FI12151U1

FI12151U1 - System for separating lignin from a liquid substance containing lignin

Info

Publication number: FI12151U1
Application number: FIU20184128U
Authority: FI
Inventors: Tuomo Hilli
Original assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2016-05-04
Filing date: 2016-05-04
Publication date: 2018-09-14

Abstract

1. System för att separera lignin från ett vätskeformigt ämne, vilket system omfattar: en utfällningsreaktor (21) för utfällning av lignin från ett vätskeformigt ämne som innehåller lignin, vilken reaktor omfattar ett matararrangemang för att tillsätta ett tillsatsämne som sänker pH i nämnda vätskeformiga ämne som innehåller lignin och för att separera utfälld lignin från den kvarblivna vätskefasen, en slamningsreaktor (23) för att bilda en ligninsuspension av det utfällda och separerade ligninet, en reaktor (27) för en hydrotermisk (HT) process för att bilda en kolprodukt med ökad kolhalt av nämnda ligninsuspension, och för att bilda som biprodukt en avgas som omfattar koldioxid (CO2), kännetecknat av att reaktorn (27) för en hydrotermisk (HT) process omfattar en avgaskanal (29) för att leda bort avgas som omfattar koldioxid (CO2),och att avgaskanalen (29) är anordnad att mata nämnda avgas till utfällningsreaktorn (21) för att användas som nämnda tillsatsämne som sänker pH.A system for separating lignin from a liquid substance, the system comprising: a precipitating reactor (21) for precipitating lignin from a liquid substance containing lignin, said reactor comprising a feeding arrangement for adding an additive lowering the pH of said liquid substance containing lignin and to separate precipitated lignin from the remaining liquid phase, a slurry reactor (23) to form a lignin suspension of the precipitated and separated lignin, a reactor (27) for a hydrothermal (HT) process to form a carbon product with increased carbon content of said lignin suspension, and to form as a by-product an exhaust gas comprising carbon dioxide (CO2), characterized in that the reactor (27) for a hydrothermal (HT) process comprises an exhaust duct (29) for passing off exhaust gas comprising carbon dioxide (CO2). ), and that the exhaust duct (29) is arranged to supply said exhaust gas to the precipitation reactor (21) for use as the aforementioned additive that lowers pH.

Description

Järjestelmä ligniinin erottamiseksi ligniiniä sisältävästä nestemäisestä aineestaA system for separating lignin from a lignin-containing liquid substance

TaustaBackground

Keksintö liittyy järjestelmään ligniinin erottamiseksi ligniiniä sisältävästä nestemäisestä aineesta.The invention relates to a system for separating lignin from a lignin-containing liquid substance.

On yleisesti tunnettuja menetelmiä ja järjestelmiä ligniinin erottamiseksi ligniiniä sisältävästä alkalisesta nestemäisestä aineesta, kuten esimerkiksi paperimassatehtaan mustalipeästä, nestemäisen aineen pH:ta alentamalla. Näiden ongelmana on, että tunnetut menetelmät ovat varsin kalliita käyttää pH:ta alentavan aineen, kuten hiilidioksidin (CO2), kalliin hinnan takia.There are generally known methods and systems for separating lignin from a lignin-containing alkaline liquid such as black liquor from a pulp mill by lowering the pH of the liquid. The problem with these is that the known methods are quite expensive to use due to the high cost of a pH-lowering agent such as carbon dioxide (CO2).

