Технология производства и переработки древесной подстилочной массы из низкотоварной древесины

• Автор: Халитов, Айдар Зуфарович
• Шифр специальности: 05.21.05, 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 175 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Глава Название

Введение

Современное состояние техники и технологии производства и

1 переработки древесной подстилочной массы из низкотоварной древесины и кусковых отходов деревообрабатывающих предприятий

^ I Физико - химические свойства древесной ПОДСТИЛОЧНОЙ ^ ф

массы

Оборудование для производства древесной подстилочной ^

массы

1.3 Методы переработки древесной подстилочной массы

Вывод ’
ц Экспериментальное исследование свойств древесной ^
подстилочной массы и процесса ее термического разложения
2.1 Исследование свойств древесной подстилочной массы
2 2 Исследование кинетики термического разложения древесной ^
подстилочной массы 2 ^ Экспериментальный стенд для исследования процесса
термического разложения древесной подстилочной массы 2 ^ Исследование химических свойств жидких продуктов ^
термического разложения древесной подстилочной массы Вывод
щ Математическое описание процессов производства и -
термической переработки древесной подстилочной массы
Математическая модель термического разложения древесной оп
3.1 „ 8и
подстилочной массы
^ 2 Результаты моделирования производства и переработки ^
древесной подстилочной массы
Вывод
Промышленная реализация технологии производства и IV переработки древесной подстилочной массы методом
термического разложения
Производство древесной подстилочной массы из
4.1 низкотоварной древесины и отходов предприятий
лесопромышленного комплекса
Опытно - промышленная установка и испытания технологии
4.2 переработки отработанной древесной подстилочной массы
методом термического разложения
^ 2 Разработка производственного комплекса для переработки ^
древесной подстилочной массы
4.4 Технико - экономический анализ технологии производства и

термической переработки древесной подстилочной массы Вывод
Заключение
Основные обозначения
Список использованной литературы
Приложение 1. Заключение по исследованию жидких продуктов пиролиза
Приложение 2. Заключение по исследованию газообразных ^
продуктов пиролиза
Приложение 3. Протокол количественного химического . с

анализа
Приложение 4. Исходный текст программы расчета
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Все большую актуальность в мире приобретают вопросы утилизации отходов и использования вторичных ресурсов в качестве топлива и материалов. Примером удачного применения отходов деревообработки является использование стружки и опилок в качестве подстилочного материала в птицеводстве. В России 50% птицефабрик мясного направления выращивают бройлеров при напольном содержании с использованием древесной подстилочной массы (ДПМ), что обеспечивает благоприятные условия для выращивания птицы по сравнению с клеточным. При этом птицефабрики напольного содержания вынуждены приобретать для технологических нужд древесную подстилочную массу в виде мягких отходов деревообработки. В этом случае существенной проблемой для предприятий является регулярность поставок и стабильность качества древесной подстилочной массы, количество которой может достигать значительных объемов, что не всегда удается обеспечить за счет деятельности близлежащих предприятий. Транспортировка же мягких отходов, сопряженная ввиду малой плотности с дополнительными транспортными затратами, значительно увеличивает стоимость древесной подстилочной массы. Другой не менее важной проблемой является утилизация больших объемов отработанной древесной подстилочной массы, которая превращается, после технологического использования, в потенциально опасный источник биологического загрязнения окружающей среды. По данным Всемирной организации здравоохранения, отходы (навоз, помет и сточные воды) животноводческих и птицеводческих предприятий могут быть фактором передачи более 100 возбудителей инфекционных и инвазионных болезней. Существующие способы утилизации в виде захоронения, компостирования и сбраживания отработанной ДПМ не позволяют решить проблему в полной мере. Учитывая большие объемы потребления ДПМ и необходимость ее переработки, целесообразной видится задача разработки комплекса по производству и переработки ДПМ из низкотоварного древесного сырья и отходов лесопиления в едином цикле

энергетический блок. Причем, современные установки по термической переработке отличаются, в основном, по типу реактора. Различают следующие основные типы реакторов: слоевого типа, в спутном потоке, шнековый реактор, барабанный реактор, реактор кипящего слоя, реактор циркулирующего кипящего слоя, конусный реактор и реактор абляционного типа.
К реакторам слоевого типа относят различные типы реторт периодического и непрерывного действия, в том числе с формованным слоем. Ввиду малого размера частиц древесной подстилочной массы процессы тепло- и массообмена в слое протекают неэффективно. Форсирование же слоя приводит к уносу частиц. Также имеет место агломерация, слеживание слоя и увеличение его гидравлического сопротивления. Для переработки древесной подстилочной массы в установках данного типа необходимо ее предварительное гранулирование или брикетирование, что в целом снижает эффективность процесса. Наибольшая эффективность процесса достигается в установках с формованным слоем. Разработкой технологии термического разложения в формованном слое занимается профессор Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета им. С. М. Кирова, Пиялкин В.Н. Автор отмечает высокую удельную производительность установки с формованным слоем [35, 49, 50].
Технология термического разложения в спутном потоке основана на передаче тепла от движущегося инертного газообразного носителя частицам сырья, которые вовлекаются в поток. Частицы органического сырья продуваются через реактор в спутном потоке и реагируют. К недостаткам такой технологии можно отнести необходимый монодисперсный состав и мелкий размер исходного сырья, а также низкую интенсивность тепломассообмена в газовой фазе. Также необходимо большое количество инертного газа, что снижает эффективность технологии и затрудняет конденсацию парогазовой смеси. Технологией термического разложения в спутном потоке занимаются в Georgia Institute of Technology (США) [6].
Шнековый реактор представляет собой винтовой конвейер с обогреваемыми стенками. Нагрев сырья в реакторе может также осуществляться с помощью