Повышение эффективности термообработки растительных материалов в трубчатых реакторах

В сельском хозяйстве продукты пиролиза растительных материалов в виде отходов основного производства можно применять в качестве источника тепла и электроэнергии. Кроме того, их использование предотвращает экологическое загрязнение почвы и атмосферы. Пиролизные установки с трубчатыми реакторами пригодны для работы в любом хозяйстве. С их помощью можно сушить зерно, используя бросовое тепло дизель-генераторов, теплогенераторов, котельных и получая при этом газообразные продукты, жидкую и твердую фракции. Показали, что в основе технологии лежит циклично-непрерывное перемещение растительной массы поршнем внутри трубы от участка загрузки до места выгрузки твердой фазы последовательно через камеры сушки, пиролиза, конденсации газообразных продуктов. Отметили, что противотоком перемещению материала от энергетического оборудования подают отработанные топочные газы с температурой до 600 градусов Цельсия. Из камеры пиролиза отводят газообразные, жидкие и твердые продукты, используемые для выработки теплоты и электроэнергии. Выявили, что для эффективной и устойчивой работы трубчатого реактора необходим расчет параметров камер подсушки и пиролиза. Определили скорость перемещения сырья, а также продолжительность сушки и пиролиза в рабочих камерах. Подтвердили экспериментально результаты анализа упрощенной математической модели процесса. Предложили модели термообработки влажных растительных материалов в трубчатых реакторах на основе равенства скоростей перемещения материала в реакторе и распространения температурного фронта в материале по радиусу. Привели расчетные характеристики для вычисления производительности трубчатого реактора и величины теплоты, потребной для сушки и пиролиза.

растительные материалы, пиролиз, подсушка, отбросное тепло, трубчатый реактор, теплообмен, Plant materials, Pyrolysis, Subdrying, Waste heat, Tubular reactor, Heat exchange

1. Голубкович А.В. Топки на растительных отходах: процессы, конструкции, режимы, расчеты. - М.: ВИМ, 2011. - 172 с

2. Голубкович А.В., Чижиков А.Г. Обоснование методов расчета параметров пиролиза растительных материалов // Промышленная энергетика. - 2011. - № 12. - С. 52-53

3. Лачуга Ю.Ф., Измайлов А.Ю., Зюлин А.Н. Разработка и внедрение высокоэффективных, ресурсо- и энергосберегающих технологий и технических средств послеуборочной обработки зерна и подготовки семян // Сельскохозяйственные машины и технологии». - 2009. - № 1. - С. 2-9

4. Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П. Система технологий и машин для инновационного развития АПК России // Система технологий и машин для инновационного развития АПК России: Сб. докл. Междунар. науч.-техн. конф. Ч.1. - М.: ВИМ, 2013. - С. 9-12

5. Голубкович А.В., Чижиков А.Г. Расчет процесса пиролиза в трубчатых реакторах. - М.: РАСХН, 2013. - № 6. - С. 5-8

6. Патент РФ № 2530057. Способ термической переработки органосодержащего сырья и устройство для его осуществления. Голубкович А.В., Чижиков А.Г., Павлов С.А., Измайлов А.Ю. 2014

7. Павлов С.А., Левина Н.С., Елизаров О.В. Экспериментальные исследования реверсивной сушки семян гороха // Интеллектуальные машинные технологии и техника для реализации Государственной программы развития сельского хозяйства: Сб. докл. Междунар. науч.-техн.конф. - М.: ВИМ, 2015. - С. 357-360

8. Павлов С.А. Обоснование безопасных скоростных режимов сушки семян // Интеллектуальные машинные технологии и техника для реализации Государственной программы развития сельского хозяйства: Сб. докл. Междунар. науч.-техн.конф. - М.: ВИМ, 2015. - С. 360-363

9. Павлов С.А. Моделирование реверсивного режима сушки в колонковой сушилке // Инновационное развитие АПК России на базе интеллектуальных машинных технологий: Сб. докл. Междунар. науч.-техн.конф. - М.: ВИМ, 2014. - С. 261-263