Глава 8. Анализ схем сушильных установок для обезвоживания гидролизного лигнина

На гидролизных заводах ежегодно уходит в отход около 1,5 млн.т гидролизного лигнина [I]. Его натуральная влажность колеблется в пределах 63-72%, дисперсный состав характеризуется следующими па­раметрами: средний медианный размер частиц  медианный размер частицоста­ток продукта на сите 1000 мкм; R1000 = 65-90%; зольность из-за примеси песка - до 2-15%; содержание серы - 0,3-0,5%; теплотвор­ная способность на сухую массу - 22-23 МДж/кг; содержание лету­чих веществ - около 70%. Сухой мелкодисперсный лигнин в смеси с воздухом взрывоопасен при влажности менее 30%, содержание кис­лорода в газе - более 15%; аэросмесь с частицами более 200 мкм не взрывается.

 Можно перерабатывать лигнин в муку, представляющую собой тонкоизмельченный (R100 = 10%) и высушенный до влагосодержания W = 5-8% порошок. Данный продукт годен для использования в качестве ингредиента в композициях высокомолекулярных соединений, заменяю­щего такие традиционные наполнители, как древесная мука, белая сажа, технический углерод.

В настоящее время единственной в стране установкой для произ­водства лигнинной муки является противоточная пароструйная мельница-сушилка [2], созданная на Хорском гидролизном заводе [3].Эта установка проста по конструкции, но отличается значительной энер­гоемкостью, так как степень утилизации теплоты пара, загрязненно­го после сушки, невелика.

Работы над созданием высокоэкономичного крупнотоннажного производства лигнинной муки ведутся ВНИИГидролизе по следующим направлениям: получение тонкодисперсного продукта с заданными харак­теристиками (R100 = 10%), осуществление глубокой сушки лигнина до W = 5-8%, выбор оптимальной тепловой схемы производства. Данные опытов подтверждают возможность эффективного измельчения лигнина а противоточных струйных установках.

Для глубокой сушки лигнина и выбора оптимальных режимов суш- --И необходимо знать основные сушильные характеристики продукта кинетические, сорбционные). В [4] отмечается, что равновесная влажность лигнина Wp = 4% при относительной влажности воздуха ф= = 96% и температуре t = 96°С, следовательно, при сушке перегретым паром ( t = 100°С) лигнин с меньшей влажностью получить невозможно.

Были проведены исследования сушки отдельных частиц лигнина в условиях свободной конвекции при t = 120-200°С. Частицам придава­лась форма правильного параллелепипеда (длина 10-20 мм, ширина 4- : мм, толщина 1,5-5,0 мм), начальное влагосодержание W0 составило :;0-400%. Температура измерялась термопарой в центре частицы. Результаты опытов (рис. I) позволили выделить период постоянной и переменной скорости сушки и показали, что критическое влагосодержание Wо практически не зависит от W0 = 150-350% и температуры воздуха в исследуемом диапазоне влажности. Среднее значение WKp = Скорость сушки в первом периоде подчиняется известным зависимостям  [5].

 зависимость влагосодержания и температуры частиц от времени сушки


ПредыдущаяСледующая