The effects of kraft lignin additives on wood fuel pellet quality, energy use and shelf life

Berghel, Jonas; Frodeson, Stefan; Granström, Karin; Renström, Roger; Ståhl, Magnus; Nordgren, Daniel; Tomani, Per

doi:10.1016/j.fuproc.2013.02.011

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“…A lignina kraft, foi extraída do licor negro pelo processo LignoBoost e é uma amostra adquirida de uma indústria de celulose e papel situada no Brasil. Este processo, de acordo com Berghel et al (2013), baseia-se na precipitação da lignina pela redução gradual do pH do licor negro, seguida de filtração, lavagem e desidratação. FLORESTA, Curitiba, PR, v. 46, n. 2, p. 235 -242, abr.…”

Section: Methodsunclassified

“…Pode-se, também, melhorar a qualidade dos pellets por meio da utilização de aditivos com propriedades adesivas à matéria-prima (BERGHEL et al, 2013;TARASOV et al, 2013). Os principais aditivos em pellets são amido, farinha de milho ou batata, além de alguns óleos vegetais (OBERNBERGER; THEK, 2010).…”

Section: Introductionunclassified

“…Isso porque a lignina é uma macromolécula que faz parte da constituição química da madeira e atua na adesão das partículas para a formação dos pellets. Contudo, há poucos trabalhos relacionados ao tema (STEVENS; GARDNER, 2010;BERGHEL et al, 2013). A lignina kraft é obtida do licor negro de fábricas de polpa celulósica pelo processo Kraft, visto que a separação e purificação podem ser feitas por diversos processos industriais.…”

Section: Introductionunclassified

“…A lignina kraft é obtida do licor negro de fábricas de polpa celulósica pelo processo Kraft, visto que a separação e purificação podem ser feitas por diversos processos industriais. As propriedades da lignina kraft são especificas do processo de extração e irão afetar positiva ou negativamente as propriedades dos pellets (BERGHEL et al, 2013).…”

Section: Introductionunclassified

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Influência Da Adição De Lignina Kraft Nas Propriedades De Pellets De Eucalipto

Pereira

Carneiro

Carvalho

et al. 2016

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ResumoOs pellets vêm se tornando uma importante fonte renovável de energia para utilização industrial e doméstica. O mercado consumidor está cada vez mais exigente quanto à qualidade do produto e essa pode ser melhorada por meio da utilização de diferentes aditivos, como a lignina kraft. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar a qualidade dos pellets de eucalipto produzidos com adição de diferentes percentagens de lignina kraft. A matéria-prima utilizada para produção de pellets foi madeira com casca de um clone de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla com aproximadamente cinco anos de idade, proveniente de plantio comercial, além de 10% de resíduos da colheita do eucalipto (ponteira, folhas e galhos). Excluindo-se a testemunha (0% de lignina), adicionou-se 1, 2, 3, e 5% de lignina kraft, em relação à massa seca da matéria-prima. Os pellets foram produzidos em uma peletizadora laboratorial com matriz circular horizontal. Foram avaliadas as seguintes propriedades dos pellets: teor de umidade, poder calorífico superior e útil, densidade a granel e aparente, densidade energética, teor de cinzas, comprimento e diâmetro, dureza, durabilidade mecânica e teor de finos. A adição de lignina kraft em pellets de eucalipto contribuiu para a melhoria das propriedades físicas e mecânicas, no que se diz respeito à densidade, durabilidade mecânica, geração de finos e dureza. A adição de lignina ocasionou a elevação dos teores de cinzas e da umidade dos pellets. Conclui-se que a adição de lignina para produção de pellets é viável, desde que sejam utilizadas ligninas com menores teores de cinzas e umidade. Palavras-chave: Durabilidade mecânica; aditivo; combustível sólido; cinzas. AbstractInfluence of adding kraft lignin in eucalyptus pellets properties. The pellets are becoming an important renewable source of energy for industrial and domestic use. The consumer market is increasingly demanding in terms of product quality and this may be improved through the use of various additives, such as kraft lignin. The objective of this study was to evaluate the quality of eucalyptus pellets produced with the addition of different percentages of kraft lignin. The raw material used for production of pellets was wood with bark of an Eucalyptus grandis x E. urophylla clone, with approximately five years of age, obtained from commercial planting, and 10% of waste of eucalyptus harvest (tops, leaves and branches). Excluding the control (0% lignin) was added 1, 2, 3, and 5% kraft lignin, relative to the dry mass of raw material. The pellets were produced in a laboratory pelletizer with a horizontal circular array. The following properties of the pellets were evaluated: moisture content, gross and net calorific value, unit density, bulk density, energy density, ash content, length and diameter, hardness, mechanical durability and fines content. The addition of kraft lignin contributed to improving the pellets physical and mechanical properties, as regards the density, mechanical durability, fines and hardness. The addition of lignin cau...

