесины мягких пород.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что указанный твердый материал на основе древесины содержит топливо, предпочтительно топливные гранулы или порошкообразное топливо.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что указанное топливо представляет собой древесные топливные гранулы или порошок, обедненный гемицеллюлозой.

5. Способ по п. 3 или 4, отличающийся тем, что указанные топливные гранулы имеют более высокую энергетическую плотность, чем полностью древесные топливные гранулы.

6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что указанный материал, полученный из гемицеллюлозы, содержит по меньшей мере один материал, выбранный из: раствора сахара, сиропа, сахарсодержащего порошка, водного раствора этанола и этанола.

7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что указанное древесное сырье содержит древесную стружку, древесную пыль и/или древесные частицы.

8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что стадия i) включает промывку указанного обработанного древесного материала с помощью водного материала, такого как вода.

9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что стадия ii) включает:

d) промывку взорванного древесного материала;

e) разделение взорванного древесного материала и влаги с получением твердой фракции, содержащей большую часть твердой фазы, и текучей фракции, содержащей большую часть жидкости.

10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что стадия iii) включает:

f) обезвоживание и сушку твердой фракции до влагосодержания ниже 20% с получением тем самым указанного твердого компонента.

11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что стадия iv) включает:

g) фильтрацию текучей фракции в по меньшей мере две стадии;

I) первая стадия отделения с удалением частиц и/или нерастворимого материала, после которой остается жидкий компонент; и

II) вторая стадия фильтрации, включающая ультрафильтрацию или нанофильтрацию указанного жидкого компонента, на которой концентрация гемицеллюлозы в фильтрате увеличивается.

12. Способ по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что стадия iv) включает

h) ферментацию фильтрата с последующей дистилляцией с получением этанола.

13. Способ по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что стадия iv) включает

i) выпаривание фильтрата с получением сиропа с повышенной концентрацией гемицеллюлозы; и

j) необязательно сушку указанного сиропа с получением порошка.

14. Способ по п. 12, отличающийся тем, что фильтрат гидролизуют с помощью тепла, кислот или ферментов до того, как указанный фильтрат подвергают ферментации.

15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что сушку сиропа с получением порошка осуществляют в распылительной сушилке.

16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что понижение давления в сосуде высокого давления частично осуществляют путем нагнетания воды в указанный сосуд высокого давления.

17. Способ по любому из пп. 1-16, отличающийся тем, что на стадии i) температура составляет от 150 до 230°C или от 195 до 215 °C.

18. Способ по любому из пп. 1-17, отличающийся тем, что по меньшей мере один фермент, способный гидролизовать части целлюлозы, вводят между стадиями i) и ii) с последующим инкубационным периодом до 36 часов перед стадией ii).

19. Способ по любому из пп. 1-18, отличающийся тем, что по меньшей мере один фермент, способный гидролизовать части целлюлозы, вводят в твердый компонент между стадиями ii) и iii) с последующим инкубационным периодом до 36 часов перед стадией iii).

20. Способ по п. 18 или 19, отличающийся тем, что гидролизованную целлюлозу отделяют после инкубации и необязательно обрабатывают с получением раствора сахара, сиропа и/или сахарсодержащего порошка.

21. Способ по п. 9, отличающийся тем, что влагосодержание твердой фракции составляет ниже 50% в расчете на сырую массу.

22. Способ по п. 10, отличающийся тем, что твердую фракцию обезвоживают и высушивают до влагосодержания ниже 10% в расчете на сырую массу.

23. Способ по любому из пп. 1-22, отличающийся тем, что на стадии iii) твердый компонент гранулируют после введения добавки, богатой углеродом, с увеличением тем самым количества связанного C в гранулах.

24. Способ по любому из пп. 1-23, отличающийся тем, что на стадии iii) твердый компонент гранулируют после введения добавки, богатой жиром или маслом.

25. Способ по любому из пп. 1-24, отличающийся тем, что на стадии iii) по меньшей мере часть твердой фракции прессуют с получением строительного материала, такого как балки, плиты или листы, необязательно после добавления связующих агентов.

26. Способ по любому из пп. 1-25, отличающийся тем, что после последней фильтрации концентрация растворенного материала в фильтрате составляет выше 20%.

