La lignine est un bio-polymère et, en plus de la cellulose et de l'hémicellulose, elle fait partie du bois. Elle y entraîne la ligature de la cellule ainsi que la résistance à la pression et la durabilité des tissus végétaux. Dans l'ensemble, la lignine représente environ 20 à 30 pour cent de la matière sèche des plantes ligneuses. Jusqu'à présent, la matière première naturelle était considérée comme un sous-produit de la production de pâte ou de bioéthanol et n'était pratiquement pas utilisée industriellement. Cependant, la lignine polyvalente peut en fait être utilisée pour une grande variété de produits finis, des batteries aux cosmétiques. La lignine doit être présente soit sous forme de poudre fine, soit sous forme de granulés et doit donc être broyée ou compactée. Hosokawa Alpine a développé des procédés innovants pour les deux processus.
Quels sont les types de lignine ?
La lignine kraft et la lignine sans soufre et leur utilisation
La lignine peut être obtenue par divers procédés chimiques, notamment le procédé au sulfate et au sulfite, le procédé à la soude, le procédé Acetocell ou le procédé Organosolv. Selon le procédé, la lignine obtenue présente différentes propriétés chimiques et techniques de traitement. Pour le traitement ultérieur, une distinction est faite principalement entre la lignine kraft issue du procédé au sulfate ou au sulfite et la lignine sans soufre issue des autres procédés. Selon le processus de production et la qualité de la lignine, elle peut être utilisée dans les domaines d'application suivants :
Fibres de carbone
Carbone dur pour anodes de batterie
Alimentation animale
Élément de base pour l'industrie chimique
Remplacement de la suie pour le caoutchouc (pneus)
La lignine est donc une matière première extrêmement polyvalente. Cependant, son origine naturelle garantit également que sa qualité est sujette à de fortes fluctuations, tout comme tous les bois ne sont pas identiques. Le processus de fabrication influence également les propriétés de la matière première : Selon que la lignine est obtenue lors de la production de pâte ou de papier ou dans des bio-raffineries, elle présente des caractéristiques différentes.
Pour le traitement de la lignine, cela signifie : Il n'existe pas de solution standard pour le broyage ou le compactage de la lignine. En fonction du produit initial et de l'utilisation finale, un processus individuel est donc requis, que Hosokawa Alpine se fera un plaisir de développer pour vous.
La lignine est une matière première naturelle dont la qualité est soumise à de fortes variations.
Il existe différents procédés de traitement de la lignine brute, qui se traduisent par des qualités de lignine différentes et dépendent non seulement de l'application souhaitée mais également du type de lignine : En broyant avec un broyeur sélecteur ou un broyeur à jet et en tamisant ensuite, les clients obtiennent une poudre de lignine de haute qualité. Le compactage (granulation/briquetage) produit des granulés ou des briquettes exempts de poussière présentant une bonne fluidité et une densité apparente plus élevée.
Quel procédé pour quelle lignine ?
Compacteur
Broyeur sélecteur
Broyeur à jet
Séparateur
Lignine kraft
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Lignine de bio-raffinerie
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Lignine carbonisée
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Coopération avec Lignopure
Ensemble pour une planification optimale
La startup Lignopure GmbH, basée à Hambourg, a été la pionnière de la lignine dans les produits de consommation. En collaboration avec cet expert en applications, nous mutualisons notre savoir-faire et développons pour vous un processus spécifique pour l'application que vous souhaitez
Lignopure analyse la matière première, mais également les exigences de l'utilisation finale. Sur cette base, il est déterminé comment la lignine doit être modifiée afin d'obtenir un produit final optimal. En tant que fabricant de machines et d'installations, Hosokawa Alpine possède les connaissances et les technologies nécessaires pour traiter au mieux la lignine présentant les propriétés requises. Nous pouvons ainsi vous aider à trouver la technologie adaptée à vos besoins et à obtenir le granulé ou la poudre de lignine optimal.
Deux types de broyeurs conviennent au broyage de la lignine : Avec le broyeur à jet AFG, vous pouvez obtenir des valeurs de finesse élevées de d97 = 5–15 µm. En introduisant une énergie de broyage élevée, les matières premières fibreuses peuvent également être déchiquetées. Avec un tamiseur tel que l'ACM, vous obtenez un produit cible plus grossier avec une finesse de d97 = 10–25 µm. Le broyage mécanique est un processus très économe en énergie.
Broyage avec le broyeur à jet AFG
1 Charge de matériel 2 Broyeur à lit fluidisé et à jets d’air opposés AFG 3 Filtre 4 Souffleuse 5 Produit final
Vos avantages avec le broyeur à jet AFG :
subtilités élevées
limite de séparation nette facilement réglable
broyage possible de matériaux fibreux
faible usure
manipulation du produit sans contamination possible grâce au revêtement en céramique de l'installation complète
Broyage avec le broyeur sélecteur ACM
1 Charge de matériel 2 Broyeur sélecteur ACM 3 Gaz de process 4 Filtre 5 Souffleuse 6 Produit final
Vos avantages avec le broyeur sélecteur ACM :
faible énergie de broyage spécifique
limite de séparation nette facilement réglable
paramètres de production flexibles pour ajuster la finesse de broyage
conception compacte et peu encombrante
Broyage avec le broyeur à jet Microburst AMB
Le broyeur à jet Microburst AMB, qui peut également broyer finement des produits grossiers ou fibreux sans pré-broyage, convient à une utilisation en laboratoire.