Lyhyt kuvausQuick description

Ensimmäisen näkökulman mukaan voi olla järjestetty menetelmä ligniinin erottamiseksi ligniiniä sisältävästä nestemäisestä aineesta, jossa ligniiniä saostetaan ligniiniä sisältävästä nestemäisestä aineesta, joka menetelmä käsittää: - lisätään pH:ta alentavaa lisäainetta mainittuun ligniiniä sisältävään nestemäiseen aineeseen ligniinin saostamiseksi, - erotetaan saostunut ligniini jäljelle jääneestä nestefaasista, - lietetään saostettu ja erotettu ligniini ligniiniä sisältävän suspension muodostamiseksi, - hiilletään ligniiniä sisältävä suspensio hydrotermisessä (HT) prosessissa hiilipitoisuudeltaan lisätyn hiilituotteen muodostamiseksi, ja sivutuotteena hiilidioksidia (CO2) käsittävän pakokaasun muodostamiseksi, - mainittu pH:ta alentava lisäaine käsittää hiilidioksidia (CO2), joka on tuotettu mainitussa hydrotermisessä (HT) prosessissa. Näin voidaan saada aikaan kustannuksiltaan alhaisempi menetelmä ligniinin erottamiseksi ligniiniä sisältävästä nestemäisestä aineesta.In a first aspect, there may be provided a method of separating lignin from a lignin-containing liquid, wherein the lignin is precipitated from a lignin-containing liquid, comprising: - adding a pH-lowering additive to said lignin-containing liquid to precipitate lignin, slurrying the precipitated and separated lignin to form a lignin-containing suspension, - charring the lignin-containing suspension in a hydrothermal (HT) process to form a carbon product with increased carbon content, and as a by-product to form carbon dioxide (CO2) exhaust gas produced by said hydrothermal (HT) process. This can provide a lower cost method for separating lignin from a lignin-containing liquid substance.

Toisen näkökulman mukaan voi olla järjestytty järjestelmä ligniinin erottamiseksi ligniiniä sisältävästä nestemäisestä aineesta, joka järjestelmä käsittää saostusreaktorin ligniiniä sisältävän nestemäisen aineen ligniinin saostamiseksi, käsittäen syöttöjärjestelyn pH:ta alentavan lisäaineen lisäämiseksi mainittuun ligniiniä sisältävään nestemäiseen aineeseen ja saostuneen ligniinin erottamiseksi jäljelle jääneestä nestefaasista, liettoreaktori ligniinisuspension muodostamiseksi saostetusta ja erotetusta ligniinistä, hydrotermisen prosessin reaktorin hiilipitoisuudeltaan lisätyn hiilituotteen muodostamiseksi mainitusta lignii- nisuspensiosta, ja sivutuotteena hiilidioksidia (CO2) käsittävän pakokaasun muodostamiseksi, joka hydrotermisen prosessin reaktori käsittää pakokaasukanavan hiilidioksidia käsittävän pakokaasun poisjohtamiseksi, joka pakokaasukanava on järjestetty syöttämään mainittua pakokaasua saostusreaktoriin mainittuna pH:ta alentavana lisäaineena käytettäväksi. Näin voidaan saada aikaan järjestelmä, jota voidaan käyttää alhaisilla kustannuksilla. Järjestelmä on tunnettu siitä, mitä itsenäisessä suojavaatimuksessa sanotaan.In another aspect, there may be provided a system for separating the lignin from the lignin-containing liquid, the system comprising a precipitation reactor for precipitating the lignin-containing liquid, comprising a feed arrangement for adding a pH-lowering additive to said and separating the lignin, forming a hydrothermal process reactor with a carbon content of increased carbon content from said lignin suspension, and forming a by-product of a carbon dioxide (CO2) exhaust gas, the hydrothermal process reactor comprising exhaust gas being exhausted For use as a H-lowering additive. This provides a system that can be operated at low cost. The system is known for what the independent protection requirement says.

Eräässä sovelluksessa CCEtta muodostetaan hydrotermisellä hiilestys-prosessilla (HTCJ. Etuna on, että ligniinin erotusprosessin kuluja saadaan alennettua, ja lisäksi voidaan alentaa CCE-päästöjä ilmakehään.In one embodiment, CCE is formed by a hydrothermal carbonization process (HTCJ). The advantage is that the cost of the lignin separation process can be reduced, and furthermore, atmospheric CCE emissions can be reduced.

Eräässä sovelluksessa CCLtta muodostetaan hydrotermisellä nestey-tysprosessilla (HTLJ. Etuna on, että ligniinin erotusprosessin kuluja saadaan alennettua, ja lisäksi voidaan alentaa CCE-päästöjä ilmakehään.In one embodiment, CCL is formed by a hydrothermal liquefaction process (HTLJ). The advantage is that the cost of the lignin separation process can be reduced, and furthermore, atmospheric CCE emissions can be reduced.