27. Способ по любому из пп. 1-26, отличающийся тем, что содержание золы в твердом материале на основе древесины составляет менее 0,15 % масс.

28. Способ по любому из пп. 1-27, отличающийся тем, что твердый материал на основе древесины находится в форме частиц, из которых по меньшей мере 80% по количеству имеют наименьший размер менее 250 мкм.

29. Способ по любому из пп. 1-28, отличающийся тем, что твердый материал на основе древесины находится в форме частиц, из которых по меньшей мере 60% по объему имеет размер менее 250 мкм, измеренный с помощью рассеяния лазерного излучения.



 

Похожие патенты:

Изобретение описывает промышленный комплекс для производства древесного угля из брикетированных древесных отходов, включающий участок подготовки теплоносителя, участок подготовки измельченных древесных отходов, участок сушки древесины, оснащенный устройством для сушки, участок брикетирования, участок низкотемпературного пиролиза, характеризующийся тем, что участок подготовки газообразного теплоносителя выполнен в виде комплексного теплогенератора, снабженного топочной камерой для получения топочных газов, узлом сжигания утилизированных пиролизных газов, а также узлом ввода в генерируемый теплоноситель по крайней мере части парогазовой смеси с низким содержанием кислорода и повышенным содержанием пара, возвращенной с участка сушки; участок подготовки измельченных древесных отходов, расположенный перед участком сушки, включает по меньшей мере один приемный бункер исходного сырья, дробильно-размольное оборудование, по крайней мере один бункер-накопитель, размещенный перед впускным каналом сушильного устройства и снабженный питателем-дозатором; участок сушки древесины оснащен сушильным устройством, работающим в режиме совместной циркуляции во взвешенном состоянии парогазового теплоносителя и измельченной древесины в пределах рабочей зоны, выполненной в виде закольцованного канала, при этом сушильное устройство включает узел ввода частиц древесины, узел ввода теплоносителя с низким содержанием кислорода, узел вывода частиц древесины парогазовым потоком, выполненный с возможностью полного вывода частиц, а также полного или частичного их возврата на дополнительный цикл сушки, причем узел вывода выполнен с возможностью предотвращения проникновения кислорода в рабочую зону сушильного устройства; участок для разделения смешанного потока, выходящего из сушильного устройства, на парогазовую смесь и измельченную древесину выполнен с возможностью рекуперации по меньшей мере части парогазовой смеси в комплексном теплогенераторе участка подготовки газообразного теплоносителя и включает по меньшей мере один циклон и один приемный бункер, размещенные ниже по потоку относительно сушильного устройства, причем трубопровод перед циклоном снабжен устройством для регулирования целевой влажности частиц древесины путем конденсации влаги из парогазового потока; участок разделения также включает дымовую трубу для рассеивания по меньшей мере части отходящих газов сушки, снабженную регулировочными вентилями и/или заслонками, причем их позиционирование обеспечивает такой уровень давления внутри комплекса, который подавляет просачивание кислорода в систему, но при этом позволяет по меньшей мере части отходящих газов выходить из системы; участок брикетирования оснащен по меньшей мере одним прессом предпочтительно экструзионного типа; участок низкотемпературного пиролиза, работающий в термостабилизированном режиме, оснащен по меньшей мере двумя устройствами для получения древесного угля, каждое из которых включает термоизолированный корпус с системой газоходов, причем рабочая зона каждого устройства выполнена в виде закольцованного канала, снабженного газопроницаемым рекуператором, установленным внутри закольцованного канала, жаростойким вентилятором и поворотным шибером, при этом система газоходов выполнена с возможностью транспортировки пиролизных газов в комплексный теплогенератор участка подготовки газообразного теплоносителя, а также участок пиролиза снабжен выемными устройствами для загрузки-выгрузки брикетов.

Изобретение относится к области производства биодизельных топлив на основе возобновляемого органического сырья и может быть использовано для целей транспортной отрасли и в энергетике, а именно к СВЧ-устройствам для получения биодизельного топлива из растительных масел.

