HU208819B - Process for utilization of the remainder of furfurole-production making briquette - Google Patents

Process for utilization of the remainder of furfurole-production making briquette Download PDF

Info

Publication number
HU208819B
HU208819B HU83586A HU83586A HU208819B HU 208819 B HU208819 B HU 208819B HU 83586 A HU83586 A HU 83586A HU 83586 A HU83586 A HU 83586A HU 208819 B HU208819 B HU 208819B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
residue
furfural
dried
furfurole
remainder
Prior art date
Application number
HU83586A
Other languages
Hungarian (hu)
Other versions
HUT42768A (en
Inventor
Andras Gyoengyoesi
Jozsef Karsai
Matyas Kokai
Imre Lugosi
Kalman Nemeth
Jozsef Zenke
Original Assignee
Peti Nitrogenmuevek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peti Nitrogenmuevek filed Critical Peti Nitrogenmuevek
Priority to HU83586A priority Critical patent/HU208819B/en
Publication of HUT42768A publication Critical patent/HUT42768A/en
Publication of HU208819B publication Critical patent/HU208819B/en

Links

Abstract

Bricks, prepd. from the partly dried waste (5-25% water) at a pressure of 800 bar and 40-100 deg.C, are used in burning of organic materials, e.g. corn cobs and leaf wood.

Description

A találmány tárgya eljárás furfurolgyártási maradékanyag környezetkímélő hasznosítására brikettezéssel.The present invention relates to a process for the environmentally friendly utilization of furfural residues by briquetting.

A furfurolgyártás alapanyagai közül a pentozán-tartalmú növényi anyagok esetében egyik legfontosabb jellemző a pentozántartalom. A gyakorlatban főleg faaprítékot, kukoricacsutkát, bagaszt és csonthéjas magvakat használnak kiindulási anyagként. Az alapanyagok pentozántartalma 20-30% között változik, mely mennyiségnek elméletileg 10%-a, a gyakorlatban 58%-a alakul át féltermékké, furfurollá. A furfurolgyártás során a félterméken kívül a legkülönbözőbb, mintegy 15-20 féle szerves vegyületek képződnek, amelyek egy része (például ecetsav, hangyasav és metanol) a gőzfázissal, a másik része (például ecetsav, gyanta) a szilárd fázisú, úgynevezett furfurolgyártási maradékanyaggal távozik a reaktorból.One of the most important characteristics of pentosan-containing plant materials in furfural production is the pentosan content. In practice, wood chips, corn cobs, bagasse and kernels are used as starting materials. The pentosan content of the raw materials ranges from 20-30%, which theoretically 10%, in practice 58% is converted to the intermediate product, furfural. In addition to the semi-product, furfural production produces about 15-20 kinds of organic compounds, some of which (eg acetic acid, formic acid and methanol) are removed by the vapor phase and the other (eg acetic acid, resin) is removed by the reactor.

A furfurolgyártásnál alkalmazott eljárások közös jellemzője a pentózok alacsony hatásfokkal történő átalakulása furfurollá és az ebből adódó magas alapanyag-felhasználás (15-30 tonna alapanyag/1 tonna furfurol). A magas alapanyag-felhasználás következtében a furfurol önköltségében 60-70%-ot is képviselhet az alapanyag ára. Az előzőekből egyértelműen következik, hogy a furfurol-önköltség csökkenésének leginkább lehetséges módja a maradékanyag értékes termékké történő feldolgozása.Common to the processes used in the production of furfural are the low conversion of pentoses to furfural and the resulting high consumption of raw materials (15-30 tons of raw material / tonne of furfural). Due to the high consumption of raw materials, the cost of the raw material may represent 60-70% of the cost of furfural. It is clear from the foregoing that the most feasible way to reduce the cost of furfural is to convert the residue into a valuable product.

A maradékanyag értékes, hasznosítható termékké való feldolgozásának másik ösztönzője a környezetvédelem. A furfurolgyártó üzemek kapacitásuktól függően évente 60-200 000 tonna maradékanyagot bocsátanak ki, amely mint potenciális környezetszennyező anyag jelentkezik.Another incentive for processing the residue into a valuable, usable product is environmental protection. Depending on their capacity, the furfural production plants emit between 60 and 200,000 tonnes of residual material per year, which is a potential pollutant.

A maradékanyag jelentős mennyiségű ecetsavat és hangyasavat tartalmaz, amelyek a szabadban történő tárolás során a talajba kerülnek és savasodást okoznak. A talajba jutott savak nemcsak a föld termőképességét csökkentik, hanem a felszín alatti vizekbe kerülve a környék ivóvizét is szennyezik.The residue contains significant amounts of acetic acid and formic acid which, when stored outdoors, enter the soil and cause acidification. Not only do the acids in the soil reduce the fertility of the land, they also contaminate the drinking water of the surrounding area when they enter the groundwater.

A fenti okok miatt több maradékanyag-feldolgozó eljárás került kidolgozásra.For the above reasons, several residue processing processes have been developed.

így például lehetőség van a reaktorból kikerült maradékanyag kazánban történő elégetésére és a felszabaduló energiával gőztermelésre. Az elégetendő maradékanyag sajátságos jellemzői miatt azonban az elégetéshez speciális kazán szükséges, amely jelentős beruházási költséget jelent. Komoly problémát okoz továbbá a maradékanyag magas nedvességtartalma (40-50%), kis szemcsemérete és az égéstermékkel távozó szerves vegyületek, amelyek korróziót okoznak. Ezzel az eljárással csak az ipari üzemek számára nyerhető értékes energia, ugyanis a kazánok jellegéből adódóan csak 5-8 kg/s tömegáramú maradékanyag elégetésére alkalmas égetőmű beruházása gazdaságos.For example, it is possible to burn the residual material from the reactor in a boiler and to produce steam with the energy released. However, due to the specific characteristics of the residues to be burned, a special boiler is required for incineration, which represents a significant investment cost. Also of great concern are the high moisture content of the residue (40-50%), the small particle size and the organic compounds leaving the combustion product which cause corrosion. With this process, only valuable energy can be obtained for industrial plants, because by the nature of the boilers, only an incinerator capable of burning residual material with a mass flow rate of 5-8 kg / s is economical.

Ismert továbbá például a 111399 számú magyar szabadalmi leírásból olyan műszaki megoldás, amelylyel a furfurolgyártási maradékanyagból hordozóanyagként alkalmazható granulált termék állítható elő. Az alkalmazási terület igényének megfelelően a granulátumnak nagy fajlagos felülettel, 0,2-1 mm-es szemcsemérettel és viszonylag alacsony halmazsűrűséggel (mintegy 4-500 g/1) kell rendelkeznie. A hordozóanyag speciális tulajdonságai miatt viszont nem alkalmazható például nagy mennyiségeket igénylő tüzelési alapanyagként. Alii 399 számú magyar szabadalmi leírás szerinti megoldás további hátránya, hogy kötőanyag alkalmazása kötelező, ráadásul a préselésnél 360 °C-ot alkalmaznak, amely hőmérsékleten a maradékanyagban jelen lévő természetes kötőanyagok elégnek. Hasonló megoldást ismertet továbbá a 0092981 számú európai közzétételi irat, azonban farostlemez gyártására, és járulékos ragasztóanyag felhasználásával.Further, it is known, for example, from the Hungarian patent specification 111399 to provide a granular product which can be used as a carrier from the furfural residues. Depending on the area of application, the granulate should have a high specific surface area, a particle size of 0.2-1 mm and a relatively low bulk density (about 4-500 g / l). However, due to the special properties of the carrier material, it cannot be used, for example, as a high input fuel. A further disadvantage of the solution disclosed in Hungarian Patent No. Alii 399 is that the use of a binder is mandatory, in addition, at a temperature of 360 ° C, at which temperature the natural binders present in the residue are sufficient. A similar solution is further described in European Publication No. 0092981, however, for the manufacture of fibreboard and the use of additional adhesive.

A szárított maradékanyag önmagában történő brikettezését tehát ez ideig nem sikerült megoldani, a próbálkozások során minden esetben valamilyen adalékanyagot (például bitumen vagy fáradtolaj) használtak. A ragasztóanyagokat eltérő százalékos arányban alkalmazták, ami plusz költséget (anyag-, illetve kezelési költséget) okozott. A kötőanyagok felhasználása tüzeléstechnikai és környezetvédelmi szempontból is kedvezőtlen, a tüzelőberendezések kormozódása, illetve az erős füstképződés miatt.The briquetting of the dried residue by itself has thus far not been solved, and in each case an additive (such as bitumen or waste oil) has been used. Different percentages of adhesives were used, which resulted in additional costs (material and handling costs). The use of binders is unfavorable both from a combustion technology and environmental point of view, due to the soot of the combustion equipment and the strong smoke formation.

Általános társadalmi igény a hulladékanyagok hasznosítása, értékes termékekké történő feldolgozása, illetve energiahordozóként történő hasznosítása. így az utóbbi időben fokozatosan nőtt az igény olyan energiahordozók, tüzelőanyagok iránt, amelyek lakossági felhasználásra alkalmasak, a háztartási tüzelőberendezésekben problémamentesen elégethetők és a megfelelő fűtőérték mellett kis mennyiségben tartalmaznak környezetszennyező anyagot, például ként.There is a general societal need to utilize waste materials, transform them into valuable products and utilize them as energy carriers. Thus, there has been a recent increase in demand for energy carriers and fuels suitable for residential use, can be easily burned in domestic heating systems and contain low levels of environmental pollutants, such as sulfur, at appropriate heating values.

A furfurolgyártási maradékanyag tüzelőanyagkénti hasznosításával már évek óta foglalkoznak. A magas nedvességtartalom és a porszerű állapot azonban megnehezíti a hasznosítást, és csak nagyüzemi méretekben, jelentős beruházási költségvonzattal valósítható meg az elégetés.The use of furfural residues as a fuel has been addressed for many years. However, high humidity and dusty conditions make recovery difficult and incineration can only be carried out on a large scale with significant investment costs.

Célul tűztük ki olyan eljárás kidolgozását, amellyel kötőanyag alkalmazása nélkül olyan minőségű késztermék állítható elő, amely égése során nem kormol és füstgáza nem tartalmaz olyan környezetszennyező anyagokat, mint az eddigi eljárásokkal előállított brikettek égésterméke.It is an object of the present invention to provide a process which, without the use of a binder, produces a finished product of high quality which does not contain soot and does not contain pollutants such as the combustion product of briquettes produced to date.

Találmányunk azon a felismerésen alapul, hogy a 40-50 tömeg% nedvességtartalmú furfurolgyártási maradékanyagot - célszerűen 400-600 °C-os belépő levegővel működő szárítóberendezésben - 5-25 tömeg%, célszerűen 7-15 tömeg% nedvességtartalomra szárítjuk és az így kapott szárított maradékanyagot önmagában, kötőanyag alkalmazása nélkül olyan, célszerűen legalább 80 MPa fejnyomású présgépben brikettáljuk, amelynek préselő fejhőmérsékletét hűtéssel, célszerűen vízhűtéssel, 40-100 °C-ra, célszerűen 50-80 °C-ra állítjuk be, akkor olyan terméket, azaz brikettet kapunk, amely előnyös tulajdonságokkal rendelkezik.The present invention is based on the discovery that the furfural residues having a moisture content of 40-50% by weight are dried to a moisture content of 5-25% by weight, preferably 7-15% by weight, in an inlet air dryer, preferably 400-600 ° C, and the resulting dried residue is obtained. by itself, without the use of a binder, briquetted in a press machine having a head pressure of at least 80 MPa, the temperature of which is adjusted to 40-100 ° C, preferably 50-80 ° C by cooling, preferably water cooling, to obtain a product, which has advantageous properties.

A találmány szerinti eljárásban kiindulási anyagként bármely furfurolgyártási maradékanyagot felhasználhatjuk, előnyös azonban a kukoricacsutka és/vagy kukoricaszár vagy lombos fa feldolgozásakor kapott maradékanyag.Any furfural residues may be used as starting materials in the process of the invention, but residues obtained from the processing of corn cobs and / or corn stalk or deciduous wood are preferred.

A találmány szerinti eljárással kapott brikett mecha2The briquette obtained by the process of the invention is mecha2

HU 208 819 Β nikai szilárdsága, mérettartóssága tüzeléstechnikai szempontból optimális. Égés közben nem duzzad és nem porlik szét, fokozatosan csökkenti méretét. Amíg éghető anyagot tartalmaz, mechanikai szilárdsága megmarad. A termék arányosan formatartó. Az alapanyag jellegéből adódóan a brikettből égés során környezetszennyező anyagok - például kén-dioxid - nem távoznak.EN 208 819 Β Optical firing strength and dimensional stability. It does not swell or dust during combustion, gradually reducing its size. As long as it contains combustible material, its mechanical strength remains. The product is proportionally shaped. Due to the nature of the raw material, briquettes do not release pollutants such as sulfur dioxide during combustion.

A találmányt a következő példákkal kívánjuk megvilágítani.The following examples are intended to illustrate the invention.

1. példaExample 1

450 °C-os belépő levegővel forgódobos szárítóban 17 tömeg% nedvességtartalomig szárítjuk a 45 tömegbe kiindulási nedvességtartalommal bíró furfurolgyártási maradékanyagot, amelyet kukoricacsutkánakIn a rotary dryer at 450 ° C, the furfural residue with a starting moisture content of 45% is dried in a rotary drum to a moisture content of 17% and is used for corn cobs.

1,2 MPa nyomáson és 180-200 °C-on furfurol kinyerése céljából végzett autokatalitikus hidrolízise során kaptunk. 0,111 kg/s tömegáramú, 100 MPa fejnyomású, mechanikus dugattyús présgép fejhőmérsékletét vízhűtéssel 60-65 °C-ra állítjuk be (működési hőmérséklet). A szárított maradékanyagot folyamatosan adagoljuk a présgépbe és ügyelünk a présgép fejhőmérsékletére. A kapott termék vizsgálati eredményei: égésmeleg 18723 kJ/kg fűtőérték 17589 kJ/kg hamu 6,15% nedvességtartalom 9,54% jellemző: arányosan formatartóIt was obtained by autocatalytic hydrolysis at 1.2 MPa and 180-200 ° C to obtain furfural. The head temperature of a mechanical piston press with a mass flow rate of 0.111 kg / s and a head pressure of 100 MPa is adjusted to 60-65 ° C by water cooling (operating temperature). The dried residue is continuously added to the press and the head temperature of the press is monitored. Test results for the product obtained: combustion heat 18723 kJ / kg calorific value 17589 kJ / kg ash 6.15% moisture content 9.54% characteristic: proportionately shaped

2. példaExample 2

400 °C-os belépő levegővel forgódobos szárítóban 7 tömeg% nedvességtartalomig szárítjuk a 40 tömeg% kiindulási nedvességtartalommal bíró furfurolgyártási maradékanyagot, amelyet tölgyfának az 1. példában ismertetett módon végzett hidrolízise során kaptunk. Az előző példában jellemzett présgép fejhőmérsékletét vízhűtéssel 45-50 °C-ra állítjuk be. A kapott termék vizsgálati eredményei:In a rotary dryer at 400 ° C in a rotary drum, a furfural residue of 40% by weight obtained from the hydrolysis of oak as described in Example 1 is dried to a moisture content of 7% by weight. The head temperature of the press machine described in the previous example is adjusted to 45-50 ° C by water cooling. Test results of the product obtained:

égésmeleg 18527 kJ/kg fűtőérték 17446 kJ/kg hamu 9,21% nedvességtartalom 7,25% jellemző: arányosan formatartócombustion heat 18527 kJ / kg calorific value 17446 kJ / kg ash 9.21% humidity 7.25% characteristic: proportionately shaped

Összehasonlító példákComparative examples

3. példaExample 3

400 °C-os belépő levegővel forgódobos szárítóban 30 tömeg% nedvességtartalomig szárítjuk a 45 tömeg% kiindulási nedvességtartalommal bíró 1. példa szerinti furfurolgyártási maradékanyagot. Az 1. példában ismertetett présgép fejhőmérsékletét nem lehet úgy beállítani, hogy a kapott brikett mechanikai szilárdsága megfelelő legyen. A brikett hő hatására (az égés megkezdése előtt) szétesik.The furfural production residue of Example 1 having an initial moisture content of 45% is dried in a rotary dryer at 400 ° C in a rotary dryer. The head temperature of the press machine described in Example 1 cannot be adjusted so that the mechanical strength of the resulting briquette is adequate. The briquette is disintegrated by heat (before the start of combustion).

4. példaExample 4

A 2. példában ismertetett módon kapott, szárított maradékanyagot adagoljuk a présgépbe. A présgép fejhőmérséklete 110 °C, tekintettel arra, hogy - ellentétben a találmány szerinti megoldással - hűtést nem alkalmazunk. A préselmény beég, folyamatos gyártás nem biztosítható.The dried residue obtained as described in Example 2 is added to the press. The head temperature of the press is 110 ° C, because, contrary to the invention, no cooling is used. The press is burned and continuous production cannot be ensured.