Eräässä sovelluksessa CCEtta muodostetaan hydrotermisellä kaasuun-tumisprosessilla (HTGJ. Etuna on, että ligniinin erotusprosessin kuluja saadaan alennettua, ja lisäksi voidaan alentaa CCE-päästöjä ilmakehään.In one embodiment, CCE is formed by a hydrothermal gasification process (HTGJ). The advantage is that the cost of the lignin separation process can be reduced, and furthermore, atmospheric CCE emissions can be reduced.

Eräässä sovelluksessa CCEtta muodostetaan superkriittisellä prosessilla (SCJ. Etuna on, että ligniinin erotusprosessin kuluja saadaan alennettua, ja lisäksi voidaan alentaa CCL-päästöjä ilmakehään.In one embodiment, CCEs are formed by a supercritical process (SCJ). The advantage is that the cost of the lignin separation process can be reduced, and furthermore, atmospheric CCL emissions can be reduced.

Kuvioiden lyhyt kuvausBrief description of the figures

Joitakin esillä olevaa kuvausta esittäviä sovelluksia on kuvattu tarkemmin oheisissa piirroksissa, joissaSome embodiments of the present disclosure are illustrated in more detail in the accompanying drawings in which

Kuvio 1 on prosessikaavio menetelmästä ligniinin erottamiseksi ligniiniä sisältävästä nestemäisestä aineesta, jaFigure 1 is a flow chart of a method for separating lignin from a lignin-containing liquid substance, and

Kuvio 2 on kaavamainen sivukuva järjestelmästä ligniinin erottamiseksi ligniiniä sisältävästä nestemäisestä aineesta.Figure 2 is a schematic side view of a system for separating lignin from a lignin-containing liquid substance.

Jotkin elementit on kuvioissa esitetty yksinkertaistettuina selkeyden tähden. Samanlaiset osat on kuvioissa merkitty samoilla viitenumeroilla.Some of the elements in the figures are simplified for clarity. Like parts are denoted by like reference numerals in the figures.

Yksityiskohtainen kuvausDetailed description

Kuvio 1 on prosessikaavio menetelmästä ligniinin erottamiseksi ligniiniä sisältävästä nestemäisestä aineesta.Figure 1 is a flow chart of a method for separating lignin from a lignin-containing liquid.

Erään näkökulman mukaan menetelmä voi perustua prosessiin, joka tunnetaan nimellä LignoBoost™. Erään toisen näkökulman mukaan menetelmä voi perustua prosessiin, joka tunnetaan nimellä Lignoforce™. Vielä erään muun näkökulman mukaan menetelmä voi perustua prosessiin, joka tunnetaan nimellä Liquid Lignin SLRP™.In one aspect, the method may be based on a process known as LignoBoost ™. In another aspect, the process may be based on a process known as Lignoforce ™. In yet another aspect, the method may be based on a process known as Liquid Lignin SLRP ™.

Ligniiniä sisältävää nestemäistä ainetta 1 syötetään saostusprosessiin 2. Yleisesti ottaen ligniiniä sisältävä nestemäinen aine 1 on tulos prosessista, jossa ligniini erotetaan tai fraktioidaan biomassasta, kuten esimerkiksi selluloosasta, alkalisella prosessilla, kuten esimerkiksi sulfiitti-, sooda- tai sulfaattiprosessilla.Lignin-containing liquid substance 1 is fed to a precipitation process 2. Generally speaking, lignin-containing liquid substance 1 is the result of a process in which lignin is separated or fractionated from biomass such as cellulose by an alkaline process such as a sulfite, soda or sulfate process.

