Экспериментальная оценка режимов двухстадийного получения формованного углеродного сорбента из лигноцеллюлозных отходов

В работе представлена экспериментальная оценка режимов двухстадийного получения формованного углеродного сорбента из лигноцеллюлозных отходов на установке непрерывного типа. Технологическая схема включает первую стадию пиролиза, смешение карбонизата с пиролизным маслом, экструзионное формование, вторую стадию термической обработки и завершающую газификационно-охлаждающую обработку гранул. Показано, что усиление термического и парогазового воздействия сопровождается ростом плотности и прочности гранул, но приводит к снижению йодной активности, удельной поверхности, активности по толуолу и сорбционной емкости по метиленовому синему. Установлено, что выбор режима должен выполняться по совокупности сорбционных и технологических характеристик, а не по одному частному показателю. Полученные результаты могут быть использованы при последующей детализации параметров двухстадийного процесса получения формованных углеродных сорбентов.

Ключевые слова: древесные отходы, растительные отходы, двухстадийная термохимическая переработка, формованный углеродный сорбент, пиролизное масло, экструзионное формование, газификационно-охлаждающая обработка.

EXPERIMENTAL EVALUATION OF TWO-STAGE PRODUCTION MODES FOR MOLDED CARBON SORBENT FROM LIGNOCELLULOSIC WASTE

The paper presents an experimental evaluation of two-stage production modes for molded carbon sorbent from lignocellulosic waste in a continuous-type process scheme. The process includes first-stage pyrolysis, mixing of the carbonized residue with pyrolysis oil, extrusion molding, second-stage heat treatment, and gasification and cooling treatment of granules. It was shown that intensified thermal and steam-gas treatment leads to higher granule density and mechanical strength, while iodine activity, BET surface area, toluene adsorption, and methylene blue adsorption decrease. The results indicate that the process mode should be evaluated using a set of sorption and technological characteristics rather than a single criterion. The obtained data can be used for further refinement of the two-stage process parameters for molded carbon sorbent production.

Keywords: wood waste, plant waste, two-stage thermochemical processing, molded carbon sorbent, pyrolysis oil, extrusion molding, gasification and cooling treatment.