Изобретение раскрывает установку для получения биотоплива из березовой коры, включающую буферный запас кусковых фракций березовой коры, секционный реактор прямого нагрева, сборник конденсата, приемник газов, теплогенератор, бункер-накопитель карбонизированной шихты, пресс-гранулятор, камеру охлаждения, участок упаковки продукта, систему межоперационных связей, отличающуюся тем, что установка снабжена участком объемного трехосного прессования технологических брикетов из кусковых фракций березовой коры, дезинтегратором карбонизированной биомассы, сепаратором для отделения частично торрефицированных частиц шихты.
Изобретение раскрывает пеллеты из гидролизного лигнина, выполненные в виде топливных гранул, спрессованных из гидролизного лигнина, полученного методом гидролиза древесных отходов растворами серной кислоты, характеризующиеся тем, что перед переработкой гидролизный лигнин обогащается производными отходами гидролизного производства, а перед прессованием проходит тонкую очистку с сортировкой на фракции с последующим удалением минеральных элементов и уменьшением зольности.

Изобретение описывает способ изготовления топливных брикетов из древесных отходов, включающий загрузку древесных отходов, их прессование и сушку, при этом после загрузки древесных отходов дополнительно производят их уплотнение ультразвуком с последующим одновременным прессованием и обработкой древесных отходов высокочастотным электрическим полем.

Изобретение раскрывает топливные брикеты из двухкомпонентной смеси древесного происхождения: первый компонент - измельченные древесные отходы деревозаготовительных предприятий и/или предприятий деревопереработки, а второй компонент - древесный уголь, при этом двухкомпонентная смесь представлена в виде гомогенизированного композиционного материала, полученного компаундированием матрицы из измельченных древесных отходов и упрочняющих дисперсных частиц древесного угля, осуществляемым в два этапа: первый этап - при совмещении следующих одновременно протекающих процессов: сушка древесных отходов с исходной естественной влажностью, диспергирование исходного древесного угля и адсорбция матрицей диспергированного древесного угля; а второй этап - в процессе брикетирования композиционного материала, предпочтительно, экструзией, причем совмещение сушки, диспергирования и адсорбции осуществляют в динамичном закольцованном тепловом потоке смеси топочных газов с выделяемыми в процессе сушки парами влаги древесных отходов, при этом содержание древесного угля в исходном сырье поддерживают в пределах 5÷30 мас.

Изобретение описывает способ получения топливных брикетов из древесных отходов, включающий измельчение, сушку до влажности 12-16%, смешение компонентов смеси, включающей технический гидролизный лигнин, причем подготовку связующей шихты осуществляют путем добавления к техническому гидролизному лигнину 70-80% карбоната натрия 5-10% и дальнейшей механоактивации с последующим добавлением подогретого до 90°C таллового пека 15-20%, полученную шихту в количестве 10-15% смешивают с древесными отходами, измельченными до 1-5 мм в количестве 85-90%, а брикетирование смеси осуществляют при температуре 90±2°C и давлении 45-50 МПа.

Изобретение раскрывает способ автоматизированного управления процессом прессования торфяного топлива, включающий измерение влажности, температуры, расхода сырья и последующее сравнение измеренных данных с значениями, заданными на микроконтроллере, при этом дополнительно включает в себя автоматическое измерение и регулирование давления прессования, скорости движения, а также времени выдержки материала в матричном (прессующем) канале.
Изобретение описывает полено длительного горения, представляющее собой монолитное изделие объемом более 0,5 л и весом более 500 г, содержащее парафин, стеарин, воск или их смеси, древесную муку, измельченную солому, бумагу не более чем 1 мм в диаметре или их смеси, древесные пеллеты до 4 мм в диаметре и с влажностью не более 8%, с массовой долей в %: парафин, стеарин, воск 30-40 древесная мука, измельченная солома, бумага 20-60 древесные пеллеты 10-40 Технический результат заявленного изобретения заключается в увеличении длительности горения полена, а также его однозначной идентификации.
Изобретение раскрывает непрерывный способ получения торрефицированной уплотненной биомассы, включающий стадии:(a) обеспечения подачи уплотненного материала биомассы, (b) погружения уплотненного материала биомассы в горючую жидкость, (c) торрефикации уплотненного материала биомассы в горючей жидкости при температуре или в пределах диапазона температур от примерно 270°C до примерно 320°C в течение периода времени от по меньшей мере 10 минут до примерно 120 минут с образованием торрефицированной уплотненной биомассы, (d) транспортировки торрефицированной уплотненной биомассы из горючей жидкости в ванну с водой и (e) извлечения охлажденной торрефицированной уплотненной биомассы из ванны с водой, при этом торрефицированная уплотненная биомасса, извлеченная на стадии (e), содержит не более чем примерно 20% мас./мас.