Ligniinin alkuperä voi myös olla muissa biomassan fraktiointiproses-seissa. Eräs mahdollinen lähde on biomassan fraktiointiprosessi, jossa bioetanolia tehdään lignoselluloosabiomassasta selluloosan hydrolyysillä sokereiksi sekä ja sen jälkeisellä fermentaatiolla ja tislauksella. Biomassan fraktiointiprosessi jättää jälkeensä runsasligniinisen jäännöksen, jota voidaan käyttää esillä olevan menetelmän lähtöaineena. Näin ollen kaikki lignoselluloosabiomassan fraktiointipro-sessit, joissa tuotetaan runsasligniininen fraktio, voivat toimia ligniiniä sisältävän nestemäisen aineen 1 lähteenä.The origin of lignin may also be present in other biomass fractionation processes. One possible source is the biomass fractionation process in which bioethanol is made from lignocellulosic biomass by hydrolysis of cellulose to sugars, and subsequent fermentation and distillation. The biomass fractionation process leaves behind a high lignin residue which can be used as a starting material for the present process. Thus, all lignocellulosic biomass fractionation processes that produce a high lignin fraction can serve as a source of lignin-containing liquid substance 1.

Tarkoituksena läpi koko esillä olevan selityksen on, että ilmaisu “ligniiniä sisältävä nestemäinen aine” on mikä tahansa neste, joka sisältää ligniiniä liuenneessa tai hajotetussa muodossa, erityisesti mikä tahansa jäteliemi biomassan fraktiointiprosessista, erityisesti biomassan fraktioinnista kemiallisessa selluloosatehtaassa.It is intended throughout the present specification that the term "lignin-containing liquid substance" is any liquid containing lignin in dissolved or disintegrated form, in particular any waste liquor from the biomass fractionation process, particularly biomass fractionation in a chemical cellulose mill.

Eräässä sovelluksessa ligniiniä sisältävä nestemäinen aine 1 käsittää mustalipeää.In one embodiment, lignin-containing liquid substance 1 comprises black liquor.

Saostusprosessissa 2 lisätään ainakin yhtä pH:ta alentavaa lisäainetta mainittuun ligniiniä sisältävään nestemäiseen aineeseen. PH:ta alentava lisäaine alentaa hyvin alkalisen ligniiniä sisältävän nestemäisen aineen pH:ta, ja sen tuloksena ligniini saostuu jäljelle jääneestä nestefaasista. Erään näkökulman mukaan saostusprosessi 2 käsittää ainakin kaksi vaihetta. Saostusprosessin 2 ensimmäisessä vaiheessa käytetään hiilidioksidia (CO2) pH:n alentamiseksi arvoon noin pH 9-11.In precipitation process 2, at least one pH-lowering additive is added to said lignin-containing liquid substance. The pH-lowering additive lowers the pH of a highly alkaline lignin-containing liquid, and as a result lignin precipitates from the residual liquid phase. In one aspect, the precipitation process 2 comprises at least two steps. The first step of the precipitation process 2 uses carbon dioxide (CO2) to lower the pH to about pH 9-11.

Saostusprosessin 2 toisessa vaiheessa käytetään toista pH:ta alentavaa lisäainetta pH:n alentamiseksi edelleen esimerkiksi arvoon noin pH 2,5-4. Toinen pH:ta alentava lisäaine voi käsittää esimerkiksi rikkihappoa (H2SO4). On kuitenkin huomattava, että saostusprosessin 2 toista vaihetta ei aina tarvita. Jos esimerkiksi ligniiniä viedään HTC-, HT-, HTG- tai SC-prosessiin, toinen vaihe voidaan jättää pois.In the second step of the precipitation process 2, a second pH-lowering additive is used to further lower the pH, for example to about pH 2.5-4. The second pH-lowering additive may comprise, for example, sulfuric acid (H2SO4). However, it should be noted that the second step of the precipitation process 2 is not always required. For example, if lignin is introduced into the HTC, HT, HTG, or SC process, the second step may be omitted.

Saostunut ligniini 3 erotetaan jäljelle jääneestä nestefaasista ja viedään liettoprosessiin 4.The precipitated lignin 3 is separated from the remaining liquid phase and subjected to a digestion process 4.

