FI20185748A1 - Porous, formable material and method for manufacturing the same - Google Patents
Porous, formable material and method for manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- FI20185748A1 FI20185748A1 FI20185748A FI20185748A FI20185748A1 FI 20185748 A1 FI20185748 A1 FI 20185748A1 FI 20185748 A FI20185748 A FI 20185748A FI 20185748 A FI20185748 A FI 20185748A FI 20185748 A1 FI20185748 A1 FI 20185748A1
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- mixture
- lignin
- porous
- mold
- foamed
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/30—Active carbon
- C01B32/312—Preparation
- C01B32/318—Preparation characterised by the starting materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/30—Active carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/3007—Moulding, shaping or extruding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/30—Active carbon
- C01B32/312—Preparation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/30—Active carbon
- C01B32/312—Preparation
- C01B32/336—Preparation characterised by gaseous activating agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/22—After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Keksinnön kohteena on huokoinen muotoiltava materiaali ja menetelmä sen valmistamiseksi. Menetelmässä käytetään lignoselluloosaperäistä lähtöainetta muodostamalla biomassan fraktioinnista saatavista jakeista ligniiniä sisältävä seos, jota käsitellään huokoisen kappaleen valmistamiseksi. Menetelmässä materiaali vaahdotetaan, muotoillaan, lämpökäsitellään, hiillytetään sekä aktivoidaan. Saatava hiilletty ja aktivoitu kappale soveltuu mm. täytekappaleeksi, suodattimeksi sekä katalyyttien runkoaineeksi.The invention relates to a porous molding material and a method for producing the same. The process uses a lignocellulosic starting material to form a lignin-containing mixture from the fractions from biomass fractionation, which is treated to produce a porous body. In the method, the material is foamed, shaped, heat treated, carbonized and activated. The available charred and activated part is suitable for e.g. filler, filter and catalyst filler.
Description
HUOKOINEN MUOTOILTAVA MATERIAALI JA MENETELMÄ SEN VALMISTAMISEKSIPORRY MOLDING MATERIAL AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE
Tekniikan alaEngineering
Esillä oleva keksintö liittyy huokoisiin muotoiltaviin biomateriaalipohjaisiin materiaaleihin, niiden valmistamiseen sekä niiden käyttöön.The present invention relates to porous moldable biomaterial-based materials, their preparation and their use.
Etenkin keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista menetelmää huokoisen muotoiltavan kappaleen aikaansaamiseksi sekä tällaisella menetelmällä aikaansaatavaa tuotetta.In particular, the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 for obtaining a porous shaped body and to a product obtainable by such a method.
Keksintö koskee myös patenttivaatimuksen 16 mukaista huokoista kappaletta sekä sen käyttöä.The invention also relates to a porous body according to claim 16 and to its use.
Tekniikan tasoState of the art
Niin sanotulla huokoiselle eli vaahdotetulle hiilelle löytyy käyttöä useissa erilaisissa käyttökohteissa, kuten lämmöneristyksessä (myös erittäin korkeissa lämpötiloissa), erilaisissa, suodattimissa ja katalyyseissä. Katalyysireaktioissa huokoisia hiillettyjä materiaaleja käytetään erityisesti katalyyttien kantaja-aineina niiden suuren ominaispintaalan vuoksi.So-called porous carbon is found to be used in many different applications, such as thermal insulation (even at very high temperatures), various filters and catalysis. In catalytic reactions, porous carbonized materials are used in particular as catalyst supports due to their high specific surface area.
Perinteisesti huokoisia hiilimateriaaleja valmistetaan pääsääntöisesti hiillyttämällä synteettisiä hartsivaahtoja, kuten polyuretaani- ja fenolihartsivaahtoja. Tällaiset materiaalit ovat epäekologisia ja kalliita valmistaa. Siten tutkimuksessa pyritään löytämään vaihtoehtoisia materiaaleja näille synteettisille aineille. Tunnettua on mm. ligniinin käyttö korvaamaan fenoleita polyuretaanivaahdossa.Traditionally, porous carbon materials are mainly made by carbonizing synthetic resin foams such as polyurethane and phenolic resin foams. Such materials are non-ecological and expensive to manufacture. Thus, research seeks to find alternative materials for these synthetics. It is known e.g. use of lignin to replace phenols in polyurethane foam.
Aikaisemmin on pyritty valmistamaan erilaisia bioperäisiä vaahtotuotteita pääosin puhtaista biomateriaalipohjaisista lähtöaineista, kuten tanniini, ligniini ja furfuraalialkoholi, mutta myös epäpuhtaiden lähtöaineiden käyttöä on tutkittu.In the past, efforts have been made to produce various bio-based foam products based mainly on pure biomaterial-based starting materials, such as tannin, lignin and furfural alcohol, but the use of impure starting materials has also been studied.
20185748 prh 07-09- 201820185748 prh 07-09- 2018
Tekniikan tasoa tältä osin edustaa esimerkiksi julkaisu US3894848, jossa on esitetty huokoisen muotoiltavan materiaalin valmistaminen ligniinin vesiliuoksesta. Menetelmä käsittää lähtöaineen vaahdottamisen ja. lämpökäsittelyn muotissa sekä näin saadun huokoisen materiaalin hiillyttämisen.The prior art in this respect is represented, for example, by US3894848, which discloses the preparation of a porous molding material from an aqueous solution of lignin. The process comprises foaming the starting material and. heat treatment in a mold as well as carbonization of the porous material thus obtained.
Artikkeleissa ”Tannin based foams and its derived carbon foams” (Tondi, G. et al, 2010) ja ”Chemistry, morphology, micro tomography and activation of natural and carbonized tannin foams for different applications” (Pizzi, A., 2012) on kuvattu 95 % puhtaita tanniinivaahtoja sekä niiden hiillyttämistä ja mahdollista aktivointia.The articles “Tannin based foams and its derived carbon foams” (Tondi, G. et al, 2010) and “Chemistry, morphology, micro tomography and activation of natural and carbonized tannin foams for different applications” (Pizzi, A., 2012) have described 95% pure tannin foams and their carbonization and possible activation.
Julkaisussa W02005016818 on kuvattu prosessi hiilivaahdon valmistamiseksi lignosulfonaatin metallisuolasta. Prosessissa lähtöaineen vaahdotus ja hiillyttäminen suoritetaan samanaikaisesti hapettomassa ilmakehässä, yli 100 psi:n paineessa ja yli 250 15 °C:n lämpötilassa.WO2005016818 describes a process for preparing a carbon foam from a metal salt of a lignosulfonate. In the process, flotation and carbonization of the starting material are performed simultaneously in an oxygen-free atmosphere, at pressures above 100 psi and at temperatures above 250 ° C.
Hiilimateriaaleista on myös tunnettua valmistaa aktiivihiiltä, jonka toiminta perustuu adsorptioon, jolloin aktiivihiili toimii adsorbenttina sitoen pinnalleen tiettyjä molekyylejä joko kaasumaisesta, tai nestemäisestä aineesta. Tyypillisesti vaahdotetun hiilimateriaalin 20 huokosiin, riippuen tietysti huokoskoosta ja molekyylien koosta, jää molekyylejä kiinni jo pelkästään fyysisen kokonsa vuoksi, jolloin huokoinen materiaali toimii jo sellaisenaan ns. sihtinä. Aktiivihiilen merkittävä ominaisuus on sen erityisen huokoinen rakenne, joka aikaansaa sen suuren ominaispinta-alan ja parantaa samalla aktiivihiilen suodattavia ominaisuuksia.It is also known to make activated carbon from carbon materials, the operation of which is based on adsorption, in which case the activated carbon acts as an adsorbent, binding to its surface certain molecules from either a gaseous or a liquid substance. Typically, in the pores of the foamed carbon material 20, depending, of course, on the pore size and the size of the molecules, the molecules are trapped solely because of their physical size, whereby the porous material already functions as such. sihtinä. A significant feature of activated carbon is its particularly porous structure, which provides its high specific surface area and at the same time improves the filterable properties of activated carbon.
Aktiivihiilen tehokkaan pinta-alan koko vaihtelee paljon riippuen hiilen aktivointiasteesta ja aktiivihiilen valmistamiseen käytetystä raaka-aineesta. Raaka-aineeksi pyritään valitsemaan materiaali, joka antaa aktiivihiilen tulevaan käyttötarkoitukseen parhaimmat ominaisuudet. Yleisimpiä käytettyjä aktiivihiilen raaka-aineita ovat puu, sahanpuru, turve, 30 kookospähkinän kuoret, kivihiili ja raakaöljyn jätteet. Tyypillisesti valittu raaka-aine murskataan ja tämän jälkeen hiillytetään noin 800-1000 °C lämpötilassa. Hiillytyksen aikana suurin osa. hiilivedystä ja osa. hiilestä poistuu, jolloin hiilen pinta-ala. kasvaa.The size of the effective surface area of activated carbon varies greatly depending on the degree of activation of the carbon and the raw material used to make the activated carbon. The aim is to choose a material that gives the best properties of activated carbon for future use. The most commonly used activated carbon raw materials are wood, sawdust, peat, 30 coconut shells, coal and crude oil waste. Typically, the selected feedstock is crushed and then carbonized at a temperature of about 800-1000 ° C. During charring most. hydrocarbon and part. the carbon is removed, leaving the surface area of the carbon. grow.