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Section: Methodsunclassified

Section: Introductionunclassified

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Influência Da Adição De Lignina Kraft Nas Propriedades De Pellets De Eucalipto

Pereira

Carneiro

Carvalho

et al. 2016

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“…Como destacado por Bradfield e Levi (1984), Kaliyan e Morey (2009), Berghel et al (2013), Yu et al (2017), o teor de lignina e extrativos presente na biomassa é fundamental para a ligação interna e empacotamento das partículas durante o processo de peletização. Segundo Bradfield e Levi (1984), o conjunto lignina e extrativo promove o aumento da durabilidade dos pellets, pois os polímeros da madeira não cristalinos atuam como um adesivo entre as zonas cristalinas.…”

Section: Discussões Qualidade Dos Resíduos In Naturaunclassified

Utilização De Resíduos Da Cadeia Produtiva Do Pinhão Para a Produção De Pellets Para Geração De Energia

Jacinto

Brand

Cunha

et al. 2017

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ResumoEste trabalho teve como objetivo analisar a qualidade dos pellets produzidos a partir de diferentes misturas contendo madeira de Pinus e falhas de pinhão, com base nos critérios de qualidade da norma ISO 17225-2. Os materiais analisados in natura e utilizados para a produção dos pellets foram as escamas estéreis e não fertilizadas (falhas de pinhão) dos estróbilos femininos de Araucaria angustifolia, e a maravalha de Pinus spp. Os pellets foram compostos por: 100% de falha de pinhão (F100); 75% de falha e 25% de Pinus (F75P25); 50% de cada tipo de biomassa (F50P50); 25% de falha e 75% de Pinus (F25P75) e 100% de Pinus (P100). Foram analisadas as propriedades físicas, químicas e energéticas da biomassa in natura e as propriedades físicas, mecânicas e energéticas dos pellets produzidos com as misturas de biomassa. Os pellets foram classificados segundo as categorias de qualidade da norma ISO 17225-2. Os resultados demonstraram que as variações nas propriedades da biomassa in natura influenciam na qualidade dos pellets. A inclusão do Pinus reduziu a densidade a granel das misturas antes da peletização, o teor de carbono fixo, o teor de cinzas, o comprimento e a durabilidade dos pellets. Por outro lado, a inclusão do Pinus aumentou o poder calorífico superior, o teor de voláteis e o diâmetro dos pellets. Os tratamentos F75P25 e o F25P75 foram os pellets de melhor qualidade energética. Com base na norma ISO 17225-2, os pellets produzidos com misturas de Pinus e falhas de pinhão tem qualidade para uso industrial. Palavras-chave: Araucaria angustifólia; falha de pinhão; Pinus; norma ISO 17225. Abstract Use of waste from the production chain of pinion for the production of pellets for energy generation.This work aimed to analyze the quality of pellets produced from different mixtures containing Pinus wood and pinion failure, based on the quality criteria of ISO 17225-2. The materials analyzed in natura and used for the production of the pellets were the failure of the pine tree of Araucaria angustifolia, and the shavings of Pinus spp. The pellets were composed of: 100% pinion failure (F100); 75% failure and 25% Pinus (F75P25); 50% of each type of biomass (F50P50); 25% failure and 75% Pinus (F25P75) and 100% Pinus (P100). The physical, chemical and energetic properties of the in natura biomass and the physical, mechanical and energetic properties of the pellets produced with the different biomass mixtures were analyzed. The pellets are further classified according to the quality categories of ISO 17225-2. The results showed that the lignin content of the biomass influences the moisture content required in the pelletizing process and that the variations in the properties of the biomass in natura influence the quality of the pellets. The inclusion of Pinus reduced the bulk density of the mixtures before pelletizing, the fixed carbon content, the ash content, the length and the durability of the pellets. On the other hand, the inclusion of Pinus increased the upper calorific value, the volatile content and the diamete...

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Compatibilization of kraft lignin‐polyethylene composites using unreactive compatibilizers

Stevanović

Rodrigue

2014

J of Applied Polymer Sci

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This article presents a novel approach to compatibilize Kraft lignin with polyethylene that involves the use of modified poly (styrene‐co‐ethylene‐co‐butylene‐co‐styrene) (SEBS) as unreactive compatibilizers. As SEBS shows no compatibilizing effect on Kraft lignin‐polyethylene composites, SEBS was functionalized via nitration followed by amination to obtain nitrated (SEBS‐NO2) and aminated (SEBS‐NH2) SEBS. The compatibilizing effects of SEBS derivatives were studied by means of morphological and mechanical analyses. The results show that SEBS‐NO2 is less effective than SEBS‐NH2, the later displaying comparable compatibilizing efficiency to a commercial reactive compatibilizer based on maleated polyethylene. Overall, compatibilization was found to decrease lignin particle size. Addition of SEBS‐NH2 varying between 1% and 10% improved the tensile strength of composites by up to 96%, elongation at break by up to 64%, and impact strength by up to 48%. Finally, the crystallinity and density of the resulting composites were also studied. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014, 131, 41040.

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The effects of kraft lignin additives on wood fuel pellet quality, energy use and shelf life

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Influência Da Adição De Lignina Kraft Nas Propriedades De Pellets De Eucalipto

Influência Da Adição De Lignina Kraft Nas Propriedades De Pellets De Eucalipto

Utilização De Resíduos Da Cadeia Produtiva Do Pinhão Para a Produção De Pellets Para Geração De Energia

Compatibilization of kraft lignin‐polyethylene composites using unreactive compatibilizers

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