Liettoprosessissa 4 saostunut ja erotettu ligniini lietetään tai liuotetaan veteen tai veden ja tiettyjen kemikaalien, kuten happojen, alkalien ja/tai alkoholien seokseen, jolloin muodostuu ligniiniä sisältävä suspensio.In the leaching process 4, the lignin precipitated and separated is slurried or dissolved in water or a mixture of water and certain chemicals such as acids, alkalis and / or alcohols to form a lignin-containing suspension.

Ligniiniä sisältävä suspensio 5 voidaan sitten viedä suspensiota käsittelevälle prosessille 6. Tämä voi käsittää esimerkiksi veden poistamisen suspensiosta 5 tai sen vesipitoisuuden kontrolloimisen. Suspension käsittelyprosessi 6 on kuitenkin menetelmän valinnainen vaihe.The lignin-containing suspension 5 may then be introduced into the suspension processing process 6. This may include, for example, removing water from suspension 5 or controlling its water content. However, suspension treatment process 6 is an optional step in the process.

Ligniiniä sisältävä suspensio 5, käsitelty tai ei, viedään sitten hydro-termiseen prosessiin (HT) 7, missä ligniiniä sisältävä suspensio hiilletään ja muodostetaan hiilipitoisuudeltaan lisätty hiilituote, ja sivutuotteena hiilidioksidia (CO2) käsittävää pakokaasua,The lignin-containing slurry 5, treated or not, is then subjected to a hydrothermal process (HT) 7, where the lignin-containing slurry is carbonized to form a carbon product with increased carbon content and a by-product of carbon dioxide (CO2) exhaust,

Termi “hiilipitoisuudeltaan lisätty” tarkoittaa, että hiilituotteella on korkeampi hiilipitoisuus kuin hiiltä sisältävällä raaka-aineella. Eräässä sovelluksessa hiilituotteen hiilipitoisuus on ainakin 2-15 painoprosenttia korkeampi kuin hiiltä sisältävällä raaka-aineella. Hiilituote 12 poistetaan hydrotermisestä prosessista 7.The term "carbon-enriched" means that the carbon product has a higher carbon content than the carbon-containing raw material. In one embodiment, the carbon product has a carbon content of at least 2 to 15% by weight higher than the carbonaceous feedstock. The carbon product 12 is removed from the hydrothermal process 7.

Hydroterminen (HT) prosessi 7 voi olla esimerkiksi hydroterminen hiilestysprosessi (HTC), hydroterminen nesteytysprosessi (HTL), hydroterminen kaasutusprosessi (HTG) tai superkriittinen prosessi (SC).The hydrothermal (HT) process 7 may be, for example, a hydrothermal carbonization process (HTC), a hydrothermal liquefaction process (HTL), a hydrothermal gasification process (HTG) or a supercritical process (SC).

Hydroterminen hiilestysprosessi (HTC) perustuu orgaanisen materiaalin hiilestymiseen nostetussa lämpötilassa ja korkeassa paineessa vesifaasissa.The hydrothermal carbonization process (HTC) is based on the carbonization of organic material at elevated temperature and high pressure in the aqueous phase.

Hydroterminen nesteytysprosessi (HTL) on terminen depolymerointi-prosessi, jota käytetään muuntamaan märkä biomassa raakaöljymäiseksi, josta usein käytetään nimeä bioöljy tai bioraakaöljy, kohtalaisessa lämpötilassa ja korkeassa paineessa. Reaktioon kuuluu yleensä homegeenisiä ja/tai heterogeenisiä katalyyttejä tuotteiden laadun ja saannon lisäämiseksi. Hydrotermisessä kaasu-tusprosessissa (HTG) märkä biomassa ja biojäte muutetaan kaasuksi hydrotermi-sissä olosuhteissa.The hydrothermal liquefaction process (HTL) is a thermal depolymerization process used to convert wet biomass to crude oil, often referred to as bio-oil or bio-oil, at moderate temperatures and high pressures. The reaction generally involves homogenous and / or heterogeneous catalysts to increase the quality and yield of the products. In the hydrothermal gasification process (HTG), wet biomass and biowaste are converted to gas under hydrothermal conditions.

