Nachwachsender und nachhaltiger Schlüsselstoff
Gewinnung, Lagerung und Verpackung von Lignin bei Fibenol in Estland
Aus der Schüttgut & Prozess 2/2025
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. Für die Realisierung einer Produktionsanlage benötigt der Produzent Fibenol erfahrene Partner mit umfassender Expertise in der Förderung brennbarer und potenziell explosiver Schüttgüter. Nur durch langjährige Erfahrung und fundiertes Fachwissen in diesem sensiblen Bereich lässt sich ein sicherer, effizienter und regelkonformer Anlagenbetrieb gewährleisten.
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 einigen Jahren schloss Hosokawa Solids aus Schwabmünchen erfolgreich ein erstes Projekt für seinen Kunden Fibenol in Estland ab. Als Partner begleitete Hosokawa Solids das Unternehmen von der detaillierten Analyse der eingesetzten Produkte über ein umfassendes Pre-Engineering bis hin zur erfolgreichen Umsetzung einer innovativen Produktionsanlage. Im Fokus stand dabei die Entwicklung einer Lösung zur Verarbeitung von Holz in wertvolle biobasierte Rohstoffe – mit dem Ziel, fossile Materialien durch nachhaltige Holzwerkstoffe zu ersetzen. Die realisierte Anlage dient der Ligninverarbeitung und wandelt bis zu vier Tonnen Holz-Trockenmasse pro Stunde in C5- und C6-Holzzucker sowie Lignin um. Die so gewonnenen Zuckerstoffe können zur Herstellung von Bioethanol, biobasierten Polymeren oder für Fermentationsprozesse genutzt werden.
Herausforderungen
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 folgenden Maßnahmen sind empfohlen, um Mitarbeiter und Anlage zu schützen. Zur Gewährleistung eines sicheren Anlagenbetriebs erfolgt eine kontinuierliche Überwachung der Sauerstoffkonzentration. Gleichzeitig werden wirksame Zündquellen durch gezielte bauliche Maßnahmen konsequent vermieden. Die eingesetzten Messtechniken sind individuell auf die Prozessanforderungen abgestimmt und in druckstoßfester Ausführung konzipiert. Die gesamte Konstruktion ist darauf ausgelegt, dem maximalen Explosionsdruck im Falle eines Ereignisses standzuhalten. Ein zusätzliches Druckentlastungssystem bietet darüber hinaus eine weitere Sicherheitsebene und sorgt für einen kontrollierten Druckabbau im Ernstfall.
Lignin-Förderung
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.
Produktaufgabe
Das getrocknete Lignin wird direkt aus dem Vor-Ort-Trockner übernommen und anschließend mittels pneumatischer Druckförderung transportiert. Dabei kommt ein Drehkolbengebläse mit dreiflügeligen Kolben und integrierter Pulsationsreduzierung zum Einsatz. Die Dosierung in die Förderleitung erfolgt präzise über eine Durchblasschleuse.
Über eine pneumatische Förderstrecke von rund 40 Metern wird das Produkt in Silos transportiert, wobei die Verteilung mithilfe einer Drehrohrweiche erfolgt. Die Silos selbst sind fachgerecht ausgelegt und verfügen über Berstscheiben, eine CO-Messung im Kopfraum (mg/m³ Luft) sowie eine durchgehende Temperaturüberwachung über die gesamte Zylinderhöhe. Die Befüllung der Silos ist vollständig in eine Big-Bag-Abfüllstation integriert, die mit einem Palettendispenser, Rollenförderern, einer beweglichen Andockstation sowie einer eichfähigen Verwiegung ausgestattet ist. Für ein staubfreies und sicheres Handling sorgt eine integrierte Aspirationsanlage. Für Fibenol in Estland übernahm Hosokawa Solids die gesamte Planung, Lieferung, Montage und Inbetriebnahme der Anlage aus einer Hand
Über Hosokawa Solids
Hosokawa Solids Solutions GmbH gehört zur Hosokawa Alpine Group und ist damit Teil der Hosokawa Micron Group. Das Unternehmen wurde 1969 gegründet und bringt mehr als 50 Jahre Erfahrung in der Schüttguthandling-Technologie mit. Hosokawa Solids bietet selbst entwickelte Prozesslösungen und Anlagen mit den Kernkompetenzen Lager-, Förder-, Dosier- und Wägetechnik. Hosokawa Solids Solutions GmbH setzt Maßstäbe im Schüttguthandling sowie in der globalen und integrierten Automatisierung. Mit Entwicklungs-, Fertigungs- und Testeinrichtungen in Deutschland und Spanien, den drei Geschäftsbereichen Komponenten, Anlagen und Service sowie speziellen Designlinien liefert Hosokawa Solids Komplettlösungen an die Lebensmittel-, Kosmetik-, Chemie-, Mineral-, Umwelt-, Gummi- und Kunststoffindustrie.
Kontakt
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