Svartlut är ett avfall som genereras vid cellulosaproduktion vid pappersbruk. För närvarande används det för att återvinna kokkemikalier och producera högtrycksånga som är nödvändiga i massa- och papperstillverkningsprocesserna. Det består av en mängd olika ämnen som lignin, hemicellulosa, NaOH (natriumhydroxid) och Na2S ( natriumsulfid). Biobränslet kan framställas med hjälp av ligninföreningen som finns i svartluten.
Men enligt IEA-rapporten har svartlut som energikälla en ljus framtid framför sig eftersom den anses vara en av de fem viktigaste energikällorna på jorden!
Egenskaper för svartlut
De grundläggande egenskaperna är:
- Grund för design av förångningsutrustning: Optimerar designen baserat på värmeöverföring, materialegenskaper samt processer.
- Effekten av förändringar i spritcykelkemin: Regelbunden kontroll av avvikelser i designvärde är avgörande för att säkerställa förångarens prestanda.
- Viskositet: Det påverkar rörelse och värmeledning; och ökar vid högre fasta halter och temperaturer.
- Kokpunktsökning: Med stigande koktemperatur under avdunstning och påverkad av kemisk sammansättning och koncentration måste utrustningen klara sig.
Se även: Vad är förnybara energikällor?
Termiska egenskaper för svartlut
1. Korrelation mellan värmeledningsförmåga:
Svartlutens värmeledningsförmåga modelleras med en korrelation i termer av ± 4 % k, W/m°C -0.58 +1.44 × 10⁻³ ( T°C) -3.35 × 10⁻³ (%S). Med en osäkerhet på cirka tre ger denna ekvation ett korrekt värde för värmeledningsförmågan vid en given temperatur gällande fastämneshalten (%).
2. Specifik värme (Cp):
Den har en ojämn specifik värme betecknad som Cp, som ändras baserat på torrsubstanshalten och temperaturen. Sådan variation varierar från 2700 – 3900 J/kg/°C eller 0.65 – 0.95 Btu/lbm/°F. Denna förståelse blir väsentlig under termiska överföringar av svartlut.
3. Förångningsvärme:
Ångvärmen är -2325 kJ/kg eller 1000 Btu/lb. Närvaron av denna parameter är avgörande för processdesign och optimering relaterad till avdunstning av svartlut , vilket möjliggör bestämning av mängden energi som behövs under denna fasövergång.
Se även: Vad är biomassa?
Svartlut som produceras av pappersindustrin
Detta ämne innehåller enorma mängder suspenderade ämnen, organiska föroreningar och giftiga föreningar som leder till allvarliga föroreningar när det släpps ut direkt i närliggande vattenkällor. De största farorna är:
- Närvaron av pappersindustriavfall med överskott av fibrer, pigment och oorganiskt salt i vattenkroppen ger det en mörksvart färg och en illaluktande lukt.
- Den svartlut som finns i pappersindustrin innehåller höga koncentrationer av organiska föroreningar har ett högt biokemiskt syrebehov (BOD) på 5000~40000g/L.
- Den extruderade svartluten som används i massaprocessen har en hög koncentration av lignin. Fullständigt utnyttjande av ligninsulfonatprodukt i form av svartlut för papperstillverkning.
- Som råvara är koncentrerad, sulfonerad och dammad svartlut används omfattande i produktionen av lignosulfonatprodukter.
- För ekologisk säkerhet och naturlig harmoni i utvecklingen omvandlas papperstillverkningssvartlut till ligninprodukter genom omfattande användning, vilket minskar den ekologiska påverkan.
Läs också: Vad är e-bränslen?
Varför gör papperstillverkning svart vätska?
Anledningen till att det finns vätska i papperstillverkningsprocessen är utsläppet av tre typer av vatten.
- Den första är den avfallsvätska som genereras under massaframställning och tillagning, allmänt känd som papperstillverkningslut.
- Den andra typen är det vatten som används för att tvätta, välja och skölja massan efter att ha separerat den från luten, även kallad vatten.
- Till sist finns det vattnet på pappersmaskinen som kan behandlas och återanvändas.
Bland dessa vatten utgör mellanvatten mer än 10 % av den mängd som återstår efter utvinning av svartlut. Det är dock viktigt att notera att 90 % av de föroreningar som släpps ut från anläggningen kommer från svartlut. Följaktligen blir dessa utsläpp en källa till föroreningar i pappersbruk.
Lutens sammansättning förändras under redigeringsprocessen. När det gäller material som används vid papperstillverkning, som halm, innehåller de cellulosa, lignin och hemicellulosa (glykaner). Endast cellulosa (40 %) används för att tillverka papper medan 25 % kommer från trä. 18 % består av hemicellulosa och xylos tillsammans med kalium, kväve, fosfor och andra ämnen som kasseras med luten. Svartluten innehåller ämnen som lignin och hemicellulosa, såsom xylos, kalium, kväve och fosfor, som har betydande industriella och jordbruksmässiga tillämpningar.
Läs också: Vad är Renewable Fuel Standard (RFS)?