Изобретение относится к способу удаления лигнина из биомассы лигноцеллюлозы. Способ включает подачу биомассы лигноцеллюлозы и первого водного раствора в реактор, причем биомасса лигноцеллюлозы и первый водный раствор образуют реакционную смесь; снижение давления в реакторе ниже 0,8 бар (0,08 МПа) абсолютного давления, предпочтительно 0,5 бар (0,05 МПа) абсолютного давления, более предпочтительно ниже 0,2 бар (0,02 МПа) абсолютного давления; выдерживание реакционной смеси при заранее определенной температуре экстракции и добавление по меньшей мере одного экстрагента, такого как основание или кислота, в реактор и экстракцию лигнина из биомассы в жидкую фазу реакционной смеси.

Изобретение раскрывает способ сухого помола нефтекокса, включающий добавление добавок к нефтекоксу и сухой помол нефтекокса вместе с указанными добавками, характеризующийся тем, что в качестве указанных добавок используют комбинацию по меньшей мере одной органической добавки, выбранной из группы, состоящей из алканоламинов, таких как трипропаноламин, полиолов, таких как диэтиленгликоль, полиамидов, сложных полиэфиров, простых полиэфиров, поликарбоксилатных сложных эфиров, поликарбоксилатных простых эфиров, полиоксиалкиленалкилкарбоната натрия, солей аминов, солей полиолов и их комбинаций, и по меньшей мере одной неорганической добавки, выбранной из группы, состоящей из известняка, доломитового известняка, золы-уноса, шлака, глины, латерита, боксита, железной руды, песчаника и их комбинаций, причем добавки добавляют в нефтекокс в количестве от 0,51 до 10% масс.

Изобретение раскрывает модификатор горения твердого, жидкого или газообразного топлива, который содержит катализатор горения и органический растворитель, при этом в качестве катализатора горения используется дициклопентадиенилтрикарбонил марганца, а в качестве органического растворителя - метилбензол при следующем соотношении компонентов, масс.%: дициклопентадиенилтрикарбонил марганца 5-20 органический растворитель 80-95. Технический результат заключается в повышении температуры горения твердого, жидкого или газообразного топлива при уменьшении количества токсичных веществ в отходящих газах процесса горения топлива.
Изобретение раскрывает способ получения бездымного бытового топлива, включающий смешение исходных компонентов – углеродсодержащего материала, связующего, минеральной добавки и воды, прессование брикетной смеси и сушку сформированного брикет, при этом в качестве углеродсодержащего материала используют мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, с исходным гранулометрическим составом 0-15 мм, в качестве связующего используют муку злаковых культур или крахмал, в качестве минеральной добавки используют глину, алевролит или бентонит, где исходные компоненты берут в следующем соотношении, мас.%: углеродсодержащий материал не менее 50; связующее 3,5–20,0; минеральная добавка 1,0-10,0; вода – остальное.
Изобретение раскрывает пеллеты из гидролизного лигнина, выполненные в виде топливных гранул, спрессованных из гидролизного лигнина, полученного методом гидролиза древесных отходов растворами серной кислоты, характеризующиеся тем, что перед переработкой гидролизный лигнин обогащается производными отходами гидролизного производства, а перед прессованием проходит тонкую очистку с сортировкой на фракции с последующим удалением минеральных элементов и уменьшением зольности.

Изобретение описывает способ получения твердого топлива, включающий стадии, на которых приготавливают суспензию путем смешивания порошкообразного низкосортного угля и масла; испаряют влагу, содержащуюся в суспензии, с помощью нагревания и разделяют суспензию, полученную после стадии испарения, на твердый материал и жидкость, при этом стадия испарения включает в себя стадии, на которых подогревают суспензию в первом пути циркуляции и нагревают подогретую суспензию во втором пути циркуляции, который отличен от первого пути циркуляции, причем технологический пар, образующийся на стадии испарения, используется в качестве теплоносителя для любой одной из стадии подогрева и стадии нагревания, и вводимый извне пар используется в качестве теплоносителя для другой стадии.