Superkriittinen prosessi (SC) käyttää superkriittistä vettä, eli vettä olosuhteissa, joissa lämpötila on yli 374°C ja paine on ainakin 221 bar kaasuntu-vassa orgaanisessa aineessa. Reaktioon kuuluu yleensä katalyyttejä tuotteiden laadun ja saannon lisäämiseksi.The supercritical process (SC) uses supercritical water, that is, water at temperatures above 374 ° C and at a pressure of at least 221 bar in a gas that is flammable. The reaction generally involves catalysts to increase the quality and yield of the products.

Hydrotermisen prosessin 7 toissijaisena tuotteena kehittyy pakokaasua, joka käsittää muun muassa hiilidioksidia (CO2J ja/tai höyryä (H2OJ. Pakokaasu 8 poistetaan hydrotermisestä prosessista 7.As a secondary product of the hydrothermal process 7, an exhaust gas is produced which comprises, inter alia, carbon dioxide (CO2J and / or steam (H2O2). Exhaust gas 8 is removed from the hydrothermal process 7.

Ainakin osa pakokaasusta 8 viedään pH:ta alentavana lisäaineena 9 saostusprosessiin 2.At least part of the exhaust gas 8 is introduced as a pH-lowering additive 9 into the precipitation process 2.

Eräässä sovelluksessa, ennen syöttämistä saostusprosessiin 2, pakokaasu 8 voidaan alistaa käsittelyprosessille 10 sen ominaisuuksien optimoinniksi pH:ta alentavana lisäaineena 9, ja käsitelty pakokaasu viedään saostusprosessiin 2. Käsittelyprosessi 10 voi käsittää yhden tai useamman seuraavista prosesseista: puhdistus, kuten esimerkiksi suodatus, lämpötilakontrolli, painekontrolli, lisäak-tivointiaineen lisääminen jne.In one embodiment, prior to feeding to the precipitation process 2, the exhaust gas 8 may be subjected to a treatment process 10 to optimize its properties as a pH-lowering additive 9, and the treated exhaust gas may be subjected to a precipitation process 2. , addition of activating agent, etc.

Eräässä sovelluksessa kaikki saostusprosessissa 2 pH:ta alentavana lisäaineena 9 käytetty CO2 tehdään hydrotermisessä prosessissa 7. On huomattava, että pH:ta alentava lisäaine 9 voi olla puhdasta CO2:ta tai vaihtoehtoisesti kaasu-seosta, joka käsittää CO2:ta.In one embodiment, all the CO2 used as the pH-lowering additive 9 in the precipitation process 2 is made in the hydrothermal process 7. It should be noted that the pH-lowering additive 9 may be pure CO2 or, alternatively, a gas mixture comprising CO2.

Eräässä toisessa sovelluksessa saostusprosessissa 2 tarvittava CO2 käsittää CO2:ta, joka on tuotettu ja peräisin hydrotermisestä prosessista 7 ja lisä-CO2:ta, joka on peräisin ulkoisesta lähteestä 11. Hydrotermisessä prosessissa 7 tuotetun C02:n osuus voi olla esimerkiksi 30-100 painoprosenttia, esimerkiksi 30-40 painoprosenttia CCEm kokonaiskulutuksesta saostusprosessissa 2.In another embodiment, the CO2 required for the precipitation process 2 comprises CO2 produced and derived from hydrothermal process 7 and additional CO2 from an external source 11. The proportion of CO 2 produced in the hydrothermal process 7 may be, for example, 30-100% by weight, for example 30-40% by weight of the total consumption of CCEm in the precipitation process 2.

Kuvio 2 on kaavamainen sivukuva järjestelmästä ligniinin erottamiseksi ligniiniä sisältävästä nestemäisestä aineesta. Järjestelmää 100 voidaan käyttää esimerkiksi kuviossa 1 esitetyn menetelmän toteuttamisessa.Figure 2 is a schematic side view of a system for separating lignin from a lignin-containing liquid substance. System 100 can be used, for example, to implement the method shown in Figure 1.