20185748 prh 07-09- 201820185748 prh 07-09- 2018
Hiilen aktivoinnilla voidaan parantaa hiilen orgaanisten aineiden adsorptiokykyä kasvattamalla huokosten kokoaja halkaisijaa. Aktivoinnin aikana hiilen huokosista poistuu eri aineita, jolloin rakenteeseen jää tyhjiä kohtia eli huokosten tilavuus kasvaa. Aktivoinnin seurauksena poistuvat aineet muodostavat hiileen myös täysin uusia huokosia. Aktivoidun hiilen ominaispinta-ala on tyypillisesti 500-1500 m7g.Activation of carbon can improve the adsorption capacity of carbon organic matter by increasing the pore collector diameter. During the activation, various substances are removed from the carbon pores, leaving empty spaces in the structure, i.e. the volume of the pores increases. The substances removed as a result of the activation also form completely new pores in the carbon. The specific surface area of activated carbon is typically 500-1500 m7g.
Raaka-aineen valinnassa merkittävää on huomioida lopputuotteen tavoiteltu partikkelikoko, huokosten rakenne, kokonaispinta-ala ja ainesosien välillä oleva tyhjä tila sekä tietysti raaka-aineen hinta.When choosing a raw material, it is important to take into account the desired particle size of the final product, the structure of the pores, the total surface area and the empty space between the ingredients, and of course the price of the raw material.
Tyypillisesti aktiivihiili on joko hienojakoisena jauheena tai raemaisessa muodossa, mutta myös vaahtomaista aktiivihiiltä on valmistettu.Typically, the activated carbon is either in a fine powder or in granular form, but foamed activated carbon has also been prepared.
Ennestään tunnetaan myös aktivoidun hiilen valmistaminen biomassasta. Tällaisia on kuvattu mm. julkaisuissa CN1070021486 ja US4552863. Julkaisussa CN1070021486 on esitetty menetelmä aktiivihiilen valmistamiseksi biomassasta vaahdottamalla, kalsinoimalla ja lopuksi aktivoimalla hiillytetty vaahto käyttäen kaasua. Julkaisun US4552863 mukaisessa menetelmässä valmistetaan aktiivihiiltä käyttäen puuta hiililähteenä.It is also known to produce activated carbon from biomass. Such have been described e.g. in CN1070021486 and US4552863. CN1070021486 discloses a process for producing activated carbon from biomass by foaming, calcining and finally activating the carbonized foam using a gas. In the process of US4552863, activated carbon is produced using wood as a carbon source.
Pelkästään lämpökäsiteltyjen vaahtojen on todettu olevan usein varsin hauraita. Hiillyttämisen tai aktivoinnin avulla saadaan muiden ominaisuuksien lisäksi parannettua myös huokoisen materiaali mekaanista kestävyyttä.Heat-treated foams alone have often been found to be quite brittle. In addition to other properties, carbonization or activation also improves the mechanical resistance of the porous material.
Edelleen huokoisten materiaalien ominaisuuksissa ja etenkin muotoiltavuudessa sekä käytetyissä lähtöaineissa on kehittämisen varaa. Erityisesti ekologisten lähtöaineiden käyttöä tulee tehostaa ja teollisuuden sivutuotteiden hyötykäyttöä lisätä entisestään. Millään lähtöaineella ei myöskään ole onnistuttu optimoidaan kaikkia edullisia ominaisuuksia samanaikaisesti ympäristöystävällisyyden ja edullisuuden kanssa.Furthermore, there is room for improvement in the properties of porous materials, and in particular in formability and in the starting materials used. In particular, the use of ecological feedstocks must be made more efficient and the utilization of industrial by-products must be further increased. Nor has any starting material succeeded in optimizing all the advantageous properties simultaneously with environmental friendliness and affordability.
Tavoiteltavia ominaisuuksia ovat suhteellisen alhainen tiheys, mekaaninen vahvuus ja suuri lämmönjohtavuus, joka on yleensä seurausta ainakin osittain järjestäytyneestä kiderakenteesta.The desired properties are relatively low density, mechanical strength, and high thermal conductivity, which is usually the result of at least a partially organized crystal structure.
20185748 prh 07-09- 201820185748 prh 07-09- 2018
Keksinnön yleinen kuvausGeneral description of the invention
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen menetelmä huokoisten muotoiltavien materiaalien valmistamiseksi bioperäisistä lähtöaineista. Erityisesti tarkoituksena on saada aikaan menetelmä hiilivaahtojen valmistamiseksi käyttämällä kustannuksiltaan edullisia lähtöaineita, joilla on kuitenkin tarvittavat fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet käytön kannalta.It is an object of the present invention to provide a novel method for producing porous moldable materials from organic starting materials. In particular, it is an object to provide a process for the preparation of carbon foams using low-cost starting materials which, however, have the necessary physical and chemical properties for use.
Erityisesti keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä, jolla voidaan valmistaa hiilivaahtoja lignoselluloosaperäisestä lähtöaineesta.In particular, it is an object of the invention to provide a process for preparing carbon foams from a lignocellulosic starting material.
Keksinnön tarkoituksena, on myös saada aikaan uudenlainen muotoiltava materiaali.It is also an object of the invention to provide a novel mouldable material.
Keksintö perustuu siihen havaintoon, että käsittelemällä lignoselluloosaperäistä lähtöainetta keksinnön mukaisella menetelmällä saadaan muodostettua bioperäinen huokoinen muotoiltu kappale, joka on kauttaaltaan hiillytetty ja. aktivoitu.The invention is based on the finding that by treating the lignocellulosic starting material with the process according to the invention, a bioavoidable porous shaped body can be formed which is carbonized throughout and. enabled.
Keksinnön mukaisessa, menetelmässä nestemäistä väliainetta sisältävä seos muodostetaan biomassan fraktioiunista saatavasta ligniiniä sisältävästä jakeesta, johon seokseen lisätään mahdollisesti myös biomassan fraktioinnin seurauksena syntyneitä muita jakeita.In the process according to the invention, the mixture containing a liquid medium is formed from a lignin-containing fraction obtained from a biomass fractionation furnace, to which other fractions formed as a result of the biomass fractionation are optionally added.
Muodostettu seos vaahdotetaan ja muotoillaan muotissa ennalta määrättyyn muotoon. Näin saatu muotoiltu vaahto saatetaan vielä lämpökäsittelyyn, minkä jälkeen se hiillytetään ja lopuksi aktivoidaan.The formed mixture is foamed and shaped in a mold to a predetermined shape. The shaped foam thus obtained is further subjected to a heat treatment, after which it is carbonized and finally activated.
Esitetyllä tavalla saadaan aikaan vaahdotettuja biomassapohjaisia kappaleita, joita voidaan käyttää esimerkiksi erilaisissa puhdistuskohteissa, kuten kaasujen ja nesteiden puhdistuksessa tai puhdistimissa, täytekappaleena tai katalyyttien runkoaineena.As shown, foamed biomass-based bodies are provided which can be used, for example, in various cleaning applications, such as the cleaning or purification of gases and liquids, as a filler or as a catalyst filler.
Täsmällisemmin sanottuna keksinnölle on tunnusomaista se, mikä on esitetty itsenäisten 30 patenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa.More specifically, the invention is characterized by what is set forth in the characterizing parts of the independent claims.
Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä menetelmällä saadaan aikaiseksiThe invention provides considerable advantages. Thus, the method achieves
20185748 prh 07-09- 2018 itsensä kantavia monoliittisia, aktivoituja, huokoisia rakenteita. Erityisesti saadaan aikaiseksi huokoisia muotoiltuja kappaleita, jotka ovat kauttaaltaan hiillytettyjä ja aktivoituja. Keksinnön mukaisella hiillytetyllä ja aktivoidulla huokoisella kappaleella on edullisia ominaisuuksia, kuten pieni sähkönjohtavuus, pieni lämmönjohtavuus ja alhainen tiheys. Näitä ominaisuuksia voidaan myös muokata monipuolisesti käyttötarkoituksen mukaan. Eristeiden kohdalla voidaan esimerkiksi pyrkiä huonoon lämmönjohtavuuteen pienentämällä tiheyttä ja sähkönjohtavuutta voidaan säätää esimerkiksi lisäämällä vaahtoon metalleja, jotka johtavat paremmin sähköä. Sähkönjohtavuuteen vaikuttaa myös esimerkiksi lämpökäsittelyssä käytetty lämpötila, korkeissa lämpötiloissa tapahtuva lämpökäsittely tyypillisesti parantaa sähkönjohtavuutta. Siten keksinnön mukaisella muotoillulla kappaleella on laajat sovellutusmahdollisuudet.20185748 prh 07-09- 2018 self-supporting monolithic, activated, porous structures. In particular, porous shaped bodies are obtained which are carbonized and activated throughout. The carbonized and activated porous body of the invention has advantageous properties such as low electrical conductivity, low thermal conductivity and low density. These features can also be customized in a variety of ways. In the case of insulators, for example, poor thermal conductivity can be sought by reducing the density, and the electrical conductivity can be adjusted, for example, by adding metals to the foam that conduct electricity better. Electrical conductivity is also affected by, for example, the temperature used in the heat treatment, heat treatment at high temperatures typically improves the electrical conductivity. Thus, the shaped body according to the invention has a wide range of applications.
