Пирогенетическая переработка растительных отходов в активированный уголь (190,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

Стр.5

УДК 674.04:658.567.1 ББК 37.13:30.69 С21 Печатается по решению редакционно-издательского совета Казанского национального исследовательского технологического университета Рецензенты: директор ЗАО «Ласкрафт» канд. техн. наук Е. К. Воронин директор ООО НПО «Политехнологии» канд. техн. наук В. А. Салдаев С21 Сафин Р. Г. Пирогенетическая переработка растительных отходов в активированный уголь : монография / Р. Г. Сафин, В. Г. Сотников; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2022. – 108 с. ISBN 978-5-7882-3157-0 Представлено современное состояние техники и технологии термохимической переработки сырья растительного происхождения: рассмотрены методы переработки биомассы, механизмы термического разложения древесины, приведены математическая модель, аппаратурное оформление способа термохимической переработки растительных отходов. Предназначена для инженерно-технических работников, аспирантов и студентов. Подготовлена на кафедре переработки древесных материалов. УДК 674.04:658.567.1 ББК 37.13:30.69 ISBN 978-5-7882-3157-0 © Сафин Р. Г., Сотников В. Г., 2022 © Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2022 2

Стр.2

С ОД Е РЖА НИ Е Введение ......................................................................................................................... 6 Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОТХОДОВ В АКТИВИРОВАННЫЙ УГОЛЬ ............................................................................................................................ 7 1.1. Растительные отходы, классификация и направления их переработки ........ 7 1.2. Основные сведения об активированном угле .................................................. 8 1.3. Способы получения активированного угля ................................................... 11 1.4. Аппаратурное оформление процесса получения активированного угля .... 12 Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОТХОДОВ В АКТИВИРОВАННЫЙ УГОЛЬ .......................................................................................................................... 17 2.1. Физическая картина процесса получения активированного угля из растительных отходов ............................................................................................. 17 2.2. Формализация термохимического процесса разложения растительных отходов ...................................................................................................................... 18 2.3. Математическое описание процесса переработки растительных отходов в активированный уголь .......................................................................................... 19 2.3.1. Математическое описание процесса подготовки отходов к термохимическому разложению ...................................................................... 20 2.3.2. Математическое описание процесса конвективной сушки отходов ..... 23 2.3.3. Математическое описание процесса кондуктивного пиролиза отходов ................................................................................................................... 25 2.3.4. Математическое описание процесса паровой активации древесного угля ......................................................................................................................... 28 2.3.5. Математическое описание процесса конвективного охлаждения активированного угля ........................................................................................... 31 2.3.6. Математическое описание процесса вакуумной сушки активированного угля ........................................................................................... 34 2.3.7. Математическое описание процесса сепарации пиролизных газов ...... 35 2.3.8. Математическое описание процесса охлаждения топочных газов и перегрева водяного пара ................................................................................... 38 2.3.9. Математическое описание процесса абсорбции отработанных топочных газов ...................................................................................................... 42 3

Стр.3

2.4. Алгоритм расчета процесса получения активированного угля ................... 45 Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ .... 48 3.1. Описание экспериментального стенда для исследования процесса получения активированного угля, неконденсированного горючего газа и пиролизного дистиллята ...................................................................................... 48 3.2. Методики проведения экспериментов и обработка экспериментальных данных ....................................................................................................................... 50 3.3. Анализ результатов исследований физического и аналитического моделирования ......................................................................................................... 51 3.3.1. Анализ результатов исследований пневматического транспортирования измельченных отходов ....................................................... 51 3.3.2. Анализ результатов исследований конвективной сушки измельченных отходов ......................................................................................... 52 3.3.3. Анализ результатов исследований кондуктивного пиролиза отходов ..... 54 3.3.4. Анализ результатов исследований сепарации пиролизных газов, активационных газов и технологической воды ................................................. 57 3.3.5. Анализ результатов паровой активации древесного угля ...................... 58 3.3.6. Анализ результатов исследований конвективного охлаждения активированного угля ........................................................................................... 59 3.3.7. Анализ результатов исследований вакуумной сушки активированного угля ......................................................................................................................... 60 3.3.8. Анализ результатов исследований теплообмена между топочным газом и водяным паром ......................................................................................... 61 Глава 4. ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ В АКТИВИРОВАННЫЙ УГОЛЬ .............................................................................. 63 4.1. Описание установки для производства активированного угля ................... 63 4.2. Исследования органических отходов как объекта пирогенетической переработки .............................................................................................................. 66 4.2.1. Методика расчета зоны подготовки отходов ........................................... 66 4.2.2. Методика расчета зоны конвективной сушки ......................................... 68 4.2.3. Методика расчета зоны кондуктивного пиролиза ................................... 73 4

Стр.4

4.2.4. Методика расчета зоны паровой активации древесного угля ................ 77 4.2.5. Методика расчета зоны конвективного охлаждения активированного угля ......................................................................................................................... 80 4.2.6. Методика расчета зоны вакуумной сушки активированного угля ........ 81 4.2.7. Методика расчета конденсатора пиролизных газов................................ 82 4.2.8. Методика расчета пароперегревателя ...................................................... 84 4.2.9. Методика расчета абсорбционной установки .......................................... 85 4.3. Технико-экономическое обоснование термохимической переработки растительных отходов в активированный уголь ............................................... 86 Заключение .................................................................................................................. 94 Библиографический список ....................................................................................... 96 5

Стр.5