Алангрин - бумага из соломы

Алангрин - технология производства целлюлозы из соломы на основе окислительной органосольвентной варке. Безотходное производство, без вредных выбросов, качественный экологически чистый продукт.

Transcript

1. производство целлюлозы из соломы г. Иннополис, Республика Татарстан 2020
2. 8 35 20 % переработано переработано миллионов тонн соломы производится в Татарстане ежегодно миллионов тонн нефти добывается в Татарстане ежегодно 100 %
3. это нефть если правильно приготовить Солома- 1000 470 290 240 из кг кг кг кг соломы можно получить целлюлозы гемицеллюлозы лигнина или бумаги, этанола или фурфорола, этанола или биопластика
4. Старые технологии дорогие и вредные Все работающие целлюлозно-бумажные комбинаты используют устаревшие технологии сульфитной или сульфатной варки, в основном сульфатной. Древесная щепа варится в растворе с химическими реагентами: сульфид натрия, диоксид серы, соли сернистой кислоты и другие. Такое производство технологически сложное, нужны дорогие очистные сооружения и система утилизации отходов: использованных химических реагентов. Подобные технологии рентабельны если перерабатывать огромный объем сырья: от 400 тыс.тонн в год и более. Солома - капризное сырье. Низкая плотность, быстро гниет, дорого перевозить. Переработка соломы эффективна если производство находится близко к сельскохозяйственным полям, в радиусе 50-70 км (эффективный радиус). С таким малым эффективным радиусом сырьевой базы соломы, с учетом технологической сложности, затратной утилизации отходов и очистки вредных выбросов, коммерчески не реально использовать сульфитную и сульфатную варку для создания компактной переработки соломы объемом до 100 тыс.тонн.
5. Новая эффективная и экологичная разработка В 1973 году в Канаде создали первое промышленное производство целлюлозы на основе принципиально новой технологии. Вместо дорогих химических реагентов использовали дешевые органические растворители, этиловый спирт и воду. Так появился новый тип варки - органосольвентный. Такой же эффективный, но экологически безопасный. Канадская технология ALCELL потом много раз модифицировалась и сегодня активно применяется для производства целлюлозы и биоэтанола из растительного сырья. Финская компания Chempolis использует органосольветную варку в новом заводе по производству биотоплива из бамбука в Индии объемом 400 тыс.тонн в год. В США по такой технологии работает завод Columbia Pulp - из соломы производят картон мощностью переработки 250 тыс.тонн в год. В Китае строятся несколько заводов по переработке соломы риса мощностью 200 тыс.тонн в год. Простота и экологичность технологии (не высокие рабочие температуры, без вредных выбросов и газов) сделали органосольвентную варку самым перспективным способом получения целлюлозы из растительного сырья.
6. Эксперииментальная установка Алангрин Первоначально для создания установки использовали канадскую технологию ALCELL и ее поздние модификации. Конструкция получилась сложная и дорогая. В процессе исследований (с 2015 по 2019 г.) изучали работы советских ученых в данной области. На основе восстановленной рабочей документации ученых из Ленинградского технологического института целлюлозно-буажной промышленности разработали и создали свою экспериментальную установку (варочный котел) органосольвентной технологии. Мы адаптировали органосольвентную варку под переработку соломы и использовали органические растворители местного производства. Проведя серию экспериментов с разными рецептурами варочного раствора (технологии ALCELL и ее модификации) выявили собственный, наиболее эффективный состав раствора, гидромодуль, рабочую температуру и давление варочного процесса. В результате, после варки из 100 кг соломы пшеницы получили: 47 29 24 % целлюлозы % гемицеллюлозы % лигнина
7. Работает без отходов Главное преимущество органосольвентной варки - практически без отходное производство. Благодаря использованию органических растворителей, в органосольвентной технологии можно бесконечно восстанавливать отработанный варочный раствор и снова его использовать - не покупать каждый раз растворители для новой варки. Получается на 97% замкнутый водооборот, нет необходимости строить очистные сооружения и утилизировать отходы. Более того. органосольвентная варка эффективно перерабатывает солому и каждый выделяемый компонент является сырьем для производства коммерческих продуктов: Целлюлоза Гемицеллюлоза Солома Технич.целлюлоза Картон Фурфурол Этанол Этанол Биопластики Туалетная бумага Лигнин
8. Картон и туалетная бумага Самое простое и дешевое варить солому для получения технической целлюлозы общего назначения. Такая целлюлоза идеально подходит для призводства картона и упаковочного материала. Для придания прочности в техническую целлюлозу добавляется лигнин: картон меньше намокает и может использоваться многократно. Картон, гофрокартон, упаковка делается для транспортных компаний (СДЭК, Boxberry, Почта России), крупных интернет магазинов (Ozon, Wildberries), розничных сетей (Магнит, Пятерочка) и производителей продуктов питания. Из картона повышенной прочности можно производить оборотную тару: различные подставки, пакеты, мешки для перевозки сыпучих материалов. Более сложная варка будет настроена на производство качественной целлюлозы и с дополнительной установкой для отбеливания будет использоваться для производства туалетной бумаги, бумажных полотенец.
9. Биоэтанол Иностранными компаниями активно используются технологии производства биотоплива из целлюлозы. Целлюлоза ферментируется (процесс брожения) специально созданными бактериями, которые расщепляют сахара целлюлозы в этанол (спирт). Но, наиболее перспективной является технология ферментации гемицеллюлоз в этанол. Гемицеллюлоза, в отличие от целлюлозы, имеет другую молекулярную структуру и состоит из других сахаров. Экспериментально выведены штаммы бактерий для переработки гемицеллюлозы, но пока не применялись в промышленных масштабах. Сейчас, основное препятствие для переработки гемицеллюлозы в этанол - высокая стоимость бактерий для ферментирования. Тем не менее, лабараторные исследования использования штамма Saccharomyces cerevisiae для гемицеллюлозы, полученной органосольвентным способом доказали эффективность такой переработки. Ведутся исследования удешевления процесса производства штамма и проектируется специальный гидролизный аппарат для ферментирования гемицеллюлоз. В результатет будет создана дополнительная установка для производства коммерчески выгодного этанола из гемицеллюлозы, произведенной на органосольвентной установке Алангрин.
10. Биопластики При переработке соломы кроме целлюлозы и гемицеллюлозы выделяется лигнин. В среднем, около 20-25% лигнина содержится в соломе. Это природный полимер, которые служит скелетом для стебля, придает ему прочность и гибкость. В целлюлозно-бумажной промышленности лигнин это отходы: обычно сжигают или утилизируют путем захоронения. В России и за рубежом десятки лет исследуются способы коммерческого использования лигнина. Лигнин - природный, органический полимер. Не токсичный, разлагаемый без вреда для экологии и главное - дешевый. Использовать можно в разных индустриях: - в дорожном строительстве; - в медицине; - в сельском хозяйстве. Из лигнина делают биопластики без вреда для экологии. К примеру, немецкая компания Tecnaro производит биопластик для автомобилей (в некоторых моделях Porsche в салоне элементы интерьера сделаны из биопластика Tecnaro), для производства обуви и пластиковых изделий бытового назначения. Получаемый на установке Алангрин органосольвентный лигнин перерабатывается в биопластик и биополимеры для дорожного сроительства.