Sopivimmin keksinnön mukainen vaahdotus tapahtuu normaalipaineessa ja huoneenlämpötilassa. Vaahdotus voidaan kuitenkin tehdä myös ali- tai ylipaineessa, esimerkiksi 0,1-10 harm absoluuttisessa paineessa. Kun seos vaahdotetaan ilman ulkoista lämmitystä, voidaan paremmin hallita vaahdotusta ja saadaan tasalaatuisia vaahtokappaleita.Most preferably, the flotation according to the invention takes place at normal pressure and at room temperature. However, flotation can also be carried out under reduced or overpressure, for example at 0.1-10 harm absolute pressure. When the mixture is foamed without external heating, the foaming can be better controlled and uniform foam bodies are obtained.
Keksinnössä voidaan käyttää lähtöaineena hyvin laajasti erilaisia lignoselluloosapohjaisia 20 raaka-aineita, kuten erilaisia kasveja ja niiden osia, erilaisten fraktiointiprosessien sivujakeita sekä turve- ja biokaasulaitosten mädätteitä ja muita biologisesti osittain hajonneita tai käsiteltyjä materiaaleja. Keksinnössä käytettävät bioperäiset raaka-aineet vähentävät fossiilisten raaka-aineiden tarvetta ja pienentävät tuotteen hiilidioksidi] alanjälkeä Keksinnön mukaisessa menetelmässä on siten mahdollista hyödyntää halvempia, puhdistamattomia, lähtöaineita tai puhdistettuja raaka-aineita, tai yhdistää näitä. Näin saadaan käytettyä hyödyksi myös fraktiointiprosessin sivujakeita.A wide variety of lignocellulosic feedstocks can be used as a starting material in the invention, such as various plants and parts thereof, by-products of various fractionation processes, as well as digestate from peat and biogas plants and other partially biodegraded or treated materials. The bio-based raw materials used in the invention reduce the need for fossil raw materials and reduce the carbon footprint of the product. The process according to the invention thus makes it possible to utilize or combine cheaper, crude, starting materials or purified raw materials. This also makes use of the side fractions of the fractionation process.
Keksinnön mukaisella valmistusmenetelmällä on etuna lisäksi ympäristöystävällisyys, yksinkertainen teknologia ja alhainen energian kulutus. Energian kulutusta voidaan pienentää, kun hyödynnetään eri prosessivaiheissa käytettyjen kaasuvirtojen energiaa ottamalla niitä talteen ja hyödyntämällä esimerkiksi esilämmityksessä. Lisäksi vaahdotukseen käytettäviä helposti haihtuvia komponentteja voidaan kierrättääThe manufacturing method according to the invention also has the advantage of environmental friendliness, simple technology and low energy consumption. Energy consumption can be reduced by utilizing the energy of the gas streams used in the different process steps by recovering them and utilizing them, for example, in preheating. In addition, volatile components used for flotation can be recycled
20185748 prh 07-09- 2018 lauhduttamalla ja uudelleen käyttämällä. Hiillyttämis-vaiheessa syntyviä haihtuvia jakeita voidaan myös hyödyntää energian lähteenä tai niistä voidaan ottaa lämpöä talteen lauhduttamalla, jolloin myös nämä nestejakeet voidaan hyödyntää muissa prosesseissa. Lauhtumattomat kaasut voidaan polttaa ja näin tuotettu energia voidaan hyödyntää esimerkiksi prosessissa, lämmityksessä tai sähköntuotannossa.20185748 prh 07-09- 2018 by condensing and reusing. The volatile fractions generated in the carbonization step can also be utilized as a source of energy or heat can be recovered from them by condensation, in which case these liquid fractions can also be utilized in other processes. Non-condensable gases can be burned and the energy produced in this way can be utilized, for example, in process, heating or electricity generation.
Keksinnön mukaisella huokoisella materiaalilla on etuna myös sen kierrätettävyys ja uusiokäyttö. Valmistettu huokoinen materiaali voidaan regeneroida suoraan uudelleen kuumentamalla tai vaihtoehtoisesti murskaamalla, minkä jälkeen sitä voidaan käyttää uuden vaahdon raaka-aineena. Lopuksi hiillytettyä materiaalia voidaan käyttää maanparannusaineena, jolloin sen sisältämä hiili (CO2 negatiivinen) saadaan varastoitua pitkäaikaisesti maaperään, tai vaihtoehtoisesti se voidaan polttaa ja tuottaa näin vihreää energiaa.The porous material according to the invention also has the advantage of being recyclable and reusable. The produced porous material can be directly regenerated by heating or alternatively by crushing, after which it can be used as a raw material for a new foam. Finally, the carbonized material can be used as a soil improver, allowing the carbon (CO2 negative) it contains to be stored in the soil for a long time, or alternatively it can be burned to produce green energy.
Seuraavassa tarkastellaan lähemmin keksinnön edullisia sovellusmuotoja oheiseen piirustukseen viitaten. Piirustuksessa on esitetty yksinkertaistettu kaaviokuva yhden sovelluta smuodon mukaisen menetelmän vaiheista.In the following, preferred embodiments of the invention will be examined in more detail with reference to the accompanying drawing. The drawing shows a simplified schematic diagram of the steps of one method according to an applicable form.
PiirustuksetDrawings
Kuvio 1 on lohkokaavio, jossa on esitetty yhden sovellutusmuodon mukaisen menetelmän vaiheet.Fig. 1 is a block diagram showing the steps of a method according to one embodiment.
Sovellutusmuodotembodiments
Esillä oleva keksintö koskee huokoista muotoiltavaa materiaalia ja menetelmää sen valmistamiseksi.The present invention relates to a porous molding material and a method for producing the same.
Valmistettavista tuotteista käytetään seuraavassa nimityksiä ”kappale” ja ”vaahtokappale” 30 toistensa synonyymeina. Kyseessä on kolmiulotteinen kappale, joka on huokoinen.The products to be manufactured are hereinafter referred to as “body” and “foam body” 30 as synonyms for each other. It is a three-dimensional body that is porous.
Vaahdotuksen jälkeen huokoinen materiaali käsittää lähinnä makrohuokoisia. Tyypillisesti huokosten pienin ulottuvuus on tällöin ainakin 0,01 mm. Aktivoinnin seurauksenaAfter flotation, the porous material comprises mainly macroporous. Typically, the smallest dimension of the pores is then at least 0.01 mm. As a result of activation
20185748 prh 07-09- 2018 kappaleeseen syntyy suuri määrä mikro- ja mesohuokosia.20185748 prh 07-09- 2018 a large number of micropores and mesopores are formed in the body.
Sopivimmin kappale on kauttaaltaan huokoinen, mikä tarkoittaa, että huokoinen rakenne ulottuu kappaleen sisältä aina sen pintaan asti. Sopivimmin huokoinen kappale eli vaahtokappale on kaasuja läpäisevä.Preferably, the body is porous throughout, which means that the porous structure extends from inside the body to its surface. Preferably, the porous body, i.e. the foam body, is permeable to gases.
Kappaleet ovat ”monoliittisiä”, millä tässä yhteydessä tarkoitetaan, että niiden runkorakenne koostuu kauttaaltaan samasta aineesta, eli kappale on ”yhtä ainetta”.The bodies are “monolithic”, which in this context means that their body structure consists of the same substance throughout, i.e. the body is “one substance”.
Kappaleet ovat tyypillisesti mekaanisesti lujia ja esillä olevasta materiaalista on mahdollista valmistaa itsensä kantavia kappaleita. ”Itsensä kantava” tarkoittaa, että niistä voidaan muodostaa tuotteita, kuten suodattimia ja vastaavia kappaleita, jotka eivät tarvitse erillistä runkokerrosta tai -rakennetta.The pieces are typically mechanically strong and it is possible to make self-supporting pieces from the present material. “Self-supporting” means that they can be used to form products, such as filters and similar pieces, that do not require a separate body layer or structure.
Yhden sovelluksen mukainen menetelmä on esitetty kuviossa 1.The method according to one embodiment is shown in Figure 1.
