ПЕРЕРАБОТКА ПОДСОЛНЕЧНОЙ ЛУЗГИ МЕТОДОМ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ ТОРРЕФИКАЦИИ
УДК 62-664.2
Аннотация
В работе впервые представлено экспериментальное исследование переработки гранулированной подсолнечной лузги методом окислительной торрефикации внутри слоя каолинового шамота. Температура процесса составляла 280 °С, что способствовало существенным изменениям химического состава, теплотехнических свойств и морфологии растительной биомассы. Каолиновый шамот использовался для ограничения поступления кислорода к гранулам подсолнечной лузги и подавления реакций окисления и не оказывал каталитического действия на процесс деструкции биомассы. Время торрефикации и высота слоя каолинового шамота варьировались в диапазоне 30–60 мин и 3–5 см соответственно. В результате окислительной торрефикации получено уменьшение количества летучих веществ в образцах подсолнечной лузги, а также увеличение зольности и фиксированного углерода. Сравнение атомных соотношений H/C и O/C до и после торрефикации показало, что элементный состав подсолнечной лузги переместился в сторону торфа. Максимальное значение теплоты сгорания (22 МДж/кг) получено для образца, торрефицированного при времени 60 мин и высоте каолинового слоя 4 см. При исследуемой температуре осуществлялся диффузионный режим торрефикации, и наибольшее влияние на изменение массового выхода оказывало время процесса. Выявлено, что в процессе окислительной торрефикации каолиновый шамот эффективно уменьшал диффузию кислорода в биомассу и подавлял реакции окисления. Полученная торрефицированная подсолнечная лузга характеризовалась улучшенными топливными свойствами, что может положительно повлиять на скорость и эффективность ее последующей термохимической конверсии.
Скачивания
Metrics
Литература
Khar'kov V.V., Tuntsev D.V., Kuznetsov M.G. Vestnik Kazanskogo GAU, 2018, no. 4(51), pp. 130–134. (in Russ.).
Tuntsev D.V., Khar'kov V.V., Kuznetsov M.G. Vestnik Kazanskogo GAU, 2019, no. 4(56), pp. 86–90. (in Russ.).
Timerbayev N.F., Safin R.G., Ziatdinova D.F., Khabibullina A.R. Vestnik kazanskogo gosudarstvennogo energetich-eskogo universiteta, 2019, no. 4, pp. 76–86. (in Russ.).
Spirchez C., Lunguleasa A., Croitoru C. E3S Web of Conferences, 2019, vol. 80, 01001. DOI: 10.1051/e3sconf/20198001001.
Sklyarenko Y., Vorobiov L. Path of Science, 2019, vol. 5, no. 3, pp. 3001–3010.
Wystalska K. E3S Web of Conferences, 2018, vol. 44, 00197. DOI: 10.1051/e3sconf/20184400197.
Isemin R., Mikhalev A., Klimov D., Grammelis P., Margaritis N., Kourkoumpas D.-S., Zaichenko V. Fuel, 2017, vol. 210, pp. 859–865. DOI: 10.1016/j.fuel.2017.09.032.
Kienz N., Margaritis N., Isemin R., Zaychenko V., Strasser C., Kourkoumpas D.-S., Grammelis P., Klimov D., Larina O., Sytchev G., Mikhalev A. Waste and Biomass Valorization, 2021, vol. 12, pp. 2579–2596. DOI: 10.1007/s12649-020-01170-7.
Bilgic E., Yaman S., Haykiri-Acma H., Kucukbayrak S. Fuel Processing Technology, 2016, vol. 144, pp. 197–202. DOI: 10.1016/j.fuproc.2016.01.006.
Demey Н., Melkior T., Chatroux A., Grateau M., Thiery S., Marchand M. Recent Advances in Environmental Science from the Euro-Mediterranean and Surrounding Regions. Springer Nature, 2020, 271. DOI: 10.1007/978-3-030-51210-1_271.
Zaichenko V.M., Krylova A.Yu., Sytchev G.A., Shevchenko A.L. Solid Fuel Chemistry, 2020, vol. 54, no. 4, pp. 228–231. DOI: 10.3103/S0361521920040084.
Korshunov A., Kichatov B., Sudakov V., Kolobov A., Gubernov V., Kiverin A. Energy Fuels, 2020, vol. 34, pp. 4660–4669. DOI: 10.1021/acs.energyfuels.9b04478.
Isemin R.L., Klimov D.V., Mikhalev A.V., Muratova N., Nebivaev A. Chemical engineering transations, 2020, vol. 82, pp. 331–336. DOI: 10.3303/CET2082056.
Leontiev A., Kichatov B., Korshunov A., Kiverin A., Zaichenko V., Sytchev G., Melnikova K. Fuel Processing Tech-nology, 2018, vol. 182, pp. 113–122. DOI: 10.1016/j.fuproc.2018.10.021.
Gandidi I.M., Susila M.D., Rustamaji H. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2018, vol. 160, 012018. DOI:10.1088/1755-1315/160/1/012018.
Maksimuk Yu.V., Kruk V.S., Antonova Z.A., Ponomarev D.A., Sushkova A.V. Lesnoy zhurnal, 2016, no. 6, pp. 110–121. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2016.6.110. (in Russ.).
Basu P. Biomass Gasification, Pyrolysis and Torrefaction. Academic Press, 2018, 564 p. DOI: 10.1016/C2016-0-04056-1.
Pattanayak S., Hauchhum L., Loha Ch., Sailo L. Biomass Conversion and Biorefinery, 2020, vol. 10, pp. 401–407. DOI: 10.1007/s13399-019-00421-5.
Sukarni S. Proceedings of the International Mechanical Engineering and Engineering Education Conferences, 2016, vol. 1778, pp. 020003-1–020003-7. DOI: 10.1063/1.4965733.
Singh S., Chakraborty J.P., Mondal M.K. Renewable Energy, 2020, vol. 153, pp. 711–724. DOI: 10.1016/j.renene.2020.02.037.
Aslam U., Ramzan N., Aslam Z., Iqbal T., Sharif S., Waheed ul Hasan S., Malik A. Waste Management & Research, 2019, vol. 37, pp. 737–745. DOI: 10.1177/0734242X19838620.
Copyright (c) 2022 Химия растительного сырья
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.
