Разработка ресурсо- и энергосберегающих технологий термохимической переработки древесных материалов, сопровождающихся выделением парогазовой фазы

• Автор: Зиатдинова, Диляра Фариловна
• Шифр специальности: 05.21.05, 05.21.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 412 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИЙ ПРОЦЕССОВ ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.1. Современное состояние процессов химической термохимической переработки древесины, сопровождаемых парогазовыми выбросами вредных веществ в атмосферу

1.1.1 .Характеристика технологических процессов по выбросам токсичных веществ

1.1.2. Специфические особенности выбросов в целлюлозно-бумажном производстве (ЦБП)

1.1.3. Специфические особенности термохимических методов переработки древесины

1.2. Анализ способов и оборудования газоочистки от токсичных выбросов

1.3. Основы теории тепломассопереноса в процессах, используемых для газоочистки

1.3.1. Тепломассоперенос в паровой фазе реакторов при совмещенных процессах испарения и конденсации многокомпонентных смесей

1.3.2. Тепломассоперенос в процессах абсорбции

1.3.3. Основные подходы к математическому описанию процессов термохимической переработки древесины
Выводы
ГЛАВА 2. ФОРМАЛИЗАЦИЯ СВОЙСТВ ДРЕВЕСИНЫ
2.1. Состав древесины

2.2. Термохимическое разложение древесины
2.2.1. Термопревращения целлюлозы
2.2.2. Термопревращения лигнина
2.3. Структурно-механические свойства древесных материалов
2.4. Массопроводные и теплофизические свойства древесины
2.5. Свойства и применение продуктов химического разложения
как теплоносителя
Выводы
Постановка задач исследования
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ОБОБЩЕННОЙ МОДЕЛИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ

ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ, СОПРОВОЖДАЮЩИХСЯ ВЫБРОСАМИ В АТМОСФЕРУ
3.1. Физическая картина технологических процессов, сопровождающихся парогазовыми выбросами
3.2. Формализация гипотетического технологического процесса
3.3. Разработка обобщенной математической модели процессов переработки древесных материалов, сопровождающихся 98 парогазовыми выбросами
3.4. Алгоритм расчета термохимических процессов переработки древесных материалов
Выводы

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА

ГАЗООЧИСТКИ ПРИ термической переработке ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ
4.1. Разработка экспериментальной установки для исследования

термохимических процессов переработки древесных материалов,
сопровождающихся выбросами токсичных веществ в атмосферу
4.2. Методика проведения экспериментов
4.3. Результаты исследований термохимических процессов переработки древесных материалов
Выводы
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ, СОПРОВОЖДАЮЩИХСЯ ВЫДЕЛЕНИЕМ ПАРОГАЗОВОЙ СМЕСИ
5.1.Совершенствование технологий гидротермической обработки материалов
5.1.1.Совершенствование технологий и аппаратурного оформления процесса сушки древесных материалов
5.1.2.Совершенствование технологий и аппаратурного оформления процесса пропитки пиломатериалов
5.1.3.Совершенствование технологии комплексной переработки древесной зелени
5.2.Совершенствование технологии получения древесностружечных плит
5.3. Очистка отходящей парогазовой смеси при производстве целлюлозы
5.3.1.Совершенствование технологических процессов сульфатной варки целлюлозы
5.3.2.Разработка технологии производства технической целлюлозы паровзрывным методом
5.4. Совершенствование технологий термической переработки древесных материалов
5.4.1.Совершенствование установок для сжигания древесных отходов, содержащих полимерные включения

газифицирующими агентами, в результате чего образуются горючие газы (генераторный газ).
В зависимости от расположения места подачи воздушного дутья и места выхода газа различают [220]:
- газогенераторы противоточного процесса газификации;
- газогенераторы прямоточного процесса газификации;
- газогенераторы перекрестного процесса газификации.
К недостаткам газогенераторов противоточного процесса газификации относят наличие в генераторном газе большого количества неразложившихся смол. Это делает его непригодным для использования в горелочных устройствах, так как при охлаждении газа смолы конденсируются в газопроводах, нарушая тем самым их работу.
Перерабатывать смолы, содержащиеся в отходах, способен газогенератор прямоточного типа. В газогенераторе данного типа окислитель подается в среднюю по его высоте часть, в которой происходит процесс горения. Образующиеся при этом горючие газы отводятся снизу. Таким образом, активная зона занимает часть газогенератора от места подвода окислителя до колосниковой решетки, ниже которой расположен зольник с газоотводным патрубком. Зона пирогенетической переработки и зона подсушки располагаются, как и в первом случае, выше активной зоны и обогреваются теплом, излучаемым зоной горения. Однако водяные пары и летучие, образованные в процессе сушки и пиролиза, не могут выйти из газогенератора, минуя зоны горения и восстановления. Проходя через зону горения, имеющую высокую температуру, продукты сухой перегонки подвергаются разложению.
При перекрестном процессе газификации окислитель подается сбоку в нижней части газогенератора с одной стороны, а образующаяся парогазовая смесь (генераторный газ) отводится через отводную решетку с противоположной стороны. По механизму процессов газификации, термохимического разложения и подсушки процесс газификации с перекрестным дутьем занимает среднее