Ligniiniä sisältävää nestemäistä ainetta 1 syötetään syöttö kanavan 20 avulla saostusreaktoriin 21. Reaktori 21 voi käsittää yhden tai useamman reakto-rilaiteen ja prosessi voidaan suorittaa yhdessä tai useammassa vaiheessa.The lignin-containing liquid substance 1 is fed via a feed conduit 20 to a precipitation reactor 21. The reactor 21 may comprise one or more reactor devices and the process may be carried out in one or more steps.

Ligniiniä sisältävä nestemäinen aine 1 saostetaan lisäämällä siihen yhtä tai useampaa pH:ta alentavaa lisäainetta 9.The lignin-containing liquid substance 1 is precipitated by the addition of one or more pH-lowering additives 9.

Saostettu ligniini 3 poistetaan saostusreaktorista 21 saostetun ligniinin kanavan 22 kautta.The precipitated lignin 3 is removed from the precipitation reactor 21 via the precipitated lignin channel 22.

Saostetun ligniinin kanava 22 on järjestetty johtamaan saostettu ligniini 3 liettoreaktoriin 23, jossa saostettu ligniini suspendoituu tai liukenee veteen. Siten ligniiniä sisältävä suspensio muodostetaan liettoreaktorissa 23.The channel 22 of the precipitated lignin is arranged to introduce the precipitated lignin 3 into a lithium reactor 23 where the precipitated lignin is suspended or dissolved in water. Thus, a lignin-containing suspension is formed in the lithium reactor 23.

Ligniiniä sisältävä suspensio viedään suspensiokanavan 24 läpi suspensiota käsittelevälle järjestelylle 25. Järjestely 25 voi käsittää esimerkiksi ve-denpoistojärjestelmiä, lisäaineen syöttövälineitä apuyhdisteen (-yhdisteiden} tai aineen (aineiden) lisäämiseksi ja/tai välineet reaktanttien syöttämiseksi suspensioon jne. On kuitenkin huomattava, että suspension käsittelyjärjestely 25 on järjestelmän valinnainen väline.The lignin-containing suspension is passed through the suspension passage 24 to the suspension handling arrangement 25. The arrangement 25 may comprise, for example, dewatering systems, additive delivery means for adding auxiliary compound (s) or agent (s) and / or means for feeding the reactants to the suspension 25 is an optional system tool.

Ligniiniä sisältävä suspensio 5, joko käsitelty järjestelyssä 25 tai ei, viedään eteenpäin hydrotermisen prosessin reaktorille 27, jossa se alistetaan tässä selityksessä aiemmin kuvatulle hydrotermiselle prosessille.The lignin-containing suspension 5, whether or not treated in Arrangement 25, is fed to the hydrothermal process reactor 27 where it is subjected to the hydrothermal process previously described in this specification.

Hiiltä sisältävä tuote 27, joka on saatu termisen prosessin reaktorissa 12, poistetaan hiilituotteen poistokanavan 28 avulla käyttöä tai lisäprosessointia varten.The carbonaceous product 27 obtained in the thermal process reactor 12 is removed by the carbon product outlet channel 28 for use or further processing.

Hydrotermisen prosessin 27, joka tapahtuu hydrotermisen prosessin reaktorissa 27, toissijaisena tuotteena kehittyy pakokaasua 8, joka käsittää muun muassa hiilidioksidia (CO2). Pakokaasu 8 poistetaan hydrotermisen prosessin reaktorista 27 pakokaasun kanavan 28 avulla.As a secondary product of the hydrothermal process 27 which takes place in the reactor 27 of the hydrothermal process, an exhaust gas 8 is formed which comprises, inter alia, carbon dioxide (CO2). Exhaust gas 8 is removed from the hydrothermal process reactor 27 by means of an exhaust conduit 28.

Ainakin osa pakokaasusta 8 viedään pH:ta alentavan aineen syöttöka-navaan ja syötetään sieltä pH:ta alentavana lisäaineena 9 saostusreaktoriin 21.At least a portion of the exhaust gas 8 is introduced into the pH lowering agent feed channel and from there is fed to the precipitation reactor 21 as a pH lowering additive 9.

