Исследование экологической эффективности процессов термической обработки древесных отходов перегретым паром

• Автор: Егоров, Николай Николаевич
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 176 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ БИОМАССЫ

1.1. Характеристика современной биомассы.

1.2. Термические технологии переработки биомассы в сырьевые ресурсы.

1.3. Термические технологии получения из биомассы топливноэнергетических ресурсов .л

1.4. Проблемы термической переработки растительной биомассы

2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 1РОЦЕСОВ ОБРАБОТКИ ПАРОМ РАСТИТЕЛЬНОЙ БИОМАССЫ.

2.1. Методика определения эндотермического эффекга.

2.2. Методика дериватографического исследования обработки паром растительной биомассы
2.3. Методика измерения температур, давлений и влагосодержаний.
3. ЭКСПЕРИМЕНТ АЛЬПЫ Й СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБРАБОТКИ ПАРОМ РАСТИТЕЛЬНОЙ БИОМАССЫ.
3.1. Схема экспериментального стенда.
3.2. Системы измерения тсплофизических параметров процесса обработки паром растительной биомассы.
3.3. Теплотехнические расчеты и выбор конструктивных параметров.
3.4. Характеристика объектов исследования и методика изготовления образцов
3.5. Методика проведения экспериментов
4. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕЖФАЗНОГО ТЕПЛООБМЕНА И МАССООБМЕНА ПРИ ОБРАБОТКЕ ПАРОМ РАСТИТЕЛЬНОЙ БИОМАССЫ
4.1.Теплообмен при фильтрации перегретого пара через слой биомассы.
4.2. Массообмен при обработке паром.
5. ФИЗИЧЕСКОЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА ПРИ ОБРАБОТКЕ
ПАРОМ РАСТИТЕЛЬНОЙ БИОМАССЫ.
5.1. Физическая модель течения пара через слой биомассы.
5.2. Математическое моделирование течения парогазовой смеси
через слой биомассы.
5.3. Высокотемпературная обработка биомассы.
6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВА ИЗ РАСТИТЕЛЬНОЙ БИОМАССЫ
6.1. Схема процесса получения топлива из биомассы.
6.2. Теплотехническое обоснование схемы процесса
6.3. Опытнопромышленная установка для получения топлива из биомассы
6.4. Анализ образцов топлива и выбросов в окружающую среду
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
список использованных источников


Целью работы является теоретическое и экспериментальное обоснование метода паротепловой обработки растительной биомассы и получения из обработанной массы экологически чистого высокосортного твердого топлива, а также разработка на этой основе технологического процесса получения топливных брикетов из древесных отходов. Научная новизна результатов. Практическая значимость и внедрение результатов. Результаты работы использовались на Производственном объединении Белорусский автомобильный завод ПО БелАЗ г. Жодино при создании установки для получения топливных брикетов из древесных отходов на Государственном предприятии Экологические ресурсы г. Минск при разработке технологии паротермической переработки отходов пластмасс и полимеров. Методика количественного определения величины эндотермического эффекта может быть использована при разработке и проектировании процессов термической переработки растительной биомассы. Результаты экспериментальных исследований могут использоваться в инженерной практике при создании процессов и оборудования, связанных с обработкой органических материалов паром. Физическая модель переноса конденсата при обработке паром измельченной растительной биомассы и экспериментальные данные по миграции конденсата в частицах древесных отходов. Схема и обоснование процесса получения высокосортного топлива из древесных отходов. Личный вклад автора. Автором выполнены все экспериментальные исследования, обработка полученных результатов и их обобщение. Апробация результатов диссертации. Результатьг исследований доложены и одобрены на Минском Международном Форуме Тепломассообмен Минск. Москва, I Международном симпозиуме Передовые термические технологии и материаты пос. Кацивели, Крым, Украина, II Ii i i I ii i, , Ганноверской выставкеярмарке Ганновер, Германия, , , . Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 8 публикациях. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обшей характеристики работы, 6 глав, выводов, списка использованной литературы и приложения. Работа изложена на стр. Вх, Вых вход, выходг г азообразный др древесина л летучие обр обработка охл относится к процессу охлаждения р относится к постоянному давлению пара относится к пару тр труба частиц, ч относится к частицам ф фазовый уд. ДТГ дифференциальная термогравиметрия скорость изменения веса. Под биомассой обычно имеют в виду зоомассу и фитомассу. Зоомасса представляет собой общее количество живых организмов. Фитомасса генерируется растениями путем фотосинтеза, и она может быть по своему составу углеродосодержащей, например, растения, древесина, зерно, водоросли и др. Очевидно, что основная проблема состоит в рациональном использовании именно вторичной биомассы. Древесные отходы. Рассмотрим более детально каждый из видов биомассы. Городские отходы. Этот вид отходов согласно проведенной классификации является побочным продуктом жизнедеятельности городов с пригородами и создает одну из острейших проблем, связанных с охраной окружающей среды от загрязнений. Состав городских отходов в различных странах принципиально не отличается 5, 6. Городские отходы содержат макулатуру в среднем но массе, черные и цветные металлы и более, пищевые отходы , пластмассу , текстиль , стекло и другие составляющие в небольших количествах. Примерно состава городских отходов имеет биологическое происхождение бумага, пищевые и животные отходы, растительность. В странах СНГ ежегодно образуется свыше млн. Збмлн. Сельскохозяйственные отходы. К этому виду относятся растительные остатки, которые не используются в производстве сельскохозяйственной и другой продукции. Основную массу этих отходов составляет углеродосодержащая биомасса содома, мякина, рисовая шелуха, фруктовая кожура, скорлупа орехов и др. В первом приближении количество растительных остатков для данной сельскохозяйственной культуры может быть определено путем умножения массы данной культуры на характерную для нес долю остатка, которая представляет собой отношение сухой массы наземных остатков к массе собранного с полевой влажностью урожая. Значения коэффициентов остатка для основных сельскохозяйственных культур следующие пшеница 0 кукуруза 0. В абсолютном выражении количество отходов сельскохозяйственных культур приведено в таблице 1.