Разработка технологии производства брикетов из отходов окорки

• Автор: Ильюшенко, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Задача утилизации отходов деревопереработки

1.2. Свойства древесной коры.

1.3. Брикетирование древесных отходов. Технологические процессы и оборудование.

1.4. Существующие подходы к описанию процесса уплотнения измельченных древесных материалов

1.5. Выводы и задачи исследований

2. Теоретические исследования процесса уплотнения древесной коры при воздействии ударной нагрузки.
2.1. Постановка задачи. Построение математической модели процесса уплотнения древесной коры под действием ударной нагрузки.
2.2. Определение величины статического усилия прессования в зависимости от перемещения пуансона в матрице
2.3. Определение влияния величины ударной нагрузки на плотность получаемого брикета
2.4. Выводы по главе.
3. Методика экспериментальных исследований.
3.1. Общие положения.
3.2. Основное оборудование и приборы.
3.3. Методика планирования и проведения экспериментальных исследований процесса формирования брикета из древесных опилок и коры под действием ударной нагрузки.
3.4. Методика обработки результатов экспериментальных исследований по формированию брикета
3.5. Методика проведения экспериментальных исследований по определению физикомеханических характеристик древесных брикетов, полученных под действием ударной нагрузки.
3.6. Методика обработки экспериментальных данных при исследовании физикомеханических характеристик древесных брикетов
4. Результаты экспериментальных исследований
4.1. Исследование влияния величины ударной нагрузки на плотность брикетов
4.2. Исследование физикомеханических характеристик брикетов из измельченной древесины
4.3 Выводы по главе
5. Технологическая часть.
5.1 Общая часть
5.2 Производительность участка производства брикетов.
5.3 Опытнопромышленный участок для производства древесных брикетов .
5.3.1 Участок прессования
5.3.2. Привод виброударного пресса.
5.3.3. Дозаторы
5.3.5. Измельчение сырья
5.3.4. Сушка сырья
5.4. Оценка экономической эффективности организации производства брикетов из отходов окорки
5.5. Выводы по главе
Общие выводы и рекомендации.
Библиографический список
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Установленные на основе реализации математической модели соотношения, определяющие параметры импульсно-силового воздействия на обрабатываемый материал, требуемые для формирования брикета с заданной плотностью при регулируемых геометрических параметрах брикета. Результаты лабораторных испытаний прочностных свойств брикетов из древесной коры, подтверждающие возможность их изготовления под действием ударной нагрузки. Решение задачи комплексного использования лесных ресурсов предполагает широкое вовлечение в переработку многочисленных видов отходов лесозаготовительного производства, в том числе опилок и коры. Рациональное использование древесных отходов является одним из важнейших вопросов комплексной переработки древесного сырья в народном хозяйстве. Использование (утилизация) древесных отходов мелких фракций и коры кроме экономических задач затрагивает и глубокие экологические проблемы - охрану окружающей среды. Социальный аспект утилизации древесных отходов состоит в том, что технологии их переработки обладают значительным потенциалом для создания новых рабочих мест. Проблемой рационального использования древесных отходов мелкой фракции занимались многие ученые, среди них П. А. Модин, В. В.И. Патякин, А. Н. Ерошкин и др. Однако, как показывает практика, данная проблема еще не решена окончательно. Способы использования отходов в значительной степени зависят от уровня развития науки и техники, от вида отходов и их концентрации. При этом опилки и стружка могут быть использованы в строительстве в виде наполнителей при изготовлении различных строительных конструкций (ксилолит, арболит, фибролит, опилкобетон, деревобетон, цементно-стружечные плиты), при производстве пьезотермопластиков, а также цельнопрессованных изделий [, , , ]. Они применяются в качестве сырья при химической (например, для получения дубильных веществ) и энергохимической переработке древесины. Древесная кора как часть биомассы может находить применение в разных областях производства. Однако в большинстве случаев ее присутствие ограничивается во избежание ухудшения качества продукции и технико-экономических показателей предприятия. В частности, это относится к производству мягких и твердых ДВП, где добавка коры не должна превышать и -% соответственно. Кору можно использовать только во внутренннем слое ДСтП. Существует необходимость ограничения содержания в древесном сырье коры в пределах -% при производстве ДСтП и ДВП, что отмечено в работе []. По данным [], массовое содержание коры (в процентах от объема древесины) может достигать % (табл. Таблица 1. Порода древесины Содержание коры, % Выход коры с 1 пл. Масса 1 пл. Абс. Ель 9. Сосна . Лиственница . Осина . Береза . При современном состоянии окорки древесины в лесной, целлюлозно-бумажной промышленности нашей страны ресурсы коры, пригодной для использования, составляют свыше 6 млн. Однако доля её использования в промышленности составляет всего ,7 %. Кора рассматривается как нежелательная примесь в древесном сырье для гидролиза. Ее прямо называют «. Подобного мнения придерживаются также и другие авторы [, , ]. Кору пытались использовать как сырье для получения питательной среды путем ее окисления кислородом воздуха при температуре 0-0°С и давлении - атм. Особенностью этого способа является также использование сточной воды для смачивания исходной коры, что сокращает стоки и увеличивает выход низкомолекулярных веществ. Дальнейшим развитием такого направления явилось предложение вести окисление коры в щелочной среде. К недостаткам этих способов следует отнести довольно жесткий режим окисления с получением пониженного выхода усвояемых дрожжами низкомолекулярных соединений. Кроме того, возникает необходимость использования ионообменных смол, что усложняет и удорожает процесс []. В серии работ [, , ] была сделана попытка оценить возможность переработки коры (отходов окорки) на основе системного подхода, то есть последовательного использования различных составляющих ее компонентов. При рассмотрении в этой связи наиболее легко извлекаемых веществ, которые представлены у хвойных пород дубильными, нужно отметить создавшийся в свое время ведомственный тупик.