Кіріспе
Өнеркәсіптік қосымша өнім Өнеркәсіптік химияда қара суару - цепной целлюлозаның сүрегін қағаз целлюлозасына айналдыру процесінің қосымша өнімдері, олар лигнинді, гемицеллюлозаларды және басқа да экстрактивті заттарды сүректен алып, целлюлоза талшықтарын босатады. Сульфит процесіндегі баламалы материалды әдетте қоңыр сусын деп атайды, бірақ қызыл сусын, қалың сусын және сульфит сусын терминдері де қолданылады.
In industrial chemistry, black liquor is the by product from the kraft process when digesting pulpwood into paper pulp removing lignin, hemicelluloses and other extractives from the wood to free the cellulose fibers. The equivalent material in the sulfite process is usually called brown liquor, but the terms red liquor, thick liquor and sulfite liquor are also used.
Құрамы
Бір тонна целлюлоза өндірісі үшін шамамен 7 тонна қара спирт өндіріледі. Қара сұйық - лигнин қалдықтары, гемицеллюлоза және процесте қолданылатын органикалық емес химиялық заттардың сулы ерітіндісі. Қара сусындар салмағы бойынша 15% қатты заттардан тұрады, оның үштен екісі органикалық химиялық заттар, ал қалған бөлігі органикалық емес заттар. Қара сусындардағы органикалық заттардың 40% -ы 45% сабын, 35% -ы 45% лигнин және 10% -ы 15% -ы басқа органикалық заттар. Қара судағы органикалық заттар ағаштан алынған суда немесе сілтіде еритін бөлшектерден тұрады. 1990 жылдары крафт фабрикаларының көпшілігі қара ликердің барлық қосымша өнімдерін тұтына бастады. Ол әдетте көп эффектті буландырушылармен 65-тен 80% -ға дейін шоғырландырылады және энергия өндіру және пісіру химиялық заттарын қалпына келтіру үшін қалпына келтіру қазандығында жандырылады. Концентрация жоғарылаған сайын, тұтқырлық артады. 50-55% қатты заттар тұздың ерігіштігі шектеледі. Талл майы - бұл буландырушыларға немесе бірінші буландырушы сатыдан кейін кему арқылы қара судан бөлінген маңызды қосалқы өнім.
Мақта өңдеу зауытының энергия көзі
Мақта өңдеу зауыттары кем дегенде 1930 жылдан бері энергия көзі ретінде қара ликерді пайдаланып келеді. Нәтижесінде орман өнімдері индустриясы АҚШ-тың көміртегі нейтраллі жаңартылатын энергияны өндірушілердің біріне айналды, жылына шамамен 28,5 терават сағат электр энергиясын өндіреді.
Газдандыру
Қара сусындардағы энергияны қайта өңдеу және пайдалану үшін жаңа қалдықтан энергияға айналдыру әдістері әзірленді. Қара суды газдандыруды пайдалану әдеттегі қалпына келтіру қазандығына қарағанда жоғары жалпы энергия тиімділігіне қол жеткізуге мүмкіндік береді, сонымен бірге судан энергияға бай синтетикалық газды өндіреді. Сингазды газ турбинасының біріктірілген циклында электр энергиясын өндіру үшін өртеу (әдетте BLGCC деп аталады, қара ликёрді газдандырудың біріктірілген циклы; IGCC-ге ұқсас) немесе катализдік процестер арқылы метанол, диметил эфир (DME) немесе F T дизель (әдетте BLGMF деп аталады, қара ликёрді мотор отындарын газдандыру). Қазіргі уақытта бұл технология Chemrec компаниясының Швециядағы Питеадағы сынақ қондырғысында 3 МВт пилоттық қондырғыда жұмыс істейді. DME синтездеу кезеңі 2011 жылы Еуропалық комиссияның Жетіінші бағдарламасының (FP7) және Швед Энергетика агенттігінің қолдауымен "BioDME" жобасына қосылады. Биоотын өндірісі үшін пайдаланылатын қара суды газдандыру жолы өте жоғары конверсиялық тиімділікке және парниктік газдарды азайту мүмкіндігіне ие екені дәлелденді.
Гидротермиялық сұйыту
Гидротермиялық сұйыту процесінің жоғары ылғалдылық деңгейін ұстап тұру қабілеті жоғары биоотынға қара сұйықтықты түрлендіруге қолайлы.
Лигнинді экстракциялау
Егер қайта өңдеу қазандығының қуаты шектеулі болса және целлюлоза комбинатында бөтелкелер болса, қара судағы лигнинді экстракциялауға болады, содан кейін экспорттауға немесе фабриканың әктас пешінде отын ретінде пайдалануға болады. Бұл көбінесе табиғи отынның орнына биоотынға айналады.
АҚШ-тың салықтық несиесі 2007-2010
АҚШ Конгресі 2005 жылы көмірсутектерден алынған сұйық баламалы отынды көлік секторында пайдалануды марапаттау және қолдау үшін 2005 жылғы автомобиль жолдары туралы заңның бөлігі ретінде құрған салықтық несие 2007 жылы биомассадан алынған сұйық баламалы отынның жылжымайтын пайдалануын қамтиды. Бұл өзгеріс балықты өңдеу, малды өңдеу және ет қаптаумен айналысатын кәсіпорындардан басқа, крафт целлюлоза өндірушілер де салықтық несиеге ие болды, өйткені олар энергия өндіру үшін қара спирт өндіреді және пайдаланады. Бір ірі компания үшін (International Paper) бұл 3,7 миллиард долларға тең болуы мүмкін. Weyerhaeuser компаниясы 2009 жылдың мамырында салықтық несиеге қол жеткізуді көздегенін мәлімдеді. Кейбір қағаз өнеркәсібі сарапшылары қағаз өнеркәсібінің баламалы отын қоспасына салықтық кредитті алу мүмкіндігіне сын айтты, себебі ол табиғи отынның пайдаланылуын арттырды, бірақ өнеркәсіп отынның қосылуы заң бойынша талап етілетінін және осының нәтижесінде табиғи отынның пайдаланылуының нақты өсуі болмағанын, өйткені компаниялар қара сұйықпен - табиғи газбен - араластырған қолданыстағы табиғи отынның орнын заңда көрсетілген үш отынның біріне: бензинге, керосинге немесе дизельге ауыстырды. 2010 жылдың 1 қаңтарында қара арақ үшін биоотын кредиті аяқталды.