Энергетический потенциал использования биомассы растительного и животного происхождения применительно к процессу ее термической переработки; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 335, № 7 - Астафьев А. В. Александр Владимирович; Ибраева К. Т. Канипа Талгатовна; Димитрюк И. Д. Игорь Дмитриевич; Арбузова Е. А. Екатерина Александровна (2024, 2024)
Актуальность исследования определяется необходимостью эффективной утилизации отходов биомассы, образующихся в значительном количестве в различных отраслях промышленности. Перспективным способом переработки биомассы является пиролиз, который сопровождается экзотермическими реакциями. Цель: оценка возможности покрытия тепловых затрат пиролиза биомассы растительного и животного происхождения за счет тепловыделения в процессе разложения. Методы. Теплотехнические характеристики биомассы определены согласно аттестованным методикам. Термический анализ исследуемого сырья проведен на синхронном термоанализаторе Netzsch STA 449 F5 Jupiter с интегрированным анализатором газов QMS 403 Aeolos; количественный выход продуктов пиролиза определен согласно ГОСТ 3168-93, состав образующихся газов установлен с использованием газоанализатора ТЕСТ-1 (БОНЭР, Россия). Результаты и выводы. По результатам термического анализа установлено, что пиролиз биомассы растительного (скорлупа кедровых орехов) и животного (навоз крупного рогатого скота) происхождения сопровождается экзотермическими реакциями, связанными с разложением органической части сырья, в температурном интервале 240–700 °C. Величина тепловыделения экзотермических реакций при деструкции скорлупы кедровых орехов составляет 1,39 МДж/кг, аналогичное значение при разложении навоза составляет 0,31 МДж/кг. Данное количество теплоты позволяет полностью покрыть тепловые затраты пиролитической переработки скорлупы кедровых орехов, доля покрытия тепловых затрат пиролиза навоза крупного рогатого скота составляет ∼30 %. Дополнительным источником теплоты являются газообразные продукты пиролиза, обладающие энергетическим потенциалом, равным 3,28 и 1,58 МДж тепловой энергии на 1 кг перерабатываемой скорлупы кедровых орехов и навоза крупного рогатого скота соответственно.