Fibenol: Gewinnung, Lagerung und Verpackung von Lignin

Von der Prozessberatung bis zur schlüsselfertigen Anlage

Ob als Nebenprodukt in der Papierindustrie oder als Hauptbestandteil für die Herstellung verschiedener Bindemittel oder Füllstoffe: Die Bedeutung von Lignin hat in den letzten Jahren weiter zugenommen. Mit seiner langjährigen Erfahrung und Kompetenz auf dem Gebiet der Förderung von brennbaren und explosiven Schüttgütern erwies sich Hosokawa Solids als perfekter Partner für den Kunden Fibenol in Estland.

Bei diesem Projekt haben wir gemeinsam mit dem Kunden in einem für uns alle neuen Bereich Fuß gefasst. Es ist uns gelungen, den Kunden mit unserer Lösung zu überzeugen und das Projekt zu seiner Zufriedenheit abzuschließen.
Katalin Orth, Senior Sales Manager bei Hosokawa Solids Solutions

Was ist Lignin?

Nachwachsender Rohstoff mit vielseitigen Eigenschaften

Lignin ist ein organisches Polymer und neben Cellulose und Hemicellulose ein Bestandteil von Holz. Hier wirkt es sich auf die Verholzung der Zelle sowie auf die Druckfestigkeit und Haltbarkeit des Pflanzengewebes aus. Insgesamt macht Lignin etwa 20 bis 30 Prozent der Trockenmasse von verholzenden Pflanzen aus. Bisher galt dieser natürliche Rohstoff als Nebenprodukt, das bei der Herstellung von Zellstoff oder Bioethanol anfällt und wurde bisher kaum industriell genutzt. Tatsächlich ist Lignin vielseitig und kann für die verschiedensten Endprodukte - von Batterien bis hin zu Kosmetika - verwendet werden.

Lignin-Projekt bei Fibenol

Vor Jahren schloss Hosokawa Solids sein erstes Projekt für seinen Kunden Fibenol in Estland erfolgreich ab und begleitete das Unternehmen von detaillierten Produktuntersuchungen über ein umfassendes Pre-Engineering bis hin zur erfolgreichen Umsetzung des Projektes.

Branche: Produktion von Rohstoffen auf Holzbasis
Ziel: Ersetzen fossiler Materialien durch Holzwerkstoffe
Lösung: Anlage für die Ligninverarbeitung

Die Anlage wandelt Holz (4 Tonnen Trockenmasse pro Stunde) in C5- und C6-Holzzucker und Lignin um. C5- und C6-Holzzucker können zur Herstellung von Bioethanol, biobasierten Polymeren und zur Fermentation verwendet werden.

Aufgabenübersicht

Annahme von getrocknetem Lignin aus dem Vor-Ort-Trockner
pneumatische Druckförderung mit Drehkolbengebläse mit dreiflügeligen Kolben und integrierter Pulsationsreduzierung
Dosierung in die Förderleitung mittels Durchblasschleuse
pneumatische Förderstrecke über 40 m in Silos, Produktverteilung mit Drehrohrweiche
fachgerechte Auslegung der Silos mit Berstscheiben, CO-Messung mg/m³ Luft im Silo-Kopfraum und Temperaturüberwachung über die gesamte Höhe des Silozylinders
Befüllung mit vollständiger Big-Bag-Abfüllung einschließlich Palettendispenser und Rollenförderern, mit beweglicher Big-Bag-Andockstation und eichfähiger Big-Bag-Verwiegung
Integrierte Aspirationsanlage für staubfreies Handling
Planung, Lieferung, Montage und Inbetriebnahme aus einer Hand

Technische Daten

Produkt	Lignin
Schüttdichte	0,43-0,55 kg/dm
Produkttemperatur	max. 80 °C
ATEX-Zone	20 innen/22 außen
Förderleistung	1500 kg/h
Förderstrecke	48 m, 7 Bögen 90 °
Füllleistung	max. 10 Big Bags pro Stunde

Herausforderungen

Big-Bag-Abfüllstation von Hosokawa Solids

Der Austrag von pulverförmigem und gemahlenem Lignin stellt aufgrund seiner „schießenden“ Fließeigenschaften besondere Herausforderungen an das Materialhandlingsystem. Um dieses Problem zu lösen, werden speziell konstruierte Zellenradschleusen am Siloauslauf vor der Einlaufdosierschnecke installiert.

Die fertigen Ligninprodukte werden in Big Bags abgefüllt. Dies ist mit einer Verwiegung und Dosierung verbunden, um die abgefüllte Menge erfassen und reproduzieren zu können. Die ausgewählten Zellenradschleusen und die Dosierschnecke werden über Frequenzumrichter gesteuert, um eine Grob- und Feindosierung zu ermöglichen.

Lignin ist ein Material, das eine sorgfältige Handhabung erfordert, um die Sicherheit bei der Verarbeitung zu gewährleisten. Die drei folgenden Maßnahmen sind empfohlen, um Mitarbeiter und Anlage zu schützen.

Überwachung

kontinuierliche Überwachung der Sauerstoffkonzentration

Vermeidung wirksamer Zündquellen durch

bauliche Maßnahmen
individuell gestaltete Messtechniken

Druckstoßfeste Ausführung

Die Konstruktion hält dem maximalen Explosionsdruck im Falle einer Explosion stand.
zusätzliches Druckentlastungssystem

Fazit

Aus dem Projekt heraus wurden weitere Aufträge für Lignin-Handling gewonnen, die derzeit von Hosokawa Solids bearbeitet werden. Durch die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten von Lignin wird Hosokawa Solids vor neue Herausforderungen gestellt, in diesem Fall soll „Nasslignin“ aus Big Bags entleert, pneumatisch gefördert und mittels Puls Pneu in mehrere Empfangsbehälter transportiert werden. Dank der bereits im Projekt gewonnenen Erfahrung und des Know-hows wird auch diese Herausforderung gemeistert werden.

Was Sie über Lignin-Förderung wissen sollten

Während bei Ligninpulver eine einfache Dünnstromförderung möglich ist, muss das empfindliche Ligningranulat am Ende des Prozesses schonender gefördert werden. Dies geschieht durch den Einsatz der pneumatischen Puls-Pneu-Förderung oder Step-Pneu-Förderung von Hosokawa Solids.

Bei der Herstellung von Ligningranulat ist es notwendig, Rohstoffe zu bevorraten, Zwischenprodukte zu puffern und Endprodukte zu lagern. Die Teilsysteme müssen den Schüttgut- und Prozessanforderungen entsprechen. Für die Lagerung von granuliertem Lignin wird beispielsweise ein Massenflusssilo mit geeigneten Austragshilfen benötigt.