Аспирант Касимов А.М., магистр Хайруллина Э.К., студент Романчева И.С., студент Савельев А.С., магистр Хайруллина М.Р.

Казанский национальный исследовательский технологический университет, Россия

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА БЫСТРОГО ТЕРМОКОНДУКТИВНОГО ПИРОЛИЗА ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ.

Использование растительной биомассы является наиболее перспективным направлением развития биоэнергетики, которая в свою очередь является самым реальным возобновляемым источником электрической и тепловой энергии[1].

В Российском лесопромышленном комплексе древесная биомасса используется весьма нерационально. На 1м³ выводимой из леса древесины приходится до 500 кг отходов биомассы в виде пней, ветвей, древесной зелени, некондиционной древесины. Далее древесное сырье теряется при лесопилении, деревообработке, при химической переработке [2].

Для того чтобы повысить экономическую эффективность и экологическую чистоту промышленных процессов переработки древесины совершенствуются методы термохимической переработки древесных отходов[3]. С целью утилизации отходов переработки древесного сырья разрабатываются методы получения жидких углеводородов из древесной биомассы[4].

Наиболее приемлемым и эффективным способом производства высокоэнергетического топлива является быстрый термокондуктивный пиролиз древесины.

Термокондуктивный пиролиз осуществляется (при температуре 500 – 550 ^оС) за счет передачи энергии от рабочей металлической поверхности на разлагаемое сырье, при непосредственном их контакте с максимальным получением жидких продуктов.

Для экспериментального исследования процесса быстрого термокондукондуктивного пиролиза древесины был разработан экспериментальный стенд, который представлено на рис. 1.1. Экспериментальный стенд состоит из: приемного бункера 1, загрузочное устройство 2, реактор 3, панель управления 4.

1

4

3

2

Рис. 1.1. Экспериментальный стенд для исследования процессов быстрого термокондуктивного пиролиза древесины.

Экспериментальная установка работает следующим образом: из приемного бункера 1, древесные отходы поступают в загрузочное устройство 2, после этого подаются в реактор 3, для термокондуктивного пиролиза древесных отходов, твердые остатки пиролиза собираются в приемник. Полученная парогазовая смесь в реакторе, проходит через теплообменник, где происходит её конденсация и жидкая часть направляется в приемный резервуар, неконденсированные газы сжигаются на факеле[5].

Представленная лабораторная установка позволяет получить до 65% жидкого продукта.

Создание лабораторной установки и проведение экспериментальных исследований по условиям и режимам быстрого термокондуктивного пиролиза древесных отходов является первоначальным этапом разработки технологии, обеспечивающая высокое качество конечных продуктов и экономическую эффективность при деревообработки и деревопереработки[6].

Литература.

[1]. Тунцев Д.В. Математическая модель термического разложения древесины в условиях кипящего слоя и конденсации продуктов разложения [Текст] / Д.В. Тунцев, А.Н. Грачев, Р.Г. Сафин // Вестник Казанского технологического университета. – 2011. - №14. – С. 94 – 100.

[2]. Тунцев Д.В. Современные направления переработки древесной биомассы / Д.В. Тунцев, Р.Г. Хисматов, М.Р. Хайруллина, А.С. Савельев, И.С. Романчева // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. – 2015. – Т.3. - №2 – 1(13-1). – С.464 – 468.

[3]. Тунцев Д.В. Переработка низкокачественной древесины в уголь на установке «ПУ – 10» / Д.В. Тунцев, Р.Г. Хисматов, М.Р. Хайруллина, А.С. Савельев, И.С. Романчева // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. – 2015. – Т.3. - №2 – 1(13-1). – С.459 – 463.

[4]. Грачев А.Н. Исследование физико-химических свойств жидкого пиротоплива из отходов древесины и оценка его энергетического использования [Текст] / А.Н. Грачев, Р.А. Халитов, Ю.П. Семенов, Е.Ю. Разумов, Д.В. Тунцев // Деревообрабатывающая промышленность. – 2009. - №4. – С. 24 – 26.

[5]. Тунцев Д.В. Лабораторный стенд для исследования процесса контактного пиролиза древесных отходов лесной промышленности / Д.В. Тунцев, Р.Г. Хисматов, А.М. Касимов, И.С. Романчева, А.С. Савельев // Воронежский научно – технический Вестник. – 2014. - №4(10). – С. 100 – 104.

[6]. Тунцев Д.В. Разработка комплексной технологии термохимической переработки древесных отходов / Д.В. Тунцев, А.М. Касимов, Р.Г. Хисматов, И.С. Романчева, А.С. Савельев // Деревообрабатывающая промышленность. – 2014. - №4. – С. 50 – 55.