RU2016107166A

RU2016107166A - Способ и система для обработки лигнина

Info

Publication number: RU2016107166A
Application number: RU2016107166A
Authority: RU
Inventors: Сеппо ХИЛЬЯНЕН
Original assignee: Вальмет Текнолоджиз Ой
Priority date: 2013-08-19
Filing date: 2014-08-08
Publication date: 2017-09-28
Also published as: WO2015025076A1; RU2642787C2; BR112016003331B8; US9828726B2; ES2663027T3; PT3036247T; EP3036247A1; CN105555793A; FI20135842L; CA2921653A1; US20160208436A1; EP3036247B1; BR112016003331B1; CL2016000375A1; PL3036247T3; CA2921653C

Claims

1. Способ отделения лигнина от лигнинсодержащей жидкостной среды, такой как жидкость, получаемая в способе переработки биомассы, например, из черного щелочного раствора, получаемого на предприятии переработки целлюлозы, и обработки отделенного лигнина, где способ включает:

- осаждение лигнина из лигнинсодержащей жидкостной среды,

- последующее подвергание лигнина гидротермальной карбонизации во влажном состоянии, и

- извлечение углеродсодержащего материала, полученного из лигнина в результате проведения карбонизации после осуществления гидротермальной карбонизации,

причем способ дополнительно включает:

- регулирование размера частиц углеродсодержащего материала путем доведения величины pH лигнина во влажном состоянии перед проведением гидротермальной карбонизации до величины, превышающей 7, предпочтительно превышающей 8.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что лигнин подвергают гидротермальной карбонизации в суспензии при величине pH, находящейся в диапазоне от 8 до 10.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что осажденный лигнин суспендируют в жидкости, и суспензию подвергают гидротермальной карбонизации.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что он включает по меньшей мере следующие этапы:

- этап осаждения, при выполнении которого к лигнинсодержащей жидкостной среде для осаждения лигнина добавляют агент, понижающий pH;

- последующий первый этап отделения, в котором осажденный лигнин отделяют от остальной жидкой фазы лигнинсодержащей жидкостной среды;

- этап суспендирования, при выполнении которого осажденный и отделенный лигнин суспендируют для получения суспензии лигнина;

- этап гидротермальной карбонизации, при выполнении которого суспензию лигнина обрабатывают для получения суспензии углеродсодержащего материала; и

- второй этап отделения, при выполнении которого углеродсодержащий материал отделяют от суспензии.

5. Способ по п. 3 или 4, отличающийся тем, что осажденный и отделенный лигнин суспендируют в жидкости, полученной при отделении углеродсодержащего материала после проведения гидротермальной карбонизации, такой как фильтрат суспензии углеродсодержащего материала.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап гидротермальной карбонизации включает нагревание лигнина во влажном состоянии, таком как суспензия, до температуры, составляющей от 150 до 250°C.

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что при выполнении этапа гидротермальной карбонизации лигнин нагревают под давлением, составляющим от 20 до 40 бар (от 2 до 4⋅10⁶ Па).

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что лигнин, находящийся во влажном состоянии, таком как суспензия, предварительно нагревают перед подачей суспензии лигнина в этап гидротермальной карбонизации.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что жидкость, полученная после отделения углеродсодержащего материала, получаемого в результате проведения гидротермальной карбонизации, направляют по замкнутому контуру на суспендирование осажденного лигнина перед проведением этапа гидротермальной карбонизации и/или в лигнинсодержащую жидкостную среду.

10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что агент, понижающий pH, представляет собой диоксид углерода.

11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержащая лигнин жидкостная среда представляет собой черный щелочной раствор.

12. Система для отделения лигнина от лигнинсодержащей жидкостной среды, такой как черный щелочной раствор, получаемый на предприятии переработки целлюлозы, и обработки отделенного лигнина, отличающаяся тем, что она включает:

- осадительную установку для осаждения лигнина из лигнинсодержащей жидкостной среды;

- первую разделительную установку для отделения осажденного лигнина от жидкой фазы, оставшейся после осаждения из лигнинсодержащей жидкостной среды;

- установку суспендирования и регулирования величины pH для суспендирования осажденного и отделенного лигнина и доведения его pH до величины выше 7;

- реактор гидротермальной карбонизации; и

- вторую разделительную установку для отделения углеродсодержащего материала от суспензии углеродсодержащего материала, полученного при выполнении этапа гидротермальной карбонизации.

13. Система по п. 12, отличающаяся тем, что она дополнительно включает по меньшей мере одну установку предварительного нагрева, расположенную перед реактором гидротермальной карбонизации.

14. Система по п. 12 или 13, отличающаяся тем, что она дополнительно включает по меньшей мере одну охлаждающую установку, расположенную после реактора гидротермальной карбонизации.

15. Углеродсодержащий продукт, который может быть получен способом по любому из предшествующих пп. 1-11.

16. Применение углеродсодержащего продукта по п. 15 в качестве сырья при производстве шин, стали, угольных электродов или активированного угля.