Электронный каталог НБ БНТУ

Статья

Моделирование процесса получения жидких продуктов пиролиза растительной биомассы с учетом скорости их охлаждения = Modeling the Process of Obtaining Liquid Pyrolysis Products of Plant Biomass Taking into Account the Rate of their Cooling / С. В. Василевич [и др.]. – DOI 10.21122/1029-7448-2022-65-4-355-365 // Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ - Энергетика / гл. ред. Федор Алексеевич Романюк; учредитель Министерство образования Республики Беларусь. – 2022. – Т.65 №4. – С. 355-365. – Режим доступа : https://rep.bntu.by/handle/data/116052. – На рус. яз.

В статье представлены результаты расчетных и экспериментальных исследований термохимической конверсии древесной биомассы с получением жидких продуктов пиролиза с учетом скорости их охлаждения. Приведена методика расчета оптимальных режимных параметров (температуры и скорости охлаждения) технологического процесса. Предложено выражение для определения расхода древесного сырья в зависимости от температуры термохимической конверсии. Отмечено, что массовый выход жидких продуктов пиролиза из реактора слабо зависит от температуры и равен примерно 0,45 в диапазоне от 573 до 923 К. Для оценки влияния скорости их охлаждения использовано дифференциальное уравнение третьего порядка для модели, лимитированной скоростью реакции. Показано, что при охлаждении жидких продуктов пиролиза степень их конверсии стремится к определенному значению, отличному от 1. Получены расчетные данные по зависимости степени конверсии жидких продуктов пиролиза древесины от времени при различной скорости их охлаждения и температуре термохимической конверсии биомассы. Установлено, что отношение массового выхода охлажденных жидких продуктов пиролиза к начальной загрузке пиролизного реактора позволяет найти оптимальные условия охлаждения первичных продуктов пиролиза биомассы, осуществляемого при определенных температурах. Представлены графики зависимости указанного параметра от температуры процесса термохимической конверсии древесной биомассы для различных скоростей охлаждения. Показано, что максимально возможный их выход обеспечивается при температуре в реакторе 923–973 К и скорости охлаждения 700000–1200000 град./мин. Однако установление такой скорости – достаточно сложная техническая задача. Поэтому при осуществлении технологий получения жидких продуктов пиролиза ограничиваются температурами 773–800 К, при которых можно достичь практически реализуемой скорости охлаждения первичных продуктов разложения биомассы.
The article presents the results of computational and experimental studies of thermo-chemical conversion of wood biomass to obtain liquid pyrolysis products taking into account theircooling rate. The method of calculating the optimal operating parameters (temperature and coolingrate) of the technological process is presented. An expression is proposed to determine the consumption of wood raw materials depending on the temperature of the thermochemical conversionprocess. It is noted that the mass yield of liquid pyrolysis products from the reactor poorly dependson temperature and is approximately 0.45 in the range from 573 to 923 K. To assess the effectof the cooling rate of liquid pyrolysis products, a third-order differential equation was used fora model limited by the reaction rate. It has been shown that when liquid pyrolysis products arecooled, the degree of their conversion tends to a certain value other than 1 (depending on the cooling rate). Calculated data on the dependence of the degrees of conversion of liquid wood pyrolysisproducts on time at different cooling rates and temperatures of thermochemical conversion of biomass have been obtained. It has been established also that the ratio of the mass yield of cooledliquid pyrolysis products to the initial loading of the pyrolysis reactor makes it possible to findoptimal cooling conditions for the primary products of biomass pyrolysis carried out at certaintemperatures. Graphs of the dependence of this parameter on the temperature of the thermochemical conversion of wood biomass for different cooling rates of liquid pyrolysis products arepresented. It is shown that the maximum possible yield of liquid products is provided at a reactor temperature of 923–973 K and a cooling rate of 700000–1200000 degrees/min. However,achieving such cooling rates is rather a difficult technical task. Therefore, more limited temperature 773–800 K is accepted, at which a practically realizable cooling rate of primary biomassdecomposition products is achieved.

662.71

общий = БД Техника
общий = БИОМАССА
общий = ПИРОЛИЗ
общий = ДРЕВЕСИНА
общий = ТЕРМОХИМИЧЕСКАЯ КОНВЕРСИЯ