Vos avantages avec le broyeur à jet AMB :
convient également aux produits grossiers et fibreux
broyage fin possible sans pré-broyage
très hauts niveaux de finesse réalisables
concept simple de protection contre les explosions
conception modulaire
facile à nettoyer
disponible également dans une nouvelle variante Baseline indépendante
Dépoussiérage avec le sélecteur à vent ATP
Afin d'obtenir une distribution granulométrique plus abrupte, le tamisage à l'aide du sélecteur à vent sélecteur à vent ATP est recommandé pour :
Dépoussiérage à 2-3 µm
Sélection du grain supérieur à 20-30 µm
Le dépoussiérage permet d'obtenir un produit exempt de poussière avec une fluidité optimisée. De plus, vous pouvez garantir une limite de sélection précise et éliminer les agglomérats en tamisant le grain supérieur. La courbe de sélection abrupte se traduit également par un rendement de produit élevé. Cette poudre de haute qualité convient, entre autres, aux plastiques, mousses ou cosmétiques de haute qualité.
1 Charge de matériel 2 Sélecteur à vent ATP 3 Gaz de process 4 Filtre 5 Souffleuse 6 Fraction grossière 7 Fraction fine
Pourquoi Hosokawa Alpine ?
Les machines et les systèmes de Hosokawa Alpine garantissent un processus stable et une haute disponibilité des installations. Cela réduit considérablement les temps d'arrêt et garantit une production fluide avec une qualité de produit élevée. Grâce à de nombreuses années d'expérience dans le traitement avec des produits naturels et des produits explosifs, nous avons un haut niveau d'expertise dans le domaine de la protection contre les explosions.
Valorisation de la lignine
Optimisation des propriétés du produit grâce au compactage
La poudre de lignine fine est explosive, présente de mauvaises propriétés d'écoulement et une faible densité apparente. La manipulation des produits est donc complexe, la sécurité au travail est coûteuse et de grandes surfaces de stockage sont nécessaires. La solution à ces défis consiste à granuler ou à briqueter la poudre de lignine.
Poudre de lignine
Granulés de lignine
Lignine granulée avec une conception de compacteur spéciale
En utilisant une presse à rouleaux, vous obtenez des granulés ou des briquettes de lignine exempts de poussière avec une qualité de produit constante et très élevée, une densité apparente plus élevée et une bonne fluidité. Cela facilite non seulement le traitement ultérieur, mais facilite également le stockage et le transport. En outre, le risque d'explosion de poussière ou de contamination est réduit, de sorte que les mesures nécessaires pour la protection des employés et de l'environnement peuvent être réduites. Ce raffinement de la lignine permet d'atteindre un prix de marché plus élevé.
Pendant la granulation, le matériau est d'abord uniformément dosé dans le compacteur. Dans le compacteur, il est comprimé en ardoise par deux rouleaux tournant dans des directions opposées. La suspension est ensuite broyée à la granulométrie souhaitée à l'aide d'un pré-concasseur en option et d'un concasseur à rouleaux. Une machine de tamisage sépare le granulat ayant la granulométrie cible des grains supérieurs et inférieurs. Le grain supérieur est à nouveau broyé à l'aide du concasseur à rouleaux, tandis que le grain inférieur est renvoyé au compacteur.
Briquetage de la lignine
Pendant le briquetage, la matière première est pressée dans la forme souhaitée. La poussière et les bandes sont ensuite filtrées et renvoyées au processus. Si de l'eau ou d'autres additifs sont nécessaires pour produire des briquettes stables, une unité de mélange doit être raccordée en amont du compacteur.
Vos avantages avec les installations de compactage de Hosokawa Alpine
Avec nos installations de compactage, vous pouvez tirer le meilleur parti de votre produit et de votre installation. Comme tous les composants de l'installation proviennent d'une seule source, les machines et les processus sont parfaitement coordonnés.
Avantages liés à l'application :
possibilité d'ajustement flexible de la taille des granulés
granulés stables
très faible teneur en poussière dans le granulat
Avantages liés à l’installation :
processus stable
pas besoin d'ajouter d'additifs
faible besoin en énergie spécifique
grande disponibilité de l’installation
Protection contre l'explosion
La lignine appartient généralement à la classe d'explosion de poussière St 2, ce qui signifie qu'il existe un risque important d'explosion pendant le traitement. Trois mesures fondamentales sont appropriées pour protéger le personnel et l'installation et pour répondre aux normes de sécurité :
1. Prévention de sources d'ignition actives
L'installation est alors conçue à l'aide d'une technologie de mesure et de mesures de conception de telle sorte qu'aucune source d'inflammation ne puisse être générée. L'utilisation de cette méthode dépend du matériel et de l'équipement.
2. Conception résistante aux chocs de pression
Grâce à sa conception résistante aux chocs de pression, l'installation est conçue de manière à être si robuste qu'aucun dommage externe n'est causé, même à une pression d'explosion maximale. Dans les grandes installations, il est également possible de réduire la pression d'explosion grâce à un système de décompression ou d'agent d'extinction. Cela présente l'avantage qu'aucun azote n'est requis et que les coûts de fonctionnement peuvent donc être réduits.
3. Inertage
Lors de l'inertage, la teneur en oxygène dans l'installation est réduite à un point tel qu'aucune explosion ne peut se produire. La concentration en oxygène peut être surveillée en continu. La consommation d'azote peut être réduite grâce à un processus de cycle de gaz.
