БИОМАССА Как источник энергии

Отходы древесной массы и бумаги

В 1972 г. промышленность США произвела 37 млн. т сухой древесной массы и около 49,5 млн. т (сухой) бумажной и картонной продукции. Общее количество необходимого сырья составило примерно 76 млн. т сухой массы, из которых около 62% (47 млн. т) поступило в виде кру­гляка и 38% (29 млн. т) в виде отходов [23]. Как следует из табл. 8, при переработке 76 млн. т сырья образуется около 40 млн. т отходов на су­хую массу; отходы состояли из 34,6 млн. т твердых веществ, полу­ченных из отходящего черного щелочного раствора, и 5,4 млн. т коры.

С точки зрения получения дополнительных источников энергии наи­больший интерес представляют два вида отходов, образующихся в процессе производства древесной массы и бумаги,-кора и отходящий щелочной раствор. Кора представляет собой наружный слой древесины и сдирается с помощью машины. Отходящий черный щелочной раствор представляет собой жидкость, которая накапливается в процессе подго­товки древесной массы и характеризуется высокой концентрацией рас­творенных в ней органических соединений.

Черный щелочной раствор образуется в процессе щелочной и серно-

Таблица 10. Химический состав и теплота сгорания твердых веществ черного щелочного раствора [24]

Элемент Содержание, %

Углерод 42,6

Кислород 31,7

Водород 3,6

Натрий 18,3

Сера 3,6

Минеральные оксиды 0,2

Итого 100,0

Теплота сгорания сухого вещества 15400 кДж/кг

Кислотной обработки древесины и содержит около 98% щелочи, введен­ной в процесс расщепления целлюлозы и растворения лигнина при вы­делении свободной клетчатки, и около 23% твердых веществ. Раствор отличается относительно высокой концентрацией карбоната натрия. Для регенерации щелочи черный раствор выпаривают, в результате че­го содержание твердых веществ возрастает с 23 до 45-70% [24]. Состав и теплота сгорания твердых веществ черного щелочного раствора при­ведены в табл. 10. Как видно из таблицы, твердые вещества раствора содержат около 43% углерода. Одновременно в них содержится опреде­ленное количество загрязнений, что может вызвать затруднения, свя­занные с эксплуатацией регенерационного оборудования.

Из 2,7 1015кДж энергии, израсходованной промышленностью в 1972 г. на производство древесной массы и бумаги, 35%, или

0. 945-1015 кДж, было получено сжиганием коры и органического осадка черного щелочного раствора.