При переработке любых растительных материалов так или иначе накапливаются отходы. Такие отходы надо делать сырьём для получения из них органического топлива. Созданы линии для производства из растительных отходов топливных брикетов или гранул. Чтобы принять решение о приобретении оборудования для переработки отходов необходимо провести анализ сколько и какие отходы можно пустить в переработку.
Существует мнение, что при производстве топливных брикетов или гранул для прессования могут использоваться не все растительные отходы. В целом это, наверно, правильно, но чтобы понять какие материалы можно использовать для прессования надо разобраться с физико-химическими процессами при прессовании.
Все существующие пресса можно разделить на использующие дополнительный нагрев материала и использующие прямое сжатие без внешнего нагрева. Дополнительный внешний нагрев создаёт условия для выделения из прессуемого материала клеющих веществ. Как следствие топливные брикеты, полученные экструдерным прессованием, заметно прочнее тех, которые прессуются без подачи внешнего тепла.
Какие материалы можно успешно использовать для экструдерного прессования?
Рассмотрим физико-химические процессы при экструдерном прессовании. Органическая часть древесины всех пород имеет примерно одинаковый элементный состав. Абсолютно сухая древесина содержит в среднем 49–50 % углерода, 43–44 % кислорода, около 6 % водорода и 0,1–0,3 % азота. Лигнин, целлюлоза, ге—мицеллюлоза, экстрактивные вещества – смола, камедь, жиры, танниды, пектины и другие – составляют органическую часть древесины. Гемицеллюлоза имеет в своем составе пен—тозаны и генксозаны. У хвойных пород в органической части больше целлюлозы, а у лиственных – пентозанов.
Для получения монолитного прочного топливного брикета необходимо получить выделившиеся вещества, которые бы при охлаждении образовывали прочные соединения. Из органических составляющих древесины экстративные вещества могут создать условия образования прочного брикета.
Из экстративных веществ рассмотрим смолы и камедь. Смолы при повышении температуры выделяют вещество, содержащее канифоль. Канифоль при охлаждении конденсируется и затвердевает. Процент содержание смол, которые создают процесс склеивания в брикетом рукаве, не сильно отличаются у различных пород древесины.
Камедь – это полисахариды древесины, растворимая составляющая смол. Камедь прозрачная густая жидкость, застывающая и твердеющая на воздухе. Одной из особенности камеди является её явно выраженные склеивающие свойства и поэтому применяются в текстильной, спичечной и полиграфической промышленностях. Камедь уже при 80 0С растворима в воде. Следовательно, при экструдерном прессовании опилок, то есть при нагреве камедь экстративно (возгонкой) выделяется из материала и с парами воды создают клеющий материал. При дальнейшем охлаждении брикетного рукава происходит склеивание частичек материала.
Камедь в природе нередко при повреждениях выделяется на деревьях. Смолы и камедь существуют во всех древесных материалах, включая кустарники, существуют в соломе, в костре льна, в подсолнечной шелухе. Для более экзотичных материалов следует провести анализ наличия таких материалов. Из вышесказанного следует, что так как лигнин выделен из древесины без смол и камеди, то для экструдерного прессования он не подходит.
Отметим ещё один процесс при экструдерном прессовании. Под действием температуры и давления происходит повышение эластичности древесины, что способствует более гомогенному составу брикетного рукава. Этим можно объяснить получение плотности в брикетном рукаве до 1.2-1.3 г/см3, что практически невозможно получить при других методах прессования.
Существует мнение, что при производстве топливных брикетов или гранул для прессования могут использоваться не все растительные отходы. В целом это, наверно, правильно, но чтобы понять какие материалы можно использовать для прессования надо разобраться с физико-химическими процессами при прессовании.
Все существующие пресса можно разделить на использующие дополнительный нагрев материала и использующие прямое сжатие без внешнего нагрева. Дополнительный внешний нагрев создаёт условия для выделения из прессуемого материала клеющих веществ. Как следствие топливные брикеты, полученные экструдерным прессованием, заметно прочнее тех, которые прессуются без подачи внешнего тепла.
Какие материалы можно успешно использовать для экструдерного прессования?
Рассмотрим физико-химические процессы при экструдерном прессовании. Органическая часть древесины всех пород имеет примерно одинаковый элементный состав. Абсолютно сухая древесина содержит в среднем 49–50 % углерода, 43–44 % кислорода, около 6 % водорода и 0,1–0,3 % азота. Лигнин, целлюлоза, ге—мицеллюлоза, экстрактивные вещества – смола, камедь, жиры, танниды, пектины и другие – составляют органическую часть древесины. Гемицеллюлоза имеет в своем составе пен—тозаны и генксозаны. У хвойных пород в органической части больше целлюлозы, а у лиственных – пентозанов.
Для получения монолитного прочного топливного брикета необходимо получить выделившиеся вещества, которые бы при охлаждении образовывали прочные соединения. Из органических составляющих древесины экстративные вещества могут создать условия образования прочного брикета.
Из экстративных веществ рассмотрим смолы и камедь. Смолы при повышении температуры выделяют вещество, содержащее канифоль. Канифоль при охлаждении конденсируется и затвердевает. Процент содержание смол, которые создают процесс склеивания в брикетом рукаве, не сильно отличаются у различных пород древесины.
Камедь – это полисахариды древесины, растворимая составляющая смол. Камедь прозрачная густая жидкость, застывающая и твердеющая на воздухе. Одной из особенности камеди является её явно выраженные склеивающие свойства и поэтому применяются в текстильной, спичечной и полиграфической промышленностях. Камедь уже при 80 0С растворима в воде. Следовательно, при экструдерном прессовании опилок, то есть при нагреве камедь экстративно (возгонкой) выделяется из материала и с парами воды создают клеющий материал. При дальнейшем охлаждении брикетного рукава происходит склеивание частичек материала.
Камедь в природе нередко при повреждениях выделяется на деревьях. Смолы и камедь существуют во всех древесных материалах, включая кустарники, существуют в соломе, в костре льна, в подсолнечной шелухе. Для более экзотичных материалов следует провести анализ наличия таких материалов. Из вышесказанного следует, что так как лигнин выделен из древесины без смол и камеди, то для экструдерного прессования он не подходит.
Отметим ещё один процесс при экструдерном прессовании. Под действием температуры и давления происходит повышение эластичности древесины, что способствует более гомогенному составу брикетного рукава. Этим можно объяснить получение плотности в брикетном рукаве до 1.2-1.3 г/см3, что практически невозможно получить при других методах прессования.
Комментариев нет:
Отправить комментарий