Биомасса позволяет получать не только пищу, но и энергию, строительные материалы, бумагу, ткани, медицинские препараты и химические вещества, а также используется для энергетических целей с момента открытия человеком огня. <...> В то же время на фоне колебаний экономических условий и повышающихся требований к производствам появляется новая сырьевая база промышленности, потенциальный участник совершенно новых высокотехнологичных процессов – древесные отходы – вторичное сырье, обладающее высоким энергетическим потенциалом. <...> 3 Глава 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ По запасам лесных ресурсов Россия занимает ведущее место среди развитых лесопромышленных стран. <...> Виды древесных отходов, анатомическое строение и химический состав древесины Степень использования древесины, а в частности и древесных отходов, в химической технологии в различных странах различная. <...> В современном мире древесные отходы могут применяться в производстве целлюлозы и волокнистых полуфабрикатов, а также в технологиях энергетического использования древесины как совокупности химических компонентов, которые в разных регионах отличаются целенаправленностью. <...> Все эти процессы подразумевают рациональное использование древесного сырья и комплексную переработку древесины в целом, что 4 сказывается на снижении образования древесных отходов (рис. <...> В качестве сырья для химической переработки все в большем количестве используются так называемые технологические дрова и различные древесные отходы, получающиеся в деревообрабатывающей и лесной промышленности [55]. лесопильной, Рис. <...> Дровяная древесина как лиственных, так и хвойных пород, применяемая для технологических целей, отличается от балансовой высоким содержанием разнообразных гнилей, большей кривизной, сильной сучковатостью и разнообразием размеров. <...> В связи с внедрением в практику лесопильного производства пил специального <...>
Технология__паровзрывной_обработки_лигноцеллюлозных_материалов____монография___.pdf
УДК 661.728:662
ББК 35.77
Просвирников Д. Б.
Технология
паровзрывной обработки лигноцеллюлозных
материалов : монография / Д. Б. Просвирников, Р. Г. Сафин,
А. Р. Садртдинов; М-во образ. и науки России, Казан. нац. исслед.
технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2015. – 140 с.
ISBN 978-5-7882-1860-1
Представлены результаты исследования процесса паровзрывной
обработки лигноцеллюлозных материалов, приведена классификация
древесных отходов и характеристика лигноцеллюлозных материалов в
целом. Рассмотрены методы химического и паровзрывного разделения
древесины на компоненты и возможность использования этих методов
для переработки лигноцеллюлозных материалов в ценные продукты.
Представлено аппаратурное оформление процессов паровзрывной
обработки лигноцеллюлозных материалов.
Предназначена для ИТР, аспирантов и студентов, обучающихся
по лесотехническим специальностям.
Подготовлена на кафедре «Переработка древесных материалов».
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Казанского национального исследовательского технологического
университета
Рецензенты: директор ООО НПО «Политехнологии»
В. А. Салдаев
директор ООО «НТЦ Альтернативная
энергетика» д-р техн. наук Н. Ф. Тимербаев
ISBN 978-5-7882-1860-1 © Просвирников Д. Б., Сафин Р. Г.,
Садртдинов А. Р., 2015
© Казанский национальный исследовательский
технологический университет, 2015
2
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ
ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСНЫХ
ОТХОДОВ
1.1. Виды древесных отходов, анатомическое строение и
химический состав древесины.
1.2. Методы химического разложения древесины на
компоненты.
1.3. Современное состояние техники и технологии
паровзрывного метода разложения древесины на компоненты.
1.4. Основные подходы к математическому моделированию
процессов и явлений, происходящих при паровзрывной
обработке лигноцеллюлозного материала.
Глава
II. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
ПРОЦЕССОВ И ЯВЛЕНИЙ, ПРОИСХОДЯЩИХ ПРИ
ПАРОВЗРЫВНОЙ ОБРАБОТКЕ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ
С ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПРОПИТКОЙ
2.1. Физическая картина процессов и явлений, происходящих
при паровзрывной обработке древесных отходов с
предварительной пропиткой.
2.2. Формализация процесса высокотемпературной
паровзрывной обработки древесных отходов.
2.3. Математическое описание процессов и явлений,
происходящих при паровзрывной обработке древесных
отходов.
давления.
2.3.1. Стадия обработки материала паром высокого
2.3.2. Стадия гидротермической обработки материала.
2.3.3. Стадия сброса давления.
2.4. Алгоритм расчета процесса паровзрывной обработки
древесных отходов.
37
42
44
44
46
52
55
3
4
4
12
16
25
37
138
Стр.138
Глава III. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ
60
ИССЛЕДОВАНИЕ
ПРОЦЕССА ПАРОВЗРЫВНОЙ ОБРАБОТКИ
ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ
ПРОПИТКОЙ
3.1. Описание экспериментальных установок для исследования
процесса паровзрывной обработки древесных отходов.
3.1.1. Экспериментальная установка для исследования
процесса высокотемпературной паровой обработки
измельченного древесного сырья.
3.1.2. Экспериментальная установка для исследования
процесса пропаривания образцов древесины различных пород.
3.1.3. Стандартное оборудование для проведения
экспериментальных исследований.
3.2. Методика проведения экспериментальных исследований.
3.3. Анализ результатов математического моделирования и
экспериментальных исследований.
Глава
IV. ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
ПРОЦЕССА ПАРОВЗРЫВНОЙ ОБРАБОТКИ
ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ
4.1. Области использования результатов математического
моделирования и экспериментальных исследований в
промышленности.
4.2. Инженерная методика расчета аппаратурного оформления
для проведения процесса паровзрывной обработки древесных
отходов.
4.3. Опытно-промышленная установка для паровзрывной
обработки древесных отходов.
4.4. Анализ результатов испытания опытно-промышленной
установки.
4.5. Технико – экономическое обоснование внедрения
промышленной установки.
Заключение
Список литературы
102
103
108
114
116
120
123
63
64
69
77
102
60
61
139
Стр.139