Menetelmän ensimmäisessä vaiheessa (kuvion 1 viitenumero 2) muodostetaan nestemäistä väliainetta sisältävä seos biomassan fraktioinnista 1 saatavasta ligniiniä sisältävästä jakeesta.In the first step of the process (reference number 2 in Fig. 1), a mixture containing a liquid medium is formed from a lignin-containing fraction obtained from biomass fractionation 1.
Tyypillisesti ligniinipitoinen jae on peräisin biomassasta, kuten puusta tai yksi- tai monivuotisista kasveista. Jae saadaan esimerkiksi uuttamalla biomassaa vesiliuoksilla, esimerkiksi kuumavesiuutolla tai paineistetulla kuumavesiuutolla tai perinteisellä kemiallisella, sellukeitolla. Vesiliuokset sisältävät sopivimmin ligniinin liukenemista edistäviä komponentteja, kuten alkaleja, esim, alkalimetalli- tai maa-alkalimetalli hydroksideja, karbonaatteja, sulfideja tai näiden seoksia. Uuttoliuokset voivat myös sisältää peroksideja sekä orgaanisia yhdisteitä, kuten permuurahaishappoa tai Caronin suolaa.Typically, the lignin-containing fraction is derived from biomass, such as wood or annual or perennial plants. The fraction is obtained, for example, by extracting the biomass with aqueous solutions, for example by hot water extraction or pressurized hot water extraction or by conventional chemical pulp cooking. Aqueous solutions preferably contain lignin-dissolving components such as alkalis, e.g., alkali metal or alkaline earth metal hydroxides, carbonates, sulfides, or mixtures thereof. Extraction solutions may also contain peroxides as well as organic compounds such as perforic acid or Caron's salt.
Uutta voidaan suorittaa myös orgaanisilla tai ionisilla liuottimilla.The novelty can also be performed with organic or ionic solvents.
Seoksen sisältämä nestemäinen väliaine toimii seoksessa vaahdottajana. Yhden sovellutusmuodon mukaan nestemäinen väliaine on vettä. Toisen sovellutusmuodon mukaan nestemäinen väliaine voi olla esimerkiksi orgaaninen liuos, kuten alkoholi, taiThe liquid medium contained in the mixture acts as a foamer in the mixture. In one embodiment, the liquid medium is water. According to another embodiment, the liquid medium may be, for example, an organic solution such as an alcohol, or
20185748 prh 07-09- 2018 ioninen liuos. Nestemäinen väliaine voi olla myös useamman eri nesteen seos. Käyttämällä nestemäistä väliainetta, jolla on alhainen kiehumispiste, voidaan pienentää vaahdon kuivaukseen tarvittavaa energiaa.20185748 prh 07-09- 2018 ionic solution. The liquid medium may also be a mixture of several different liquids. By using a liquid medium with a low boiling point, the energy required to dry the foam can be reduced.
Yhden sovellutusmuodon mukaan vaahdotukseen käytetty nestemäinen väliaine voidaan kerätä talteen ja kierrättää käytettäväksi uudelleen.In one embodiment, the liquid medium used for flotation can be collected and recycled for reuse.
Ligniini voi olla joko käsittelemättömänä tai käsiteltynä tai näiden seoksena. Niinpä ligniini voi olla missä tahansa muodossa, kuten alkaaliligniininä, tioli-muodossa tai lignosulfonaatin metallisuolana.The lignin may be either untreated or treated or a mixture thereof. Thus, the lignin may be in any form, such as an alkaline lignin, a thiol form, or a metal salt of a lignosulfonate.
Yhden sovellutusmuodon mukaan ligniinipitoiseen seokseen lisätään myös biomassan fraktioinnista 1 saatavia muita jakeita. Nämä jakeet voivat sisältää tai olla sisältämättä ligniiniä. Tyypillisesti lisättävät jakeet sisältävät esimerkiksi biomassasta saatavia orgaanisia komponentteja, kuten uuteaineita, furfuraalia tai tanniinia, tai monomeerisiä, oligomeerisiä tai polymeerisiä sakkarideja, jotka ovat peräisin selluloosasta tai hemiselluloosasta.According to one embodiment, other fractions from biomass fractionation 1 are also added to the lignin-containing mixture. These fractions may or may not contain lignin. Typically, the fractions to be added contain, for example, organic components from biomass, such as extractants, furfural or tannin, or monomeric, oligomeric or polymeric saccharides derived from cellulose or hemicellulose.
Lisäksi lisättävät jakeet voivat olla puhtaita tai puhdistamattomia. Kunkin tällaisen jakeen 20 osuus vaahdotettavan seoksen kiintoaineesta voi olla esimerkiksi noin 0,1-25 paino-%.In addition, the fractions to be added may be pure or unpurified. The proportion of each such fraction 20 in the solids of the mixture to be foamed may be, for example, about 0.1 to 25% by weight.
Esillä olevassa keksinnössä pystytään siis hyödyntämään tehokkaasti fraktiointiprosessin erilaisia sivuj akeita.Thus, the present invention is able to efficiently utilize various by-products of the fractionation process.
Yhden sovellutusmuodon mukaan biomassan jakeista muodostettu seos sisältää vähintään 1 paino-% ligniiniä, edullisesti vähintään 5 paino-% ligniiniä, edullisemmin 10-80 paino% ligniiniä, esimerkiksi 20-50 paino-% ligniiniä seoksen kuivapainosta laskettuna.According to one embodiment, the mixture formed from biomass fractions contains at least 1% by weight of lignin, preferably at least 5% by weight of lignin, more preferably 10-80% by weight of lignin, for example 20-50% by weight of lignin, based on the dry weight of the mixture.
Yhden sovellutusmuodon mukaan jakeista muodostettu seos sisältää vähintään 1 paino-% 30 ligniiniä, edullisesti vähintään 5 paino-% ligniiniä, edullisemmin 10-75 paino-% ligniiniä, esimerkiksi 30-50 paino-% ligniiniä seoksen kokonaispainosta laskettuna.According to one embodiment, the mixture formed from the fractions contains at least 1% by weight of lignin, preferably at least 5% by weight of lignin, more preferably 10-75% by weight of lignin, for example 30-50% by weight of lignin, based on the total weight of the mixture.
20185748 prh 07-09- 201820185748 prh 07-09- 2018
Yhden sovellutusmuodon mukaan muodostettu seos sisältää nestemäistä väliainetta 0,1-70 paino-%, edullisesti 1-50 paino-%, edullisemmin 5-30 paino-%, esimerkiksi noin 10 paino-%, seoksen kokonaispainosta laskettuna.According to one embodiment, the mixture formed contains 0.1 to 70% by weight of liquid medium, preferably 1 to 50% by weight, more preferably 5 to 30% by weight, for example about 10% by weight, based on the total weight of the mixture.
Seokseen voidaan myös lisätä komponentteja, jotka esimerkiksi muokkaavat lopputuotteen ominaisuuksia käyttökohteen mukaan.Components can also be added to the mixture, which, for example, modify the properties of the final product according to the application.
Yhden sovellutusmuodon mukaan näitä komponentteja lisätään ennen vaahdotusta. Toisen sovellutusmuodon mukaan näitä komponentteja voidaan lisätä myös missä tahansa muussa 10 menetelmän vaiheessa, kuten ennen kuivausta tai hiiltämistä, tai useammassa eri vaiheessa.In one embodiment, these components are added prior to flotation. According to another embodiment, these components can also be added at any other stage of the process, such as before drying or carbonization, or at several different stages.
Yhdessä sovelluksessa lisätään seokseen yhteen tai useampaan seuraavista ryhmistä kuuluva aine tai aineita:In one application, a substance or substances belonging to one or more of the following groups are added to the mixture:
valmistettavien kappaleiden mekaanisia ominaisuuksia muokkaava aine (etenkin niiden lujuutta kasvattavia aineita), valmistettavien kappaleiden palon- ja lahonkesto-ominaisuuksia muokkaava aine, katalyytti, tai valmistettavissa kappaleissa insektisidinä toimiva aine.a substance which modifies the mechanical properties of the articles to be manufactured (in particular substances which increase their strength), a substance which modifies the fire and rot resistance of the articles to be manufactured, a catalyst or an insecticide in the articles to be manufactured.
Edelleen seokseen on mahdollista lisätä myös erilaisia täyteaineita, kostutusaineita ja.Furthermore, it is also possible to add various fillers, wetting agents and.
stabilointiaineita.stabilizers.
Edellä esitettyjen aineiden ja komponenttien määrät ovat yhteensä tyypillisesti noin 0,0125 paino-%, etenkin noin 0,1-10 paino-% lähtöaineen kuivapainosta.The total amounts of the above substances and components are typically about 0.0125% by weight, especially about 0.1-10% by weight based on the dry weight of the starting material.
