Совершенствование технологии производства древесных гранул

• Автор: Мюллер, Оскар Давыдович
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Архангельск
• Количество страниц: 286 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ С

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ

1Л Современное состояние заготовки и переработки древесины

1.2 Образование древесных отходов при заготовке и переработке

древесины

1.3 Основные направления переработки и утилизации древесных отходов

1.4 Энергетическое использование древесных отходов

1.4.1 Прямое сжигание древесины

1.4.2 Производство древесных брикетов
1.4.3 Производство древесных топливных гранул
1.5 Производство биотоплива из древесного сырья
1.6 Логистика древесных отходов
Выводы
Глава 2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА
ГРАНУЛИРОВАНИЯ ДРЕВЕСНОЙ МУКИ
Введение
2.1 Анализ существующей математической модели процесса гранулирования
2.2 Анализ процессов, происходящих при гранулировании древесного сырья
в пресс-грануляторе
2.3 Математическая модель формирования спрессованного слоя древесного сырья на поверхности матрицы
2.3.1 Определение момента сопротивления на участке прессования
2.3.2 Определение момента сопротивления на участке выдавливания
гранулы
2.3.3 Определение момента сопротивления на участке упругого

восстановления спрессованного слоя
2.3.4 Определение полного момента сопротивления и мощности при прессовании древесной гранулы одним роликом
2.4 Математическая модель формирования и выпрессовки древесной
гранулы
2.4.1 Определение перепада давления на высечение части древесной массы
из спрессованного слоя
2.4.2 Определение перепада давления в коническом канале матрицы
2.4.3 Определение перепада давления в цилиндрическом канале матрицы
2.4.4 Определение давления проталкивания
2.5 Энергетические характеристики прессования гранулы
2.5.1 Производительность пресс-гранулятора
2.5.2 Определение мощности сил трения при прокатке прессовочного
ролика по древесной шихте на поверхности плоской матрицы
2.5.3 Определение мощности привода пресс-гранулятора
2.6 Определение температуры спрессованной древесной гранулы на
выходе из матрицы
2.6.1 Определение приращения температуры при повышении
плотности древесного сырья
2.6.2 Определение приращения температуры при формировании
древесной гранулы в коническом канале
2.6.3 Определение приращения температуры при движении древесной гранулы в цилиндрическом канале
2.6.4 Определение средней температуры древесной гранулы на выходе из матрицы
2.6.5 Определение температуры цилиндрической поверхности древесной
гранулы на выходе из матрицы
Выводы

Глава З МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ОСНОВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДРЕВЕСНОЙ МУКИ
3.1 Экспериментальный стенд на базе одиночной фильеры
3.2 Экспериментальный стенд по производству древесных гранул
на базе пресс-гранулятора
3.3 Методики проведения и обработки результатов экспериментов
3.3.1 Методика подготовки древесной муки для экспериментов
3.3.2 Методика определения угла естественного откоса древесной муки
3.3.3 Методика определения уплотняемости древесной муки
3.3.4 Методика определения коэффициента Пуассона для спрессованной древесной муки
3.3.5 Методика определения модуля Юнга для спрессованной
древесной муки
3.3.6 Методика определения насыпной и кажущейся плотности
древесных гранул
3.3.7 Методика определения истираемости и механической прочности
древесных гранул
Глава 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДРЕВЕСНОЙ МУКИ
4.1 Угол естественного откоса древесной муки
4.2 Коэффициент уплотняемости древесной муки
4.3 Исследование коэффициента Пуассона для спрессованной
древесной муки
4.4 Исследование изменения модуля Юнга для спрессованной
древесной муки
Выводы
Глава 5 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И КОНСТРУКЦИОННЫХ ФАКТОРОВ НА

Крупнокусковые вторичные древесные ресурсы от лесопиления и лесозаготовок являются хорошим сырьем для производства технологической и энергетической щепы, что позволило бы значительно сократить количество древесных отходов от работы лесопромышленного комплекса.
Согласно ГОСТ 15815-83 технологическая щепа выпускается восьми марок
[51]:
- Ц-1, Ц-2 и Ц-3 для производства целлюлозы и древесной массы;
- ГП-1 для производства спирта, дрожжей, глюкозы и фурфурола;
- ГП-2 для производства пищевого кристаллического ксилита Т;
- ГП-3 для производства фурфурола и дрожжей при двухфазном гидролизе;
- ПВ для производства древесноволокнистых плит;
- ПС для производства древесностружечных плит.
Согласно техническим условиям для технологической щепы марок Ц-1, Ц-2, Ц-3, ГП-2 и ГП-3, содержание коры в ней не должно превышать 3%. Среднее же содержание коры в крупнокусковых отходах достигает 11% и более. Таким образом, выпускать технологическую щепу указанных марок из древесных отходов возможно лишь на лесопильных предприятиях средней и большой мощности, на которых имеется корообдирочное оборудование. На малых лесопильных предприятиях и лесосеках из кусковых отходов можно изготавливать только технологическую щепу марок ГП-1, ПВ и ПС, а также энергетическую щепу.
Отмеченные недостатки значительно сужают возможности использования крупнокусковых вторичных древесных ресурсов для получения готовой товарной продукции и ведут к образованию новых мелкофракционных древесных отходов. Основная же масса крупнокусковых древесных отходов частично используется для изготовления них технологической или энергетической щепы, остальное вывозится на свалку или просто сжигается.
«Мягкие» древесные отходы в основном используются для производства: - химического сырья: синтез-газ, метанол, фурфурол, скипидар, этанол;