Thermochemical conversion of grinded pressed plant biomass
Authors: Спицын А.А. , Белоусов И.И. , Турсунов Т.Б. , Хен В.А. 
Published: September 2020

Рассмотрены аппарат уплотнения с частичной химической переработкой сырья и инновационная технология получения гранулированного активированного углеродсодержащего продукта и жидкого биотоплива методом уплотнения (пеллетирования) предварительно измельченного сырья, ускоренного гидролиза, пиролиза, с последующей активацией. Приведены результаты апробации технологии на стендовых установках и аппаратах. Показано, что по- лученные гранулы соответствуют основным показателям отечественных и за- рубежных стандартов на пеллеты из растительного сырья. В процессе произ- водства протекает химическая модификация исходного сырья, на что указывает повышенное значение содержания лигнина в образцах. При проведении пиро- лиза полученных пеллет производятся гранулированный углистый остаток, жидкое биотопливо и горючая парогазовая смесь. Из гранулированного угли- стого остатка получены активированные угли, имеющие адсорбционную активность по йоду, сравнимую с древесным углем марки ДАК. Одним из направлений дальнейших исследований является подбор различных добавок в сырье перед проведением уплотнения и грануляции для улучшения свойств пеллет, в частности повышения теплотворной способности и уменьшения зольности. Однако наиболее интересное направление использования уплотненных отходов растительной биомассы в виде пеллет – в качестве сырья для термохи- мической переработки с целью получения энергетически плотных продуктов, в частности пиролиза. Исследование показало целесообразность разработки единой автономной технологии переработки отходов растительной биомассы с по- лучением конкурентно-способных товарных продуктов: гранулированных активированных углей, жидкого биотоплива, а также парогазовой смеси с достаточной теплотворной способностью для обеспечения работы специальных топочных устройств.

The paper deals with the sealing machine with partial chemical processing of raw materials and the innovative technology for obtaining granular activated carbon- containing product and liquid biofuel by the method of compaction (pelletizing) of pre-crushed raw materials, accelerated hydrolysis, pyrolysis and subsequent activation. The results of approbation of the technology on bench installations and devices are presented. It is shown that the obtained pellets correspond to the main indicators of domestic and foreign standards for pellets from vegetable raw materials. In the production process, a chemical modification of the feedstock takes place, as indicat- ed by the increased value of lignin content in the samples. When pyrolysis of the pellets is produced, a granular carbonaceous residue, liquid biofuel, and a combustible gas-vapor mixture are produced. From the granular carbonaceous residue, activated carbons with an adsorption activity of iodine comparable to charcoal of the DAK brand were obtained. One of the directions of further research is the selection of various additives into the raw material before compaction and granulation to improve the properties of pellets, in particular, to increase the calorific value and to reduce ash content. However, the most interesting direction of using compacted biomass res- idue in the form of pellets is to use as a raw material for thermochemical processing in order to obtain energetically dense products, in particular pyrolysis. The work showed the expediency of developing a single autonomous technology for plant biomass residues processing with the production of competitive commodity products: granular activated carbons, liquid biofuel, as well as steam-gas sweep with sufficient calorific value to ensure the operation of special combustion devices.