Menetelmän seuraavassa vaiheessa 3 muodostettu seos vaahdotetaan ja muotoillaan muotissa ennalta määrättyyn muotoon.The mixture formed in the next step 3 of the method is foamed and shaped in a mold to a predetermined shape.
Yhden sovellutusmuodon mukaan biomassan fraktioinnin seurauksena saaduista jakeista muodostettu seos vaahdotetaan ennen sen syöttämistä muottiin, jolloin muotti saadaan 30 täytettyä huolellisesti täyteen ja vaahdotetusta kappaleesta saadaan juuri muotin muotoinen. Toisen sovellutusmuodon mukaan seos vaahdotetaan vasta muotissa. Muotti voi olla lämmitettävä vaahdon kiinteytymisen edistämiseksi, kuten alla selostetaan.According to one embodiment, the mixture formed from the fractions obtained as a result of the fractionation of the biomass is foamed before it is fed into the mold, whereby the mold is thoroughly filled and the foamed body is made exactly mold-shaped. According to another embodiment, the mixture is only foamed in a mold. The mold may be heated to promote foam solidification, as described below.
20185748 prh 07-09- 201820185748 prh 07-09- 2018
Seos voidaan vaahdottaa millä tahansa yleisesti tunnetulla vaahdotusmenetelmällä, kuten kuumentamalla, mekaanisesti sekoittamalla, puhalluskaasuprosessilla tai suolaliuosprosessilla. Edullisesti seos vaahdotetaan mekaanisesti sekoittamalla tai kemiallisesti. Kemiallisessa vaahdottamisessa voidaan käyttää esimerkiksi natriumkarbonaattia tai kaliumkarbonaattia, jotka hajotessaan tuottavat hiilidioksidia ja, joiden alkaliosa toimii samalla aktivoinnin apuaineena. Vaahdotus voidaan suorittaa esimerkiksi sekoitu s s äiliö s s ä.The mixture can be foamed by any commonly known flotation method, such as heating, mechanical stirring, a blowing gas process, or a brine process. Preferably, the mixture is foamed by mechanical agitation or chemically. For example, sodium carbonate or potassium carbonate can be used in chemical foaming, which decomposes to produce carbon dioxide and whose alkali moiety also acts as an activation aid. Flotation can be performed, for example, in a mixed tank.
Vaahdotuksen edistämiseksi seokseen voidaan lisätä vaahdotusainetta, kuten pinta10 aktiivista ainetta, kuten polysorbaattia, esim, noin 0,1-10 paino-% seoksen kuiva-aineesta.To promote foaming, a blowing agent such as a surfactant such as polysorbate may be added to the mixture, e.g., about 0.1-10% by weight of the dry matter of the mixture.
Edullisen sovellutusmuodon mukaan vaahdotus suoritetaan normaalipaineessa tai pienessä ylipaineessa, esimerkiksi 1,1-10 bar:n absoluuttisessa paineessa. Vaahdota slämpötila on edullisesti yli 20°C, mutta alle 100°C. Reaktio on eksoterminen eli ilman kuumentamista vaahdotus on paremmin hallittavissa ja kappaleen muovaaminen on helpompaa.According to a preferred embodiment, the flotation is carried out at normal pressure or low overpressure, for example at an absolute pressure of 1.1 to 10 bar. The foam temperature is preferably above 20 ° C but below 100 ° C. The reaction is exothermic, i.e. without heating the flotation is more controllable and the shaping of the part is easier.
Muotin avulla vaahdotettu tuote saa kolmiulotteisen selkeän muodon, jota ei ole mitenkään rajatta. Se voi olla esimerkiksi kuutio, kartio, lieriö tai pallo. Edullisen sovellutusmuodon mukaan muotti on suljettava. Muotti voi kuitenkin olla myös avoin.With the help of the mold, the foamed product acquires a clear shape in three dimensions, which is in no way limited. It can be, for example, a cube, a cone, a cylinder or a ball. According to a preferred embodiment, the mold must be closed. However, the mold can also be open.
Edellä kuvatun mukaisesti valmistettu muotoiltu huokoinen materiaali saatetaan lämpökäsittelyyn 4.The shaped porous material prepared as described above is subjected to a heat treatment 4.
Muodostettu huokoinen materiaali lämpökäsitellään 4 miedossa lämpötilassa vaahdon 25 lujittamiseksi. Edullisessa sovelluksessa lämpökäsittely suoritetaan vaahdon edelleen ollessa muotissa.The formed porous material is heat treated at 4 mild temperatures to strengthen the foam 25. In a preferred embodiment, the heat treatment is performed while the foam is still in the mold.
Lämpökäsittely voidaan kuitenkin myös suorittaa erillisessä uunissa.However, the heat treatment can also be performed in a separate oven.
Lämpökäsittely suoritetaan lämmittämällä vaahdotettu seos sopivaan lämpötilaan ja pitämällä sitä tässä lämpötilassa riittävän ajan, kuten 0,1-24 tuntia, esimerkiksi 0,5-12 tuntia, aina fraktioista muodostetun seoksen koostumuksen mukaan. EdullisestiThe heat treatment is carried out by heating the foamed mixture to a suitable temperature and maintaining it at this temperature for a sufficient time, such as 0.1 to 24 hours, for example 0.5 to 12 hours, depending on the composition of the mixture formed from the fractions. Advantageously
20185748 prh 07-09- 2018 lämpökäsittely tapahtuu alle 250 °C:n lämpötilassa, esimerkiksi alle noin 200 °C:n lämpötilassa, sopivimmin noin 101-195 °C:n lämpötilassa. Tavallisesti lämpökäsittely suoritetaan normaali-ilmanpaineessa (noin 1 bar:n paineessa), mutta on tietenkin mahdollista suorittaa se myös korotetussa paineessa, esim, noin 1,1-10 bar:n absoluuttisessa paineessa.20185748 prh 07-09-2018 the heat treatment takes place at a temperature below 250 ° C, for example at a temperature below about 200 ° C, preferably at a temperature of about 101-195 ° C. Usually the heat treatment is carried out at normal atmospheric pressure (at a pressure of about 1 bar), but it is of course also possible to carry it out at an elevated pressure, e.g. at an absolute pressure of about 1.1-10 bar.
Vaahdon lämpötilan nostaminen tulee tapahtua riittävän alhaisella nopeudella, jotta materiaali lämpenee tasaisesti. Yhden sovelluinsmuodon mukaan sopiva lämmitysnopeus on noin 1-120 °C/minuutti, etenkin lämpötilaa nostetaan lämpökäsittelyastiassa noin 5-50 10 °C/minuutti, esimerkiksi noin 10-30/°C/minuutti.The temperature of the foam should be raised at a sufficiently low rate to allow the material to heat evenly. According to one embodiment, a suitable heating rate is about 1-120 ° C / minute, in particular the temperature is raised in a heat treatment vessel about 5-50 10 ° C / minute, for example about 10-30 / ° C / minute.
Yhden sovellutusmuodon mukaan lämpökäsitellyn huokoisen materiaalin lämpötila lasketaan edullisesti noin 50-100 °C:n lämpötilaan. Lämpötilan laskeminen suoritetaan sopivimmin niin hitaasti, ettei hiilivaahtoon tule murtumia termisestä jännityksestä johtuen.According to one embodiment, the temperature of the heat-treated porous material is preferably lowered to a temperature of about 50-100 ° C. The lowering of the temperature is preferably carried out so slowly that there are no cracks in the carbon foam due to thermal stress.
Sopiva jäähdytysnopeus on noin 1-120 °C/minuutti, etenkin lämpötilaa lasketaan lämpökäsittelyastiassa noin 5-50 °C/minuutti, esimerkiksi noin 10-30/°C/minuutti. Näin toimitaan tyypillisesti silloin, jos muotoiltu huokoinen kappale poistetaan muotista tässä kohtaa ja seuraavat menetelmävaiheet suoritetaan ilman muottia. Tyypillisesti huokoinen kappale pidetään muotissa myös hiilly Itämisen ja aktivoinnin ajan, jos muotti on sellainen, että hiillytyksen ja aktivoinnin aikana vapautuvat kaasut pystyvät vapaasti kulkemaan siinä.A suitable cooling rate is about 1-120 ° C / minute, especially the temperature in the heat treatment vessel is lowered to about 5-50 ° C / minute, for example about 10-30 / ° C / minute. This is typically done if the shaped porous body is removed from the mold at this point and the following method steps are performed without the mold. Typically, the porous body is also held in the mold by carbon during germination and activation, if the mold is such that the gases released during carbonization and activation can pass freely therein.
Toisessa, edullisessa, sovellutusmuodossa lämpökäsitelty huokoinen materiaali viedään suoraan, sen lämpötilaa olennaisesti laskematta, seuraavaan prosessivaiheeseen, jossa se hiilletään ja aktivoidaan.In another, preferred embodiment, the heat-treated porous material is taken directly, without substantially lowering its temperature, to the next process step, where it is charred and activated.