Eräässä sovelluksessa, ennen syöttämistä saostusreaktoriin 21, pakokaasu 8 voidaan alistaa pakokaasun käsittelyvälineille 30 sen ominaisuuksien optimoinniksi pH:ta alentavana lisäaineena 9In one embodiment, before being fed to the precipitation reactor 21, the exhaust gas 8 may be subjected to the exhaust gas treatment means 30 to optimize its properties as a pH-lowering additive 9.

Eräässä sovelluksessa kaikki saostusprosessissa 2 pH:ta alentavana lisäaineena 9 käytetty CO2 tehdään hydrotermisessä prosessissa 27.In one embodiment, all the CO2 used as a pH-lowering additive 9 in the precipitation process 2 is made in the hydrothermal process 27.

Eräässä toisessa sovelluksessa CChrta ulkoisesta lähteestä 11 lisätään hydrotermisessä prosessissa 27 tuotettuun CChieen, jotta saadaan tuotettua tarpeeksi pH:ta alentavaa lisäainetta 9 saostusprosessille 2.In another embodiment, CCl from external source 11 is added to CCl produced in the hydrothermal process 27 to provide enough pH-lowering additive 9 for the precipitation process 2.

Esitetyllä järjestelmällä voi olla useita etuja. Ensinnäkin ligniinin erottamisen kustannuksia ligniiniä sisältävästä nestemäisestä aineesta, kuten musta-lipeästä, voidaan alentaa, koska ulkoisen toimittajan tuottaman CChm tarvetta voidaan rajoittaa tai se voidaan kokonaan välttää.The system shown may have several advantages. First, the cost of separating lignin from a lignin-containing liquid substance, such as black liquor, can be reduced because the need for an external supplier for CChm can be limited or completely avoided.

Toiseksi HT-prosessissa vääjäämättömästi syntyvää pakokaasua ei tarvitse lähettää jätteeksi, vaan se voidaan hyödyntää prosessissa ligniinin erottamiseksi ligniiniä sisältävästä nestemäisestä aineesta.Second, the inevitably generated exhaust gas in the HT process does not need to be sent as waste, but can be utilized in the process to separate the lignin from the lignin-containing liquid.

Keksinnön monet eri muunnelmat ovat mahdollisia alla olevien suoja-vaatimusten keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.Many variations of the invention are possible within the scope of the inventive idea of the following claims.

Piirroksen ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Keksintö voi yksityiskohdiltaan vaihdella seuraavan vaatimuksen määrittelemässä suojapiirissä.The drawing and the description related thereto are intended only to illustrate the idea of the invention. The details of the invention may vary within the scope defined by the following claim.

Viitemerkit 1 ligniiniä sisältävä nestemäinen aine 2 saostusprosessi 3 saostettu ligniini 4 lietteistysprosessi 5 ligniiniä sisältävä suspensio 6 suspension käsittely 7 hydroterminen prosessi 8 pakokaasu 9 pH:ta alentava lisäaine 10 pakokaasun käsittely 11 ulkoinen lähde 12 hiiltä sisältävä tuote 20 ligniiniä sisältävän nestemäisen aineen syöttökanava 21 saostusreaktori 22 saostetun ligniinin kanava 23 liettoreaktori 24 suspensiokanava 25 suspension käsittelyjärjestely 26 syöttökanava 27 hydrotermisen prosessin reaktori 28 hiilituotteen poistokanava 29 pakokaasukanava 30 pakokaasun käsittelyvälineet 31 pH:ta alentavan lisäaineen syöttökanava 100 järjestelmäREFERENCES 1 lignin-containing liquid substance 2 precipitation process 3 precipitated lignin 4 slurry process 5 lignin-containing suspension 6 slurry treatment 7 hydrothermal process 8 exhaust 9 pH-reducing additive 10 exhaust gas treatment 11 external source 12 carbon-containing product 20 lignin-containing liquid reactant 21 precipitated lignin channel 23 lithium reactor 24 suspension channel 25 suspension treatment arrangement 26 feed channel 27 hydrothermal process reactor 28 carbon product outlet channel 29 exhaust gas channel 30 exhaust gas treatment means 31 pH lowering additive supply channel 100 system

Claims

protection Requirements