Исследование пшеничных отрубей и продуктов их пиролиза для оценки возможности использования в энергетических целях
Full article
| Journal |
Химия растительного сырья
ISSN: 1029-5151
, E-ISSN: 1029-5143
|
| Output data |
Year: 2020,
Number: 2,
Pages: 323-332
Pages count
: 10
DOI:
10.14258/jcprm.2020025874
|
| Tags |
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 |
| Authors |
Астафьев А.В.
1
,
Гайдабрус М.А.
1
,
Ибраева К.Т.
1
,
Табакаев Р.Б.
1
,
Языков Н.А.
2
,
Заворин А.С.
1
|
| Affiliations |
| 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)
|
|
Funding (4)
|
1
|
Russian Foundation for Basic Research
|
18-38-00648
|
|
2
|
Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation
|
13.13269.2018/8.9
|
|
3
|
National Research Tomsk Polytechnic University
|
101/2019
|
|
4
|
Federal Agency for Scientific Organizations
|
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.
Химия растительного сырья. 2020.
№2. С.323-332. DOI: 10.14258/jcprm.2020025874RSCI
Scopus
РИНЦ
AN
OpenAlex