Edullisen sovellutusmuodon mukaan lämpökäsittelyn jälkeinen hiillyttäminen 5 tapahtuu inertissä kaasufaasissa yli 500 °C:n lämpötilassa, kuten 500-1500 °C:n lämpötilassa, edullisesti noin 800-1000 °C:n lämpötilassa. Vaahdon lämpötila nostetaan hitaasti hiillytyslämpötilaan. Sopiva lämmitysnopeus on noin 1-120 °C/minuutti, etenkin lämpötilaa nostetaan lämpökäsittelyastiassa noin 5-50 °C/minuutti, esimerkiksi noin 1030/°C/minuutti.According to a preferred embodiment, the carbonization 5 after the heat treatment takes place in the inert gas phase at a temperature above 500 ° C, such as at a temperature of 500-1500 ° C, preferably at a temperature of about 800-1000 ° C. The temperature of the foam is slowly raised to the carbonation temperature. A suitable heating rate is about 1-120 ° C / minute, especially the temperature in the heat treatment vessel is raised to about 5-50 ° C / minute, for example about 1030 / ° C / minute.
20185748 prh 07-09- 201820185748 prh 07-09- 2018
Hiillyttämisessä käytettävä inertti kaasufaasi voi sisältää mitä tahansa kaasuja, jotka ovat olennaisesti inerttejä hiillyttämisen olosuhteissa. Esimerkkeinä tällaisista kaasuista mainittakoon typpi, helium, hiilidioksidi ja argon sekä niiden seokset.The inert gas phase used in carbonization may contain any gases that are substantially inert under the conditions of carbonization. Examples of such gases are nitrogen, helium, carbon dioxide and argon and mixtures thereof.
Hiillyttäminen voidaan suorittaa suljettavassa reaktorissa tai uunissa. Tyypillisesti tällainen reaktori tai uuni toimii lähellä ilmanpainetta tai pienessä ylipaineessa.Carburization can be performed in a sealable reactor or furnace. Typically, such a reactor or furnace operates at near atmospheric pressure or at low overpressure.
Yhden sovellutusmuodon mukaan myös hiillyttämisen jälkeen kappaleen lämpötila tulee 10 laskea riittävän hitaasti, jotta kappaleeseen ei synny murtumia. Sopiva jäähdytysuopeus on noin 5-50 °C/minuutti.According to one embodiment, even after carbonization, the temperature of the body should decrease slowly enough so that no cracks occur in the body. A suitable cooling rate is about 5-50 ° C / minute.
Toisessa, edullisessa, sovellutusmuodossa hiillytetty huokoinen materiaali viedään suoraan, sen lämpötilaa olennaisesti laskematta, seuraavaan mahdolliseen prosessivaiheeseen, jossa 15 se aktivoidaan.In another preferred embodiment, the carbonized porous material is taken directly, without substantially lowering its temperature, to the next possible process step in which it is activated.
Edullisen sovellutusmuodon mukaan hiillytetty kappale aktivoidaan sen ominaispinta-alan kasvattamiseksi edelleen. Juuri esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän avulla materiaali saadaan kauttaaltaan tasaisesti ensin hiillytetyksi ja sitten aktivoiduksi.According to a preferred embodiment, the carbonized body is activated to further increase its specific surface area. It is by the method of the present invention that the material is first uniformly carbonized and then activated throughout.
Materiaalin hiillytys- ja aktivointivaiheiden avulla saadaan myös lisättyä huokoisen materiaalin mekaanista kestävyyttä.The carbonization and activation steps of the material also increase the mechanical strength of the porous material.
Yhden sovellutusmuodon mukaan kappale aktivoidaan kemiallisesti. Edullisesti kemiallinen aktivointi tapahtuu kuumentamalla aktivointikemikaaleilla käsitelty materiaali 25 400-800 °C:n lämpötilaan. Aktivointikemikaalien avulla materiaalista pyritään poistamaan kosteutta. Aktivointikemikaaleilla voidaan käyttää esimerkiksi alkalisuoloja, fosforihappoa, sinkkikloridia tai rikkihappoa tai näiden seosta.In one embodiment, the body is chemically activated. Preferably, the chemical activation occurs by heating the material treated with the activation chemicals to a temperature of 400 to 800 ° C. Activation chemicals are used to remove moisture from the material. For example, alkali salts, phosphoric acid, zinc chloride or sulfuric acid or a mixture thereof can be used as activating chemicals.
Toisen sovellutusmuodon mukaan kappale aktivoidaan fysikaalisesti, jolloin hiili aktivoidaan kaasun avulla noin 800-1100 °C:n lämpötilassa. Käytettävä kaasu voi olla esimerkiksi vesihöyry, hiilidioksidi tai näiden seos. Aktivoinnin eksotermisten reaktioiden seurauksena materiaalista poistuu vetyä, hiilimonoksidia ja hiilidioksidia.According to another embodiment, the body is physically activated, wherein the carbon is activated by gas at a temperature of about 800-1100 ° C. The gas used can be, for example, water vapor, carbon dioxide or a mixture thereof. As a result of exothermic reactions of activation, hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide are removed from the material.
20185748 prh 07-09- 201820185748 prh 07-09- 2018
Edullisen sovellutusmuodon mukaan kappale aktivoidaan vesihöyryllä. Tällöin aktivoidun materiaalin ulkoisesta adsorptiopinta-alasta tulee suuri ja rakenteesta pienihuokoista, jolloin vaahto käsittää pääosin mikrohuokosia (alle 2 nm:n huokosia) ja vastaavasti mesohuokosia (2-50 nm:n huokosia).According to a preferred embodiment, the body is activated with steam. In this case, the external adsorption surface of the activated material becomes large and the structure becomes small pores, whereby the foam mainly comprises micropores (pores below 2 nm) and mesopores (pores 2-50 nm), respectively.
Edullisen sovellutusmuodon mukaan kappaleen ominaispinta-ala on aktivoinnin jälkeen yli 500 m2/g, mikä vastaa aktiivihiilen pinta-alan minimivaatimusta. Edullisemmin kappaleen ominaispinta-ala on aktivoinnin jälkeen yli 600 m /g, esimerkiksi 750-2500 m /g.According to a preferred embodiment, the specific surface area of the body after activation is more than 500 m 2 / g, which corresponds to the minimum surface area requirement for activated carbon. More preferably, the specific surface area of the body after activation is more than 600 m / g, for example 750-2500 m / g.
Edullisen sovellutusmuodon mukaan kappaleen huokostilavuus on aktivoinnin jälkeen yli 0,3 cm' /g. Edullisemmin kappaleen huokostilavuus on aktivoinnin jälkeen yli 0,4 cm /g, esimerkiksi 0,5-0,7 cm/g.According to a preferred embodiment, the pore volume of the body after activation is more than 0.3 cm '/ g. More preferably, the pore volume of the body after activation is greater than 0.4 cm / g, for example 0.5-0.7 cm / g.
Yhden sovellutusmuodon mukaan hiillytetty huokoinen kappale voidaan edelleen grafitoida ennen kappaleen aktivoimista kuumentamalla kappale vielä korkeampaan, yli 1500 °C:n lämpötilaan. Grafitoinnilla voidaan edelleen muokata hiilivaahdon ominaisuuksia.According to one embodiment, the carbonized porous body can be further graphitized before activating the body by heating the body to an even higher temperature, above 1500 ° C. Graphitization can further modify the properties of carbon foam.
Yhden sovellutusmuodon mukaan myös aktivoinnin jälkeen kappaleen lämpötila tulee laskea riittävän hitaasti, jotta kappaleeseen ei synny murtumia. Sopiva jäähdytysnopeus on noin 5-50 °C/minuutti.According to one embodiment, even after activation, the temperature of the body must decrease slowly enough so that no cracks occur in the body. A suitable cooling rate is about 5-50 ° C / minute.
Yhden sovellutusmuodon mukaan menetelmällä valmistettu huokoinen hiillytetty kappale 25 voidaan pestä mahdollisten epäorgaanisten materiaalien vähentämiseksi. Pesu voidaan suorittaa esimerkiksi vedellä, vesipitoisilla hapoilla, emäksillä tai jollain muulla liuoksella, etenkin vesipitoisella liuoksella. Kappale voidaan tämän jälkeen valinnaisesti kuivata yleisesti tunnetuilla kuivausmenetelmillä.In one embodiment, the porous carbonized body 25 produced by the method can be washed to reduce any inorganic materials. The washing can be carried out, for example, with water, aqueous acids, bases or some other solution, especially an aqueous solution. The body can then optionally be dried by well-known drying methods.
Yhden sovellutusmuodon mukaan lähtöaineeseen voidaan lisätä inpregnaatteja eli lisäaineita, jotka parantavat edelleen esimerkiksi tiettyjen aineiden adsorptiota materiaaliin sen käytön aikana. Tällaisten aineiden määrä on tyypillisesti noin 0,1-10 paino-%According to one embodiment, impregnates can be added to the starting material, i.e. additives which further improve, for example, the adsorption of certain substances on the material during its use. The amount of such substances is typically about 0.1-10% by weight.
