Nhiều nhà máy bột giấy và giấy đang tìm kiếm cách bù đắp tác động môi trường từ hoạt động của họ đồng thời đạt được các mục tiêu phát triển bền vững toàn cầu và nội bộ. Một cách tiếp cận phổ biến là tạo khả năng thay thế dầu mỏ bằng lignin làm thành phần cấu thành trong việc sản xuất các sản phẩm có giá trị cao. Là một loại sợi tự nhiên có trong hầu hết mọi loại thực vật sống, lignin đóng vai trò lớn trong khả năng giữ gìn độ cứng đặc trưng của gỗ và tính đàn hồi chống lại sự mục nát.

Không chỉ mang lại những cơ hội tuyệt vời để thay thế vật liệu có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch bằng vật liệu tái tạo, lignin còn có thể làm giảm lượng phát thải chất ô nhiễm. Tuy nhiên, việc chiết xuất lignin lại đi kèm với một cái giá phải trả.

 

Chi phí cao và rủi ro an toàn của việc chiết xuất lignin 

Trước khi lignin có thể được đưa vào sử dụng như một khối xây dựng thay thế, trước tiên nó phải được chiết xuất từ một sản phẩm phụ của quá trình nấu bột giấy Kraft có tên là Hắc dịch (Black Liquor). Ngoài lignin, Hắc dịch còn bao gồm hemicellulose và các hợp chất vô cơ. Hắc dịch được sử dụng để cung cấp bột giấy cho việc sản xuất giấy và các sản phẩm khác, và thường được đốt trong một lò thu hồi để tạo ra năng lượng cho nhà máy bột giấy Kraft mặc dù chức năng chính của lò là tái chế hóa chất. 

Tuy nhiên, cho dù một nhà máy chọn chiết xuất lignin thông qua kết tủa axit, xử lý bằng enzyme, lọc màng, chiết dung môi hay chưng cất hơi nước, thì điều đó thường đi kèm với những hệ lụy vượt xa khoản đầu tư ban đầu để cho phép quá trình chiết xuất diễn ra. 

Khi lignin được tách ra khỏi dịch đen, chất lượng của nhiên liệu sẽ giảm xuống vì quá trình chiết tách có thể làm tăng nồng độ các hợp chất vô cơ trong dịch đen như natri, clo và lưu huỳnh. Điều này tạo cơ hội cho tình trạng bám bẩn nghiêm trọng xảy ra do các nhà máy phải nạp nhiều nhiên liệu hơn vào lò hơi thu hồi để bù đắp cho sự sụt giảm nhiệt trị. Sự sụt giảm đó đổi lại sẽ làm tăng chi phí của nhà máy trong việc giữ cho lò hơi sạch sẽ bằng cách thổi bồ hóng bằng hơi nước. Tình trạng bám bẩn và đóng cặn nặng thậm chí có thể gây ra các vấn đề về an toàn đến một mức độ nào đó. 

 

Hạn chế những nhược điểm của quá trình chiết xuất lignin bằng Hệ thống thổi bồ hóng tác động cao (HISS)™)  

Xét đến các rủi ro liên quan đến việc chiết xuất lignin, điều quan trọng đối với các nhà máy bột giấy và giấy là phải cân nhắc kỹ lưỡng các mặt lợi và mặt hại trước khi bắt đầu quy trình. Việc phải tăng tải trọng lò hơi để bù đắp cho sự sụt giảm sản lượng thường đủ để ngăn cản hầu hết các nhà máy đầu tư. Nhưng việc giới thiệu HISS™ đối với quy trình mang lại một giải pháp hấp dẫn. 

Mặc dù những người dùng hiện tại của HISS™ sử dụng vì các lý do khác nhau, hệ thống này còn có thể được sử dụng để giảm chi phí thổi muội hơi nước của nhà máy bằng cách giảm lượng hơi nước sử dụng đi 30-45%. Điều này có nghĩa là việc thổi muội có thể diễn ra thường xuyên gấp đôi với cùng một lượng hơi nước hoặc là sự kết hợp của cả hai. Do bản chất của HISS™, nó cũng kéo dài thời gian vận hành của lò hơi bằng cách giảm thiểu nhu cầu phải dừng hoạt động để bảo trì. Tuổi thọ của các bộ phận khác nhau cũng được kéo dài do lượng nước ngưng tụ từ hơi nước giảm xuống. 

Do đó, bất cứ khi nào một nhà máy đang cân nhắc đầu tư vào nhà máy lọc sinh học, họ nên đảm bảo rằng việc chiết xuất lignin và HISS™ đi đôi với nhau. 

 

HISS™ Thổi bồ hóng nhiều hơn, dùng ít hơi nước hơn.

Hệ thống thổi bồ hóng va đập mạnh được cấp bằng sáng chế (HISS™) phá vỡ cách tiếp cận “từ trước đến nay vẫn làm” đối với việc thổi bồ hóng bằng hơi nước tốn nhiều năng lượng. Bằng cách vận hành hệ thống thổi bồ hóng bằng hơi nước hiện có theo cách thông minh hơn và ít lãng phí hơn, có thể tiết kiệm một nửa lượng hơi nước và một nửa thời gian. Điều này dẫn đến việc tăng hiệu suất, độ sẵn sàng và tuổi thọ của lò hơi mà không cần lắp đặt thêm bất kỳ thiết bị thổi bồ hóng mới nào hoặc xây dựng lại lò hơi.