Конвективная сушка дисперсных материалов перед термохимическим процессом переработки

Сушка древесных материалов – один из самых важных процессов не только деревопереработки, но и многих других отраслей промышленности. Процессы сушки подразумевают удаление влаги в результате фазового перехода из жидкого или твердого состояния в газообразное. Это связано с большой энергоемкостью и длительностью процесса, особенно для материалов коллоидного типа. Последнее обусловлено тем, что при интенсивной сушке часто уменьшается качество готового продукта, например, при сушке пиломатериалов происходит их растрескивание и коробление, что недопустимо при производстве термомодифицированных изделий. В случаях термохимической переработки дисперсных материалов качество сырья определяется только конечным влагосодержанием дисперсных материалов. В работе рассмотрена конвективная сушка дисперсных материалов перед термохимическим процессом переработки. Представлена зона конвективной сушки дисперсных материалов. Проведено экспериментальное и математическое моделирование процесса сушки влажных дисперсных материалов перед термохимической переработкой. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований изменения температуры и влажности дисперсных материалов в сушильном бункере. Определены характер изменения температуры и влажности дисперсных частиц в сушильном бункере. Расчетным путем установлена эффективная высота слоя в противоточной сушилке в зависимости от влажности топлива и температуры отработанных топочных газов.

1. Тимербаева А.Л. Обзор технических решений для осуществления процесса термической обработки измельченной древесины // Деревообрабатывающая промышленность. 2017. № 1. С. 57-63.

2. Сафин Р.Г. Пат 2582696 РФ, МПК С 10 B 1/04. Установка для производства древесного угля; заявл. 29. 12. 2014.опубл. 27. 04. 2016.

3. Mettler M.S. Top ten fundamental challenges of biomass pyrolysis for biofuels // Energy Environ Sci 2012. 2012(5). pp. 797-809.

4. Таймаров М.А., Тимербаев Н.Ф., Хуснуллин И.И., Шулаев М.В. Энергосберегающая установка термохимического разложения отходов деревообрабатывающих предприятий // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2012. №3-4. С. 88-93.

5. Сафина А.В. Математическое моделирование процесса контактного теплопереноса для пирогенетических установок полунепрерывного действия // Вестник Казанского технологического университета. 2017. Т.20. №7. С. 119-122.

6. Тунцев Д.В. Переработка отработанных деревянных шпал термическим методом // Деревообрабатывающая промышленность. 2018 г. № 3. С. 61-66.

7. Antal M.J. Biomass pyrolysis: a review of the literature. Part I.Carbohydratel pyrolysis // Adv. InsolatEnergy. 1983. pp.61 - 111.

8. Тимербаев Н.Ф. Технология и оборудования для электроэнергетического использования древесных отходов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017. Т. 19. № 1-2. С. 102-107.

9. Тимербаев Н.Ф. Современное состояние производства древесного угля // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017. Т. 19. № 1-2. С. 102-107.

10. Sadrtdinov A.R., Sattarova Z.G., Prosvirnikov D.B., Tuntsev D.V. Modeling of thermal treatment of wood waste in the gasifiers // Proceedings of 2015 International Conference on Mechanical Engineering, Automation and Control Systems, MEACS 2015. 2015. P. 7414914.

11. Tuntsev D.V. The mathematical model of fast pyrolysis of wood // In 2015 Int. Conf. on Mechanical Engineering, Automation and Control Systems (MEACS) pp. 1-4.

12. Сафин Р.Г. Математическая модель тепломассообменных процессов, протекающих при переработке древесных отходов // Вестник Казанского технологического университета. 2015. Т18, №3. С.161-163.

13. Костылева Е.Е. Термическая сушка, как способ повышения эффективности процесса сжигания илового осадка // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2018. Т.10. №2. С. 73-80.

14. Гатина Р.З. Перспективы развития малой энергетики с использованием топливных элементов // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2018. Т.10. №1. С. 88-96.

15. Хабибуллина А.Р. Конвективная сушка древесных отходов перед стадией пиролиза // Сборник научных статей Первых Международных Лыковских научных чтений, посвящѐнных 105- летию академика А.В. Лыкова «Актуальные проблемы сушки и термовлажностной обработки материалов в различных отраслях промышленности и агропромышленном комплексе». Москва, 2015. С. 328-330.