20185748 prh 07-09- 2018 lähtöaineen kuivapainosta.20185748 prh 07-09- 2018 on the dry weight of the starting material.
Edellä esitetyn perusteella keksinnön mukainen menetelmä käsittää ensimmäisessä sovellutusmuodossa 1) biomassan fraktioinnin ja nestemäistä väliainetta sisältävän seoksen 5 muodostamisen fraktioista, joista ainakin joku sisältää ligniiniä, 2) seoksen asettamisen suljettuun muottiin, 3) seoksen vaahdottamisen, 4) huokoisen materiaalin lämpökäsittelyn vaahdon lujittamiseksi, 5) lujitetun vaahdon hiillyttämisen ja 6) lopuksi hiillytetyn kappaleen aktivoinnin.Based on the above, the method according to the invention comprises in the first embodiment 1) fractionation of biomass and formation of a liquid medium mixture 5 from fractions, at least one of which contains lignin, 2) placing the mixture in a closed mold, 3) foaming the mixture, 4) heat treating the porous material to foam; carbonizing the reinforced foam and 6) finally activating the carbonized body.
Toisessa sovellutusmuodossa keksinnön mukainen menetelmä käsittää 1) biomassan fraktioinnin ja nestemäistä väliainetta sisältävän seoksen muodostamisen fraktioista, joista ainakin joku sisältää ligniiniä, 2) seoksen vaahdottamisen, 3) huokoisen materiaalin asettamisen suljettuun muottiin, 4) huokoisen materiaalin lämpökäsittelyn vaahdon lujittamiseksi, 5) lujitetun vaahdon hiillyttämisen ja 6) lopuksi hiillytetyn kappaleen aktivoinnin.In another embodiment, the method of the invention comprises 1) fractionating biomass and forming a liquid medium mixture of fractions, at least one of which contains lignin, 2) foaming the mixture, 3) placing the porous material in a closed mold, 4) heat treating the porous material to reinforce the foam, 5) reinforcing the foam; and 6) finally activation of the carbonized body.
Yhden sovellutusmuodon mukaan keksinnön mukaiseen menetelmään voidaan yhdistää tehokas energiankäyttö, kun hyödynnetään eri prosessivaiheissa käytettyjen kaasuvirtojen energiaa. Tällainen prosessikaavio on esitetty kuviossa 1.According to one embodiment, efficient energy use can be combined with the method according to the invention when utilizing the energy of the gas streams used in the different process steps. Such a process diagram is shown in Figure 1.
Yhden sovelluksen mukaan keksinnön mukaisen menetelmän hiillyttämisvaiheessa syntyvät haihtuvat jakeet lauhdutetaan, jolloin niistä saadaan otettua lämpöenergiaa talteen. Samalla muodostuu nestejakeita, joita voidaan hyödyntää muissa prosesseissa. Nestejakeet voidaan ottaa talteen tai polttaa.According to one embodiment, the volatile fractions generated in the carbonization step of the process according to the invention are condensed, whereby thermal energy is recovered from them. At the same time, liquid fractions are formed that can be utilized in other processes. Liquid fractions can be recovered or incinerated.
Toisen sovelluksen, joka voidaan yhdistää myös edelliseen, mukaan hiillyttämisvaiheessa haihtuvat jakeet sekä edellisessä sovelluksessa mahdollisesti lauhtumattomat kaasut poltetaan energian tuottamiseksi. Syntynyt energia voidaan hyödyntää esimerkiksi prosessissa, lämmityksessä tai sähköntuotannossa.According to another application, which can also be combined with the previous one, the volatile fractions in the carbonization stage and, in the previous application, possibly non-condensable gases are burned to produce energy. The generated energy can be utilized, for example, in process, heating or electricity generation.
Yhden sovellutusmuodon mukaan talteen otettavaa lämpöenergiaa voidaan hyödyntää prosessin sisäisessä lämmityksessä eli esimerkiksi raaka-aineiden tai rakennuksenAccording to one embodiment, the recovered thermal energy can be utilized in the internal heating of the process, i.e. in the raw materials or building.
20185748 prh 07-09- 2018 lämmityksessä. Toisen sovellutusmuodon mukaan lämpöenergiaa voidaan myydä ulkopuolisille talloille.20185748 prh 07-09- 2018 in the heating. According to another embodiment, thermal energy can be sold to external houses.
Esillä olevan keksinnön mukaisen huokoisen kappaleen hiilipitoisuus riippuu käytetystä lähtöaineesta sekä vaahdon hiillyttämisessä tai grafitoinnissa käytetystä lämpötilasta.The carbon content of the porous body of the present invention depends on the starting material used and the temperature used in the carbonization or graphitization of the foam.
Yhden sovellutusmuodon mukaan valmiin huokoisen kappaleen hiilipitoisuus on 50-100 paino-%, edullisesti 75-100 paino-%, esimerkiksi 80-98 paino-%, valmiin kappaleen painosta.According to one embodiment, the carbon content of the finished porous body is 50 to 100% by weight, preferably 75 to 100% by weight, for example 80 to 98% by weight, based on the weight of the finished body.
Yhden sovellutusmuodon mukaan keksinnön mukaisen huokoisen kappaleen tiheys on 20950 g/dm3, edullisesti 50-500 g/dm3 ja puristuslujuus on noin 0,07-7 MPa, edullisesti noin 0,1-1,0 MPa.According to one embodiment, the porous body according to the invention has a density of 20950 g / dm 3 , preferably 50-500 g / dm 3 and a compressive strength of about 0.07-7 MPa, preferably about 0.1-1.0 MPa.
Esillä oleva keksintö koskee myös huokoista kappaletta, joka on valmistettu keksinnön 15 mukaisella menetelmällä.The present invention also relates to a porous body made by the method of the invention.
Lisäksi esillä oleva keksintö koskee yleisesti lignoselluloosaperäisestä ligniiniä sisältävästä lähtöaineesta valmistettua huokoista, monoliittista, itsensä kantavaa ja muotoiltua kappaletta, joka on kauttaaltaan hiillytetty ja aktivoitu.In addition, the present invention relates generally to a porous, monolithic, self-supporting and shaped body made from a lignocellulosic lignin-containing starting material that is carbonized and activated throughout.
EsimerkiteXAMPLES
Esimerkki 1Example 1
Ensin sekoitettiin keskenään vettä 150 g, furfuryylialkoholia 200 g ja pinta-aktiivista ainetta (polysorbaattia) 25 g, kunnes ne muodostivat homogeenisen seoksen. Tämän jälkeen seokseen lisättiin jauhemaista ligniiniä 200 g ja tanniinihappoa 200 g, minkä jälkeen seosta sekoitettiin voimakkaasti useita minuutteja. Seoksen muodostamisen kolmannessa vaiheessa lisättiin helposti haihtuvaa yhdistettä (n-pentaania) 50 g. Lopuksi lisättiin happokatalyyttiä (para-tolueenisulfonihappoa) 100 g, joka aloitti reaktion ja vaahdonmuodostus alkoi kemiallisen reaktion seurauksena.First, 150 g of water, 200 g of furfuryl alcohol and 25 g of surfactant (polysorbate) were mixed together until they formed a homogeneous mixture. Then, 200 g of powdered lignin and 200 g of tannic acid were added to the mixture, after which the mixture was stirred vigorously for several minutes. In the third step of forming the mixture, 50 g of a volatile compound (n-pentane) was added. Finally, 100 g of an acid catalyst (para-toluenesulfonic acid) was added, which started the reaction and foaming began as a result of the chemical reaction.
20185748 prh 07-09- 201820185748 prh 07-09- 2018
Vaahtoamisen tasaannuttua seos laitettiin muottiin ja siirrettiin siinä uuniin vaahdon lujittamiseksi. Vaahtoa pidettiin uunissa 1200 minuuttia 110 °C:n lämpötilassa.After the foaming had stabilized, the mixture was placed in a mold and transferred to an oven to consolidate the foam. The foam was kept in the oven for 1200 minutes at 110 ° C.
Lujittamisen jälkeen suoritettiin hiillyttäminen inertissäkaasufaasissa nostamalla vaahdon lämpötila 550 °C:n lämpötilaan. Hiillyttämisen jälkeen kappale aktivoitiin 800 °C lämpötilassa käyttämällä aktivointikaasuna vesihöyryä. Aktivoinnin jälkeen kappaleen lämpötila laskettiin huoneenlämpötilaan ja valmis huokoinen kappale poistettiin muotista.After solidification, carbonization was performed in the inert gas phase by raising the temperature of the foam to 550 ° C. After carbonization, the body was activated at 800 ° C using steam as the activating gas. After activation, the body temperature was lowered to room temperature and the finished porous body was removed from the mold.