Изобретение описывает способ брикетирования углеродных восстановителей, преимущественно буроугольного или каменного полукокса (кокса), включающий смешение связующих материалов с полукоксом (коксом), прессование и сушку брикетов, отличающийся тем, что в качестве связующих материалов используют комбинированное связующее, содержащее высокотемпературный и низкотемпературный компоненты, причем сначала смешивают углеродный восстановитель с высокотемпературным компонентом, затем добавляют низкотемпературный компонент, при этом в качестве высокотемпературного компонента используют кубовые продукты переработки нефти в виде смолы пиролиза или каталитического газойля в количестве 25-30 масс.

Согласно настоящему изобретению способ хранения модифицированного угля включает стадию штабелирования посредством укладки в штабель агломерированного и измельченного в порошок модифицированного угля.
Изобретение раскрывает способ получения кускового топлива путем смешения исходных компонентов – углеродсодержащего материала, зернистого наполнителя и связующего, формования полученной смеси и сушки, при этом в качестве углеродсодержащего материала используют осадок фильтр-прессов углеобогатительной фабрики, получаемый в результате обогащения угля марок Д, ДГ, Г, с исходным гранулометрическим составом 0-100 мкм, в качестве связующего - смесь муки и смолы пиролизной тяжелой в соотношении 1:1, при этом исходные компоненты берут в следующем количестве, масс.

Изобретение описывает способ производства модифицированного угля из низкокачественного угля как исходного материала, включающий стадию дегидратации в масле низкокачественного угля; стадию добавления воды в дегидратированный уголь; стадию агломерации содержащего добавленную воду угля и стадию постепенного окисления агломерированного угля, в котором на стадии добавления воды добавляемое количество воды регулируется таким образом, что содержащий добавленную воду уголь имеет содержание воды, составляющее 5 мас.% или более и 20 мас.% или менее, и на стадии окисления агломерированный уголь выдерживается на воздухе при температуре, составляющей 70°C или более и 100°C или менее, где скорость потребления кислорода окисленным углем после стадии окисления составляет 1 мг/г в сутки или менее.

Способ приготовления композитного топлива, включающий подачу мазута и дозированного количества воды в емкость и обработку смеси в эмульгаторе методом многократной гидродинамической обработки, отличающийся тем, что перед смешением мазут и воду по отдельности обрабатывают методом многократной циркуляции до получения рН воды не менее 8,4-8,6, причем мазут обрабатывают по времени столько же, сколько и воду, а затем мазут и воду смешивают и полученную смесь обрабатывают методом многократной циркуляции при скорости ротора эмульгатора не менее 24 м/с до состояния, когда размер глобул воды в эмульсии не превышал 1 мкм.

Изобретение описывает способ получения твердого материала на основе древесины и материала, полученного из гемицеллюлозы, из древесного сырья, включающий: i) паровую обработку или паровой взрыв древесного сырья с получением тем самым текучего компонента, содержащего гемицеллюлозу, и твердого материала на основе древесины, содержащего обработанный паром древесный материал; при этом указанный способ включает стадии: a) введение древесного сырья в сосуд высокого давления; b) нагревание древесного сырья путем нагнетания пара и поддержания температуры при от 150 до 280° C в течение промежутка времени от 60 до 2400 секунд; c) снижение давления на одной или более стадий и удаление взорванного древесного материала из сосуда; ii) отделение указанного текучего компонента от указанного твердого компонента; iii) обработку по меньшей мере части указанного твердого компонента с получением твердого материала на основе древесины; и iv) обработку указанного жидкого компонента с получением материала, полученного из гемицеллюлозы, включающую отделение текучей фракции по меньшей мере в две стадии: I) первая стадия для удаления суспендированного материала; и II) вторая стадия для увеличения концентрация растворенного материала; где после последней фильтрации концентрация растворенного материала в фильтрате составляет выше 10. Технический результат заключается в получении топлива из древесного сырья высокого качества с низким содержанием золы. 28 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх