Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania podpalki z lignocelulozy pohydrolitycznej, bedacej produktem odpadowym przy produkcji furfuralu z surowców roslinnych lub z mieszaniny lignocelulozy i innych rozdrobnionych materialów pochodzenia ro¬ slinnego.Lignoceluloza pohydrolityczna powstajaca przy pro¬ dukcji furfuralu z drewna jest trudna do zagospodaro¬ wania. Próby utylizacji tego odpadu polegajace na spa¬ laniu lignocelulozy w kotlowniach przemyslowych w celu wykorzystania ciepla spalania nie daly pozytyw¬ nych rezultatów, poniewaz spalanie lignocelulozy stwa¬ rza duze zagrozenie wybuchowe i moze byc stosowane wylacznie w paleniskach wyposazonych w specjalne urzadzenia zabezpieczajace przed wybuchem. Z tego powodu zaklady nie majace urzadzen do bezpiecznego ich spalania oraz zaklady nie posiadajace wlasnych cieplowni zmuszone sa do skladowania lignocelulozy pohydrolitycznej na wysypiskach, co przyczynia sie do zanieczyszczania srodowiska naturalnego, a ponadto stwarza powazne zagrozenie pozarowe.Znane sa sposoby wytwarzania podpalki z wysuszo¬ nych lub podsuszonych w wysokim procencie rozdro¬ bnionych odpadów drewna w postaci wiórów i trocin polegajace na wymieszaniu ich z gaczem barisolowym, smola lub gaczem parafinowym i uformowaniu.Przyklad takiego rozwiazania podaje polski opis patentowy nr 98173. Gacz barisolowy czy smola stwa¬ rzaja niebezpieczenstwo osadzenia sie na sciankach urzadzen produkcyjnych stad waznym zagadnieniem 10 15 20 30 jest utrzymanie urzadzen technologicznych we wlas¬ ciwych temperaturach, wyzszych od temperatury krze- pnienia.Ponadto gesta masa smoly czy gaczu barisolowego utrudnia dokladne, równomierne i szybkie nasycenie drobin celulozowych oraz uzyskanie jednorodnej masy.Niejednorodna masa podpalkowa utrudnia natomiast uzyskania standartowych wyrobów w postaci handlowej, a ich wlasnosci sa niejednolite i czesto wymagaja dlu¬ giego czasu podpalania.Znany jest sposób wytwarzania podpalki polegajacy na tym, ze lignoceluloze o zawartosci wilgoci okolo 60% wagowych poddaje sie suszeniu w suszarce w tem¬ peraturze okolo 200% wysuszona lignoceluloze podaje sie do wytlaczarki mechanicznej, po czym wytloczone ksztaltki nasyca sie substancjami palnymi, korzystnie wrzacymi weglowodorami alifatycznymi i aromaty¬ cznymi lub ich mieszaninami, przy czym udzial sub¬ stancji nasycajacej w koncowym produkcie w przeli¬ czeniu na sucha mase wynosi do 30% wagowych.Sredni czas zapalenia podpalki uzyskanej tym sposobem, od zapalki wynosi 10 do 20 sek, a taka podpalka za¬ liczona jest do trudno zapalnych.We wszystkich znanych sposobach (niemiecki opis patentowy nr 312182 oraz polski opis patentowy nr 98173) wytwarzanie podpalki sprowadza sie do suszenia i nastepnie mieszania odpadów celulozowych z odpo¬ wiednimi weglowodorami — glównie gaczami para¬ finowymi, nastepnie prasowaniu do odpowiednich, ksztaltek i konfekcjonowaniu, badz wytwarzaniu z prze- 123 207123 207 3 dnio wysuszonych materialów lignocelulozowych ksztal¬ tek i nasyceniu ich weglowodorami. Wysuszona do wilgotnosci ponizej 30% wagowych lignoceluloza bar¬ dzo trudno sie formuje a operacja taka wymaga duzego nakladu energii oraz stosowania odpowiednich urzadzen najczesciej brykieciarek udarowych.Odgazy powstajace przy suszeniu lignocelulozy po- hydrolitycznej — stwarzaja duzy problem poniewaz lignoceluloza pohydrolityczna — odpad z produkcji furfuralu zawiera oprócz wody dochodzacej do 60% wagowych, 2—3% wagowych kwasu octowego, metanol, aceton, furfural i pewna ilosc niezidentyfikowanych substancji. Zwiazki te wraz z woda przechodza do gazów przeplywajacych przez suszarnie stanowiac problem z ich pózniejszym usunieciem przed skierowaniem do atmosfery. Duze rozdrobnienie masy lignocelulozy pohydrolitycznej, w której frakcja pylowa do 0,2 mm wielkosci pojedynczej drobiny stanowi 60% wagowych, a pozostala czesc miesci sie w zakresie wielkosci cza¬ stek do 1,2 mm, stanowi ponadto duze niebezpieczen¬ stwo zaplonu masy o ile w suszarni bedzie atmosfera tlenowa, a takze duze straty w wyniku wywiewania suszonej lignocelulozy.Istota wynalazku polega na tym, ze z lignocelulozy pohydrolitycznej bedacej produktem odpadowym przy produkcji furfuralu z surowców roslinnych lub z mie¬ szaniny lignocelulozy i innych rozdrobnionych ma¬ terialów pochodzenia roslinnego zawierajacy od 30 do 60% wagowych wody formuje sie ksztaltki, po czym zanurza je w ogrzanej powyzej 100 °C cieklej mieszaninie weglowodorów nie tworzacych z woda azeotropów i przetrzymuje w niej do zakonczenia pienienia sie cieczy, po czym ksztaltki oddziela od nadmiaru cieczy chlodzi i konfekcjonuje w znany sposób.Korzystnie jest sposobem wedlug wynalazku sto¬ sowac mieszanine weglowodorów ogrzanych do tem¬ perature od 120 do 150 °C. W przypadku wytwarzania podpalki z mieszaniny lignocelulozy pohydrolitycznej z innymi rozdrobnionymi materialami pochodzenia roslinnego udzial tych ostatnich nie powinien prze¬ kraczac 10% wagowych masy lignocelulozy. Ksztaltki z lignocelulozy pohydrolitycznej moga przybierac rózna postac, jednak schniecie i nasycenie weglowodorami przebiega sprawniej, gdy maja one postac cylindrów o srednicy od 8 do 30 mm a dlugosc od 10 do 100 mm.Zastosowanie w sposobie wedlug wynalazku formo¬ wania ksztaltek z mokrej nie suszonej lignocelulozy pózniejsze ich nasycenie weglowodorami nieoczekiwanie poprawilo wlasnosci uzytkowe koncowego produktu, poprawilo warunki bhp zmniejszylo zdecydowanie koszty energetyczne. Ksztaltki z mokrych surowców zanurzone do goracej powyzej 100 °C kapieli zwiekszaja nieoczekiwanie swoja wytrzymalosc az do okolo 10-cio- krotnie, mimo ze po uformowaniu posiadaja mala wytrzymalosc.Nieoczekiwanie w sposobie wedlug wynalazku jest równiez to, ze ksztaltki lignocelulozowe uformowane z surowej zawierajacej przecietnie 50% wagowych wody lignocelulozy pohydrolitycznej majac bardzo niska wytrzymalosc mechaniczna po zanurzeniu w na¬ grzanym weglowodorze nie rozpadaja sie na proszek lecz zachowuja swój ksztalt, równoczesnie zwiekszaja wielokrotnie swoja wytrzymalosc mechaniczna. W tej operacji zachodzi intensywne odparowanie wody i in¬ nych cieklych substancji z masy lignocelulozowej, 4 a równoczesnie nastepuje wchlanianie weglowodorów przy zachowaniu ksztaltu wyprasek.Otrzymywanie podpalki sposobem wedlug wynalazku eliminuje suszarnie do suszenia lignocelulozy o wydaj- 5 nosci odprowadzenia wody do 0,5 tony na tone pro¬ dukowanej podpalki. Wyeliminowanie w sposobie wedlug wynalazku suszenia mokrej lignocelulozy za¬ wierajacej oprócz wody, kwas octowy, aceton, furfural rozwiazalo problem odgazów z suszarni. 10 W sposobie wedlug wynalazku do formowania ksztal¬ tek stosowac mozna zwykle prasy slimakowe, gdzie stosowane cisnienie wynosi do 0,2 MPa podczas gdy w metodach formowania ksztaltek podpalki z suchej mieszaniny masy pohydrolitycznej trzeba stosowac 15 aparature specjalna na przyklad brykieciarki udarowe gdzie stosowane cisnienie wynosi do 10,0 MPa.Podpalka uzyskana sposobem wedlug wynalazku przewyzsza wytrzymaloscia na rozkruszenie i odpornos¬ cia na dzialanie wilgoci, podpalke uzyskana z wysuszonej 20 najpierw lignocelulozy.W porównaniu do znanych podpalek typu alpex czy lofix, podpalka otrzymana sposobem wedlug wy¬ nalazku charakteryzuje sie mniejszym stopniem za¬ nieczyszczenia kanalów spalinowych i dluzszym czasem 25 palenia sie pojedynczego kawalka, nizszym kosztem jednostkowym w przeliczeniu na jeden zaplon. Sredni czas zapalenia od zapalki podpalki wedlug wynalazku wynosi 5—8 s.Przyklad I. Mokra lignoceluloze pohydrolitycz- 30 na, bedaca produktem odpadowym przy produkcji furfuralu z drewna drzew lisciastych, formuje sie na prasie slimakowej z matryca wielootworowa o srednicy otworu pojedynczej matrycy 20 mm, w ksztaltki o po¬ staci cylindrów o srednicy 20 mm i dlugosci od 30 35 do 100 mm. Wytrzymalosc ksztaltek na zgniatanie wzdluz osi cylindra wynosila 0,15—0,2 MPa. Srednia wilgotnosc uformowanych ksztaltek wynosila 45% wagowych. Po uformowaniu ksztaltki zanurzono do ogrzanego do temperatury 150 °C gaczu parafinowego. 40 Zanurzenie ksztaltek spowodowalo pienienie sie gaczu, pienienie ustalo po 30 minutach. W trakcie pienienia nastapilo wysuszenie i nasycenie gaczem, uzyskane ksztaltki oddzielono od nadmiaru cieczy i ochlodzono do temperatury otoczenia. Tak otrzymana podpalka 45 ma wytrzymalosc na sciskanie 1,5—2 MPa. Zawartosc gaczu w ksztaltkach wynosila od 41 do 43 % wagowych, czas zapalenia od zapalki wyniósl 5 s., czas palenia pojedynczego kawalka wyniósl powyzej 20 sek. Otrzy¬ mana podpalka odpowiadala testowym wymaganiom 50 dla podpalki wegla kamiennego.Dla porównania czas zapalenia od zapalki podpalki typu lofix wynosi 5—10 s., a podpalki typu alpex 5—8 sekund, a czas palenia odpowiednio 8—10 s. i 10—15 s.Dla porównania wykonano podpalke w nastepujacy 55 sposób: lignoceluloze pohydrolityczna o zawartosci okolo 45% wagowych poddano suszeniu w suszarce komorowej w temperaturze 200 °C. Po wysuszeniu, wilgotnosc lignocelulozy wynosila 5% wagowych.Wysuszona lignoceluloze podano do wytlaczarki me- 60 chanicznej udarowej, uformowano ksztaltki cylindryczne o takich samych wymiarach jak uzyskano wedlug przy¬ kladu I. Nastepnie ksztalki zanurzono w kapieli na¬ sycajacej z gaczu parafinowego o temperaturze 150 °C, nie nastapilo pienienie cieczy, uzyskane ksztaltki za- 65 wieraly okolo 20% substancji nasycajacej, posiadalyltfHF 5 sredni czas zapalania od zapalki 18 •., czas palenia okolo 20 s. a ich wytrzymalosc na sciskanie wynosila ^powyzej 2 MPa.Przyklad II. Uformowane jak w przykladzie I ksztaltki zanurzone do gaczu parafinowego ogrzanego do temperatury 120 °C. Pienienie sie gaczu ustalo po 3 godzinach. Oddzielone od nadmiaru cieczy ksztaltki ochlodzono jak w przykladzie I. Otrzymana podpalka odpowiadala testowym wymaganiom dla podpalki wegla kamiennego.Przyklad III. Lignoceluloze pohydrolityczna ufo¬ rmowano na prasie slimakowej z matryca wielootworowa o srednicy otworu 8 mm. Ksztaltki w postaci cylindrów o dlugosci od 10 do 30 mm zanurzono do ogrzanego do 140 °C gaczu parafinowego. Zanik pienienia sie cieczy zaobserwowano po 25 minutach. Po oddzieleniu nadmiaru cieczy i ochlodzeniu ksztaltek przeprowadzono testy wymagane dla podpalki. Stwierdzono, ie wytrzy¬ malosc mechaniczna i zapalnosc od zapalki odpowia¬ daja stawianym wymogom.Przyklad IV. Lignoceluloze pohydrolityczna wymieszano z pylami i trocinami drzewnymi w sto¬ sunku 10:1, po czym mieszanine te poddano formowaniu jak w przykladzie I i III. Uformowane ksztaltki zanu¬ rzono w gaczu parafinowym w temperaturze 150°C.Po 30 minutach ustalo pienienie sie gaczu. Wysuszone i nasycone gaczem ksztaltki po oddzieleniu nadmiaru 6 cieczy i ochlodzeniu powietrzem do temperatury oto¬ czenia spelnily wymogi stawiane materialom pod- palkowym. . 5 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania podpalki z lignocelulozy pohydrolitycznej lub mieszaniny lignocelulozy pohy- drolitycznej z innymi rozdrobnionymi materialami 10 pochodzenia roslinnego i mieszaniny weglowodorów alifatycznych i aromatycznych, znamienny tym, ze z lignocelulozy pohydrolitycznej pochodzacej z pro¬ cesu wytwarzania furfuralu lub z mieszaniny ligno¬ celulozy z rozdrobnionymi materialami pochodzenia 15 roslinnego zawierajacej od 30 do 60% wagowych wody, formuje sie ksztaltki, po czym zanurza je w ogrzanej powyiej 100°C cieklej mieszaninie weglowodorów nie tworzacych z woda azeotropów i przetrzymuje w niej do zakonczenia pienienia sie cieczy, po czym ksztaltki 20 oddziela od nadmiaru cieczy, chlodzi i konfekcjonuje. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ie ciekla mieszanina weglowodorów posiada temperature od 120—150 °C. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 25 udzial rozdrobnionych materialów pochodzenia ros¬ linnego nie przekracza 10% wagowych masy ligno¬ celulozy. PL