Czarny likier to odpady powstające podczas produkcji celulozy w papierniach produkujących papier. Obecnie jest on używany do odzyskiwania chemikaliów kuchennych i wytwarzania pary wysokociśnieniowej, która jest niezbędna w procesach pulpowania i produkcji papieru. Składa się z różnych substancji, takich jak lignina, hemiceluloza, NaOH (wodorotlenek sodu) i Na2S (siarczek sodu). biopaliwo można uzyskać przy użyciu związku ligniny obecnego w czarnym ługu.
Jednakże, zgodnie z raportem IEA, czarny ług ma przed sobą świetlaną przyszłość jako źródło energii, gdyż jest uważany za jedno z pięciu najważniejszych źródeł energii na Ziemi!
Właściwości czarnego ługu
Podstawowe właściwości to:
- Podstawy projektowania urządzeń wyparnych: Optymalizuje projekt biorąc pod uwagę wymianę ciepła, charakterystykę materiałów i procesy.
- Wpływ zmian w chemii cyklu alkoholowego: Regularna kontrola odchyleń od wartości projektowej jest niezbędna do zapewnienia właściwej pracy parowników.
- Lepkość: Wpływa na ruch i przewodzenie ciepła, a jego stężenie wzrasta przy wyższej zawartości ciał stałych i wyższej temperaturze.
- Wzrost punktu wrzenia: Sprzęt musi sobie radzić ze wzrastającą temperaturą wrzenia podczas parowania, a także ze składem chemicznym i stężeniem.
Zobacz także: Czym są odnawialne źródła energii?
Właściwości termiczne ługu czarnego
1. Korelacja przewodności cieplnej:
Przewodność cieplna ługu czarnego jest modelowana z korelacją w zakresie ± 4%k, W/m°C -0.58 +1.44×10-3 (T°C) -3.35×10-3 (%S). Przy niepewności około trzech, to równanie daje dokładną wartość przewodnictwa cieplnego w dowolnej temperaturze w odniesieniu do zawartości ciał stałych (%).
2. Ciepło właściwe (Cp):
Posiada nierównomierne ciepło właściwe oznaczane jako Cp, które zmienia się w zależności od zawartości ciał stałych i temperatury. Takie wahania wahają się od 2700 do 3900 J/kg/°C lub 0.65 do 0.95 Btu/lbm/°F. Zrozumienie to staje się niezbędne podczas transferów cieplnych ługów czarnych.
3. Ciepło parowania:
ciepło pary wynosi -2325 kJ/kg lub 1000 Btu/lb. Obecność tego parametru jest krytyczna w projektowaniu i optymalizacji procesów związanych z odparowywaniem czarnego ługu, co umożliwia określenie ilości energii potrzebnej podczas tej przemiany fazowej.
Zobacz także: Co to jest biomasa?
Czarny ług produkowany przez przemysł papierniczy
Ta substancja zawiera ogromne ilości zawiesin, zanieczyszczeń organicznych i związków trujących co prowadzi do poważnego zanieczyszczenia, gdy zostanie uwolnione bezpośrednio do pobliskiego źródła wody. Główne zagrożenia to:
- Obecność w zbiorniku wodnym odpadów przemysłu papierniczego zawierających nadmiar włókien, pigmentów i soli nieorganicznej nadaje mu ciemnoczarną barwę i nieprzyjemny, specyficzny zapach.
- Czarny ług występujący w odpadach przemysłu papierniczego zawiera duże stężenie zanieczyszczeń organicznych ma wysokie zapotrzebowanie biochemiczne na tlen (BZT) od 5000 do 40000 g/l.
- Wytłaczany czarny ług stosowany w procesie rozdrabniania ma wysokie stężenie ligniny. Pełne wykorzystanie produktu ligninosulfonianowego w postaci czarnego ługu do produkcji papieru.
- Jako surowiec stosuje się skoncentrowany, sulfonowany i rozpylony czarny ług wykorzystywane powszechnie w produkcji produktów lignosulfonowych.
- W trosce o bezpieczeństwo ekologiczne i naturalną harmonię rozwoju, czarny ług papierniczy jest przetwarzany na produkty ligninowe w procesie kompleksowej utylizacji, co ogranicza negatywny wpływ na środowisko.
Przeczytaj także: Czym są paliwa elektroniczne?
Dlaczego w papiernictwie powstaje czarna ciecz?
Powodem, dla którego w procesie produkcji papieru wykorzystuje się alkohol, jest z powodu odprowadzania trzech rodzajów wody.
- Pierwszym z nich jest płynny odpad powstający w procesie rozdrabniania i gotowania papieru, powszechnie znany jako płyn papierniczy.
- Drugim rodzajem wody jest woda używana do mycia, selekcjonowania i płukania miąższu po oddzieleniu go od płynu, zwanego również wodą.
- Na koniec pozostaje woda w maszynie papierniczej, którą można oczyścić i ponownie wykorzystać.
Wśród tych wód, woda środkowa stanowi ponad 10% ilości pozostałej po ekstrakcji czarnego ługu. Należy jednak pamiętać, że 90% zanieczyszczeń emitowanych przez zakład pochodzi z emisji czarnego ługu. W konsekwencji emisje te stają się źródłem zanieczyszczeń w papierniach.
Skład likieru ulega zmianie w procesie edycji. Jeśli chodzi o materiały stosowane w papiernictwie, takie jak słoma, zawierają one celulozę, ligninę i hemicelulozę (glikany). Tylko celuloza (40%) wykorzystywana jest do produkcji papieru, a 25% pochodzi z drewna. 18% składa się z hemicelulozy i ksylozy, a także potasu, azotu, fosforu i innych pierwiastków, które są usuwane wraz z ługiem. Czarny ług zawiera substancje takie jak lignina i hemiceluloza, takie jak ksyloza, potas, azot i fosfor, które mają istotne zastosowania przemysłowe i rolnicze.
Przeczytaj także: Czym jest Renewable Fuel Standard (RFS)?