Teollinen käyttökelpoisuusIndustrial applicability
Keksinnön mukaista menetelmää voidaan hyödyntää erilaisten huokoisten muotoiltavien materiaalien valmistamiseen ja menetelmällä valmistettua materiaalia voidaan käyttää yleisesti laajasti teollisuuden eri käyttötarkoituksiin. Materiaalia voidaan käyttää sellaisenaan tai sitä voidaan hyödyntää lähtöaineena muissa prosesseissa.The method according to the invention can be utilized for the production of various porous mouldable materials, and the material produced by the method can generally be widely used for various industrial applications. The material can be used as such or used as a starting material in other processes.
Tuotettua aktivoitua huokoista materiaalia voidaan hyödyntää mm. erilaisissa puhdistuskohteissa, kuten kaasujen ja nesteiden puhdistuksessa, sekä puhdistimissa ja suodattimissa, kuten autojen raitisilmasuodattimissa.The produced activated porous material can be utilized e.g. in various cleaning applications, such as cleaning gases and liquids, and in cleaners and filters, such as fresh air filters for cars.
Muita käyttökohteita keksinnön mukaiselle materiaalille ovat esimerkiksi käyttö täytekappaleena, katalyyttien runkoaineena, kaasujen varastointiin ja huokoisena elektrodina.Other applications for the material according to the invention are, for example, use as a filler, as a catalyst filler, for the storage of gases and as a porous electrode.
Keksintöä ei ole tarkoitus rajoittaa, yllä esimerkin omaisesti esitettyihin sovellutusmuotoihin, vaan se on päinvastoin tarkoitus voida laajasti tulkita jäljempänä esitettyjen patenttivaatimusten määrittelemän suojapiirin puitteissa.The invention is not intended to be limited to the embodiments exemplified above, but rather to be broadly construed within the scope defined by the claims set forth below.
20185748 prh 07-09- 201820185748 prh 07-09- 2018
Viitenumerot biomassan fraktiointiReference numbers for biomass fractionation
2. sekoitus2nd mixture
3. vaahdotus ja muotoilu3. flotation and shaping
4. lämpökäsittely4. heat treatment
5. hi illy ttäminen j a aktivointi5. activation and activation
Viitejulkaisutreference Publications
Patenttikirj allisuusPatent literature
US 3894878 AUS 3894878 A
WO 2005016818 AIWO 2005016818 A1
CN 1070021486 ACN 1070021486 A
CN 106587001 ACN 106587001 A
US 4552863US 4552863
WO 2018085918 AIWO 2018085918 A1
Muu kirjallisuusOther literature
Tondi, G., Pizzi, A., Celzard, A. (2010) Tannin based foams and its derived carbon foams. Processing Technologies for the Forest and Biobased Products Industries, Kuehl/Au stria.Tondi, G., Pizzi, A., Celzard, A. (2010) Tannin based foams and its derived carbon foams. Processing Technologies for the Forest and Biobased Products Industries, Kuehl / Austria.
Pizzi, A., Celzard, V., Tondi, G. (2012) Chemistry, morphology, microtomography and activation of natural and carbonized tannin foams for different applications. Special Issue: Functional Polymeric Materials and Composites, Volume 313-314:1, 100-111.Pizzi, A., Celzard, V., Tondi, G. (2012) Chemistry, morphology, microtomography, and activation of natural and carbonized tannin foams for different applications. Special Issue: Functional Polymeric Materials and Composites, Volume 313-314: 1, 100-111.
Claims (17)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20185748A FI129154B (en) | 2018-09-07 | 2018-09-07 | Porous, formable material and method for manufacturing the same |
EP19790029.3A EP3847129A1 (en) | 2018-09-07 | 2019-09-09 | A porous formable material and a method for producing it |
PCT/FI2019/050642 WO2020049226A1 (en) | 2018-09-07 | 2019-09-09 | A porous formable material and a method for producing it |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20185748A FI129154B (en) | 2018-09-07 | 2018-09-07 | Porous, formable material and method for manufacturing the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20185748A1 true FI20185748A1 (en) | 2020-03-08 |
FI129154B FI129154B (en) | 2021-08-13 |
Family
ID=68290004
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20185748A FI129154B (en) | 2018-09-07 | 2018-09-07 | Porous, formable material and method for manufacturing the same |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3847129A1 (en) |
FI (1) | FI129154B (en) |
WO (1) | WO2020049226A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111346602A (en) * | 2020-03-20 | 2020-06-30 | 齐鲁工业大学 | Application of calcium lignosulphonate derived carbon in removal of phosphorus in wastewater |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113913971B (en) * | 2020-07-10 | 2024-03-12 | 南京理工大学 | Method for in-situ growth of bacterial cellulose in wood fiber |
SE545303C2 (en) * | 2020-09-28 | 2023-06-20 | Stora Enso Oyj | Method for the preparation of a bio-based carbon foam comprising cellulose fibres and a biomass component |
SE544840C2 (en) * | 2020-09-28 | 2022-12-13 | Stora Enso Oyj | Method for the preparation of a bio-based carbon foam |
FI130586B (en) * | 2021-05-14 | 2023-11-24 | Fifth Innovation Oy | Solid object and method for producing it |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2118487A1 (en) * | 1971-04-16 | 1972-10-26 | Farbenfabriken Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Process for the production of porous carbon-containing molded bodies |
JP2018534233A (en) * | 2015-09-16 | 2018-11-22 | スウィートウォーター・エナジー・インコーポレイテッド | Special activated carbon derived from pretreated biomass |
CN106587001A (en) * | 2016-11-02 | 2017-04-26 | 广西大学 | Foam carbon preparation method based on waste biomass |
-
2018
- 2018-09-07 FI FI20185748A patent/FI129154B/en active IP Right Grant
-
2019
- 2019-09-09 WO PCT/FI2019/050642 patent/WO2020049226A1/en unknown
- 2019-09-09 EP EP19790029.3A patent/EP3847129A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111346602A (en) * | 2020-03-20 | 2020-06-30 | 齐鲁工业大学 | Application of calcium lignosulphonate derived carbon in removal of phosphorus in wastewater |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI129154B (en) | 2021-08-13 |
WO2020049226A1 (en) | 2020-03-12 |
EP3847129A1 (en) | 2021-07-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI129154B (en) | Porous, formable material and method for manufacturing the same | |
Lobato-Peralta et al. | A review on trends in lignin extraction and valorization of lignocellulosic biomass for energy applications | |
Kabakcı et al. | Hydrothermal carbonization of various lignocellulosics: Fuel characteristics of hydrochars and surface characteristics of activated hydrochars | |
Vernersson et al. | Arundo donax cane as a precursor for activated carbons preparation by phosphoric acid activation | |
Nahil et al. | Pore characteristics of activated carbons from the phosphoric acid chemical activation of cotton stalks | |
Prauchner et al. | Chemical versus physical activation of coconut shell: A comparative study | |
Nieto-Delgado et al. | Development of highly microporous activated carbon from the alcoholic beverage industry organic by-products | |
FI126848B (en) | Process for producing low carbon ash | |
Braghiroli et al. | Kinetics of the hydrothermal treatment of tannin for producing carbonaceous microspheres | |
CN103691399B (en) | For separating of the preparation method of the high-performance carbon molecular sieve of carbon dioxide/methane | |
Liu et al. | Preparation and pore characterization of activated carbon from Ma bamboo (Dendrocalamus latiflorus) by H 3 PO 4 chemical activation | |
KR102334006B1 (en) | Method for preparing active carbon from lignin and polymer composites comprising active carbon prepared the same | |
CN112897507B (en) | Method for preparing foam carbon by lignin self-foaming | |
Nasri et al. | Synthesis and characterization of green porous carbons with large surface area by two step chemical activation with KOH | |
Querejeta et al. | Sustainable coffee‐based CO2 adsorbents: toward a greener production via hydrothermal carbonization | |
RU2391290C1 (en) | Method of obtaining active coal | |
Li et al. | Selective hydrolysis of hemicellulose component of wheat straw in high‐pressure CO2 and water with low concentration of acetic acid | |
KR101140990B1 (en) | Method for producing activated carbons using sewage sludge | |
Xu et al. | Preparation of lignin-based carbon foam monoliths with high strength and developed micrometer-sized cell/nano-sized porous structures using a self-bubbling method | |
FI129396B (en) | Porous, formable growing substrate and method for manufacturing the same | |
Kamariya et al. | Preparation and characterization of activated carbon from agricultural waste, peanut shell by chemical activation | |
FI130586B (en) | Solid object and method for producing it | |
KR20150068557A (en) | Method for producing pellet-shaped porous carbon materials | |
FI129435B (en) | Manufacturing method of carbon blocks | |
Turutan | Methane adsorption performance of the palm kernel shell-derived carbon material activated using CO2-steam sequential combination |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 129154 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |