Исследование пшеничных отрубей и продуктов их пиролиза для оценки возможности использования в энергетических целях | Sciact - CRIS-система Института катализа

Исследование пшеничных отрубей и продуктов их пиролиза для оценки возможности использования в энергетических целях Научная публикация

Журнал

Химия растительного сырья
ISSN: 1029-5151 , E-ISSN: 1029-5143

Вых. Данные

Год: 2020, Номер: 2, Страницы: 323-332 Страниц : 10 DOI: 10.14258/jcprm.2020025874

Ключевые слова

возобновляемая энергетика, биомасса, сельскохозяйственные отходы, пшеничные отруби, пиролиз, зольный остаток, материальный баланс, углеродистый остаток, renewable energy, biomass, agricultural waste, wheat bran, pyrolysis, ash residue, material balance, carbon residue

Авторы

Астафьев А.В. ¹ , Гайдабрус М.А. ¹ , Ибраева К.Т. ¹ , Табакаев Р.Б. ¹ , Языков Н.А. ² , Заворин А.С. ¹

Организации

1	Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, Томск, 634050 (Россия)
2	Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, пр. Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск, 630090 (Россия)

Информация о финансировании (4)

1	Российский фонд фундаментальных исследований	18-38-00648
2	Министерство науки и высшего образования Российской Федерации (с 15 мая 2018)	13.13269.2018/8.9
3	Национальный исследовательский Томский политехнический университет	101/2019
4	Федеральное агентство научных организаций России	0303-2016-0012 (V.47.1.4.)

Цель работы - изучение теплотехнических характеристик отрубей и продуктов их пиролитической переработки для оценки возможности использования в качестве топлива. В качестве методов исследования в работе использованы эксперименты для определения выхода продуктов пиролиза и их характеристик, а также дифференциально-термический анализ. Теплотехнические характеристики исходного сырья и продуктов его переработки определены с помощью методик ГОСТ Р 56881-2016, ГОСТ Р 52911-2008, ГОСТ Р 55660-2013 и бомбового калориметра АБК-1 (РЭТ, Россия). Элементный состав исходного сырья определен на анализаторе Vario Micro Cube (Elementar, Германия). В результате работы установлено, что пшеничные отруби обладают высокой для биомассы теплотой сгорания (16.6 МДж/кг) и высоким выходом летучих веществ (81%). Зольность исходного сырья составила 6.9%, при температуре 725°C и выше зольный остаток имеет спекшийся характер, что говорит о шлакующей способности. С помощью дифференциально-термического анализа установлено, что активная стадия разложения отрубей протекает в температурном интервале 225-500°C. Результаты определения материального баланса показали, что преимущественным выходом из исходного сырья обладает углеродистый остаток (43%), доля пирогенетической воды составляет 29%, что связано с протеканием в сырье во время нагрева экзотермических реакций, смолы - 12%, газа - 16%. В составе пиролизного газа до температуры нагрева 350°C преобладают CO2 и CO, что связано с разложением основных компонентов в составе отрубей - целлюлозы и гемицеллюлозы. Концентрация метана начинает увеличиваться после 350°C и достигает максимума при 450°C, при этих температурах происходит разложение термически более стойкого лигнина. Максимальная теплота сгорания газа соответствовала пику концентрации метана и составила 9.3 МДж/м3.

Астафьев А.В. , Гайдабрус М.А. , Ибраева К.Т. , Табакаев Р.Б. , Языков Н.А. , Заворин А.С.
Исследование пшеничных отрубей и продуктов их пиролиза для оценки возможности использования в энергетических целях

Химия растительного сырья. 2020. №2. С.323-332. DOI: 10.14258/jcprm.2020025874RSCI Scopus РИНЦ CAPlus OpenAlex

Полный текст от издателя

Поступила в редакцию:	20 июн. 201 г.
Принята к публикации:	24 дек. 2019 г.
Опубликована в печати:	10 июн. 2020 г.
Опубликована online:	10 июн. 2020 г.

Russian Science Citation Index (RSCI):	RSCI:43458897
Scopus:	2-s2.0-85091840601
РИНЦ:	43458897
Chemical Abstracts:	2021:2631248
OpenAlex:	W3047391114

БД	Цитирований
РИНЦ	1