Claims (5)

SZABADALMI IGÉNYPONTOKPATIENT INDIVIDUAL POINTS 1. Eljárás furfurolgyártási maradékanyag környezetkímélő hasznosítására brikettezéssel, azzal jellemezve, hogy 40-50 tömeg% nedvességtartalmú furfurolgyártási maradékanyagot szárítóberendezéssel 5-25 tömeg% nedvességtartalmúra szárítunk, majd önmagában olyan, célszerűen legalább 80 MPa fejnyomású présgépben brikettálunk, amelynek fejhőmérsékletét hűtéssel 40-100 °C-ra állítjuk be.1. A process for the environmentally friendly use of a furfural production residue by briquetting, wherein a 40-50 wt. is set to. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kukoricacsutka és/vagy kukoricaszár vagy lombos fa feldolgozásakor kapott maradékanyagot szárítunk.Process according to claim 1, characterized in that the residue obtained when processing corn cobs and / or corn stalks or deciduous trees is dried. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 400-600 °C-os belépő levegővel működő szárítóberendezéssel szárítunk.Method according to claim 1 or 2, characterized in that it is dried by a drying apparatus operating at an inlet air temperature of 400-600 ° C. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a maradékanyagot 7-15 tömeg% nedvességtartalmúra szárítjuk.A process according to claim 3, wherein the residue is dried to a moisture content of 7-15% by weight. 5. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a présgép fejhőmérsékletét 50-80 °C-ra állítjuk be.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the head temperature of the press machine is adjusted to 50-80 ° C.
HU83586A 1986-02-27 1986-02-27 Process for utilization of the remainder of furfurole-production making briquette HU208819B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU83586A HU208819B (en) 1986-02-27 1986-02-27 Process for utilization of the remainder of furfurole-production making briquette

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU83586A HU208819B (en) 1986-02-27 1986-02-27 Process for utilization of the remainder of furfurole-production making briquette

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HUT42768A HUT42768A (en) 1987-08-28
HU208819B true HU208819B (en) 1994-01-28

Family

ID=10951602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU83586A HU208819B (en) 1986-02-27 1986-02-27 Process for utilization of the remainder of furfurole-production making briquette

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HU208819B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
HUT42768A (en) 1987-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9085494B2 (en) Processes for producing low-ash biomass for combustion or pellets
Sen et al. Influence of binders on physical properties of fuel briquettes produced from cassava rhizome waste
RU2007121675A (en) METHOD FOR CONVERTING SOLID BIO-WASTE TO RENEWABLE FUEL
US20130295628A1 (en) Processes for producing energy-dense biomass and sugars or sugar derivatives, by integrated hydrolysis and torrefaction
US9145529B2 (en) Processes for producing energy-dense biomass for combustion
US9315750B2 (en) Processes for producing biomass pellets and sugars
Baker Wood fuel properties and fuel products from woods
US20150167969A1 (en) Processes utilizing fermentation vinasse for producing energy-dense biomass and biomass sugars
Morey et al. Fuel properties of biomass feed streams at ethanol plants
US5645614A (en) Process for the utilization of sewage sludges
Patil The possibility study of briquetting agricultural wastes for alternative energy
KR101084363B1 (en) Method of Environment-friendly bio-charcoal using biomass byproduct
HU208819B (en) Process for utilization of the remainder of furfurole-production making briquette
KR101042619B1 (en) Method for producing compressed charcoal fuel using food waste
Soltes Thermochemical routes to chemicals, fuels and energy from forestry and agricultural residues
CA2992240A1 (en) Conversion of cannabis production waste to renewable heating fuel
Iryani et al. Overview of Indonesian sugarcane industry and utilization of its solid waste
Ngernyen et al. Binderless solid fuel pellets from solid waste of pulp and paper industry
Shah The role of bio–energy utilisation in sustainable development
EP2118244A1 (en) A method for production of peat-based fuel balls
ZERBE FOREST FUELS, USA
CN116694378A (en) Environment-friendly biomass pellet fuel and preparation method thereof
Arun et al. Integration of biowaste into chemical reaction networks
Back Potential Energy Crops and Their Utilization Technologies in Ostrobothnia
CZ30771U1 (en) A shaped fuel based on a mixture of biomass and coal dust

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee