Розробка технології та обладнання з піролізної утилізації відходів переробки продуктів рослинництва

Виявлення основних чинників, які впливають на процес піролізу та активації різноманітних продуктів рослинництва. Дослідження руху матеріалів у робочих зонах шнекової машини. Розробка проекту установки для піролізної утилізації продуктів рослинництва.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 07.01.2014
Размер файла 35,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Херсонський державний технічний університет

УДК 677.027.5.04

Розробка технології та обладнання з піролізної утилізації відходів переробки продуктів рослинництва

05.18.03. - первинна обробка та зберігання продуктів рослинництва

Автореферат

дисертації на здобуття наукового

ступеня кандидата технічних наук

Агєєв Максим Сергійович

Херсон 2000 р.

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Херсонському державному технічному університеті.

Науковий керівник - доктор технічних наук, професор Чурсіна Людмила Андріївна

Херсонський державний технічний університет, завідуюча кафедрою виробництва натуральних волокон

Офіційні опоненти - доктор біологічних наук, професор, академік УААН Патика Володимир Пилипович, Інститут сільськогосподарської мікробіології УААН, м. Чернігів кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Жуплатова Людмила Михайлівна - завідуюча лабораторією стандартизації, Інституту луб`яних культур УААН, м. Глухів

Провідна установа - Інститут землеробства УААН, с.м.т. Чабани, Київської області

Захист відбудеться 2 березня 2000 року о 10 год на засіданні спеціалізованої вченої ради Д67. 052.02 у Херсонському державному технічному університеті за адресою: 325008, м. Херсон Бериславське шосе, 24

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Херсонського державного технічного університету за адресою: 325008, м. Херсон Бериславське шосе, 24

Автореферат розісланий 20 січня 2000 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, доктор технічних наук, професор Якимчук Р.П.

піроліз рослинництво утилізація шнековий

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Проблема переробки відходів агропромислового виробництва, загальна кількість яких тільки в нашій державі складає 100-120 млн. т. на рік, вирішується шляхом освоєння нових технологій переробки, створенням новітнього обладнання, використанням ефективних методів і способів приготування з них найрізноманітнішого ассортименту товарів широкого вжитку. Сотні тисяч різноманітних промислових, кормових харчових виробів одержують із відходів рослинної продукції. Серед них вирішальну роль відіграють кормові дріжджі, господарче мило, молочна сировотка, пектин, фруктовий порошок, лимонна та глутамінова кислоти, тощо.

Слід також відзначити, що сьогодні чисельні переробні галузі АПК України використовують відходи як вторинну сировину для виготовлення різноманітної продукції. Серед видів такої продукції у цукровій промисловості можна виділити сухий жом і добрива, лісовій - кормову муку та лікувальні препарати, молочній - замінники незбираного молока та молочний цукор, спиртовій - вуглекислоту, кормові дріжджі, у крохмально-патоковій - сухі білкові корми та інше.

Але існуючі на даний час технології переробки відходів АПК не в змозі вирішити проблему комплексної глибокої утилізації всіх видів вторинної сировини. Найбільш гостро ця проблема постає при первинній переробці продуктів рослинництва, із високим вмістом целюлози. Особливості їх хімічної будови і спеціфічні фізичні властивості відходів і продуктів їх переробки потребують вирішення надзвичайно великої кількості оптимізаційних завданнь, причому в короткі терміни. Вирішити ці завдання традиційними технологічними заходами неможливо. Такі проблеми доцільно розв”язувати шляхом їх утилізації методом вакуумної термічної перегонки. Використання запропонованої технології дає можливість отримати різноманітні продукти піролізу. До них відносяться фурфурол, метанол, левоглюкозан, пентозан, окис вуглецю, ацетилен, ацетон, оцтова, пропіонова та мурашина кислоти. Але найбільш цінним продуктом піролізу целюлозомістких відходів переробки різноманітних рослин є екологічно чисте активоване вугілля.

Використання відходів різноманітного рослинного походження для виділення активованого вугілля до цього часу залишається мало вивченим. Існуючі на цей час технології частково описують лише методи отримання вугілля сирцю. Не вивчена роль сировинних чинників, недостатньо описано механізм утилізації, а параметри та характеристики технологічного процесу при отриманні різних видів активованого вугілля, потребують детального доопрацювання.

Зв`язок роботи з науковими програмами, планами, тамами. Дисертаційна робота виконана у відповідності з завданням Державної науково-технічної програми “Ресурсозбереження”, (постанова №12 Держкомітету України з питань науки та техніки від 17.05.92р.), планом науково -дослідних робіт Міністерства освіти України та рішенням експертної ради, (протокол №2 від 25.12.96р.), державної програми Міністерства науки України (наказ №102 від 23.04.97 р.) і тематичних планів кафедри виробництва натуральних волокон Херсонського державного технічного університету.

Мета та завдання досліджень Метою цієї роботи є розробка технологічних режимів і конструювання нестандартного обладнання для вакуумної термічної перегонки відходів переробки продуктів рослинництва з метою одержання екологічно чистого активованого вугілля.

Для досягнення поставленої мети передбачалось:

виявити та обгрунтувати основні чинники, які впливають на процес піролізу та активації різноманітних продуктів рослинництва;

теоретично обгрунтувати та дослідити рух матеріалів у робочих зонах шнекової машини

на основі регресивного аналізу визначити вплив типу сировини та режимних чинників на вихід вугілля із рослинних відходів;

розробити проект експериментальної установки для піролізної утилізації продуктів рослинництва здійснити її монтаж та узагальнити досвід її використання;

перевірити технологічні параметри піролізної утилізації рослинних відходів у виробничих умовах.

Наукова новизна одержаних результатів Вперше одержано високоякісне актвоване вугілля за рахунок використання відходів переробки продукції рослинництва певного фізико-хімічного складу. Проведена порівняльна оцінка відповідності сорбційної активності вуглів одержаних з різних типів рослинної сировини існуючим Державним стандартам. Розроблено та захищено патентом України спосіб отримання активованого вугілля з рослинних відходів і пристрій для його здійснення.

Розроблена математична модель, яка дозволила визначити кінцевий вихід вугілля в залежності від типу рослинної сировини, температури обробки та тривалості процесу піролізної утилізації.

Практична цінність та реалізація отриманих результатів Рекомендовано принципово новий підхід і технологію переробки відходів АПК методом піролізної утилізації на основі екологічно чистих безвідходних технологій, широкомасштабне використання якої забезпечує збереження деревини і дає можливість отримати значну кількість активованого вугілля з високими показниками якості.

Результати проведених досліджень перевірені на виробничій базі Херсонського обласного управління “Садвинпром”, держгосп завод ім. Мічуріна Цюрупинського району (акти виробничих випробувань №1 від 29.05.98 р., №2 від 25.12.98 р. та акт впровадження від 28.12.98р.). Тут застосовано спосіб отримання активованого вугілля з відходів переробки продукції рослинництва та обладнання для його здійснення, що дозволило утилізувати на 80% виноградну лозу після весняного обрізування.

Економічний ефект від впровадження запропонованої технології складав 133602 грн щорічно.

Особистий внесок здобувача в розробку отриманих наукових результатів складається з теоретичного вивчення існуючого рівня розвитку методів та форм утилізації відходів АПК.

На підставі проведених лабораторних досліджень здійснено математичне обгрунтування технологічних характеристик дослідно-промислової установки. Розроблена регресійна модель процесу піролізу відходів рослинництва та їх активації. Проведені виробничі випробування надані практичні рекомендації щодо відповідності отриманих сорбентів вимогам Державним стандартам. За результатами досліджень зроблені висновки та рекомендації, щодо запропонованої технології та обладнання.

Апробація результатів дисертації.

Основні положення дисертаційної роботи та окремі розділи роботи розглядались і схвалені на:

міжнародній конференції “Науково-технічний прогрес у перехідний період розвитку України”, (Херсон, 1995 р);

розширеному засіданні кафедри виробництва натуральних волокон Херсонського державного технічного університету, (Херсон, 15.02.1999 р);

науково-виробничому засідання відділу льону Інституту землеробства УААН, (Київ, 01.12.1999 р.)

Публікації за темою дисертації. Основні положення дисертації викладено у шести наукових працях, серед яких один патент на винахід та рішення на видачу патенту на винахід.

Структура та обсяг роботи. Дисертація викладена на 112 сторінках машинописного тексту, складається з вступу, п`яти розділів, загальних висновків, містить 23 таблиці, 15 рисунків, включає перелік літератури з 149 найменувань в тому числі іноземними мовами 13. У додатках представлені акти виробничих випробувань, акт впровадження, таблиці допоміжних цифрових даних та результати статистичної обробки даних експерементів.

2. Основний зміст роботи

У вступі обгрунтована актуальність теми, сформульовано мету та завдання досліджень, визначені наукова новизна та практичне значення роботи.

Розділ 1. Огляд літератури за темою дисертації та визначення напрямків нових досліджень

У розділі подано огляд сучасного стану проблеми комплексної утилізації відходів виробництва АПК. Розглянуто наявні методи утилізації та переробки відходів виробництва. Визначена динаміка кількості валового збору зернових та технічних культур, заготовленої деревини, згідно з прийнятим коефіцієнтом відходів, доступності їх використання для подальшої піролізної утилізації.

З огляду робіт Штарке Л., Циганкова А.П., Бернадинера В.О., Храмцова В.Н. та ін., присвячених дослідженням процесів утилізації відходів виробництва, встановлено, що для утилізації значної групи рідких, твердих, пастоподібних і газоподібних відходів з великим вмістом і концентрацією органічних і мінеральних речовин використовують термічні методи. Суть цих методів полягає у тепловій обробці відходів, що супроводжується окисленням чи газифікацією горючих компонентів, їх термічним розпадом і виділенням з них нешкідливих речовин.

Аналіз цих робіт дозволив дійти до висновку, що загальних та універсальних методів з утилізації відходів переробки продуктів рослинництва не існує.

Виходячи з цього, було сформульовано мету роботи і визначено напрямки досліджень.

Розділ 2. Об'єкти і методи досліджень

Другий розділ присвячено добору методичних підходів щодо оптимізації параметрів піролізу вуглецемістких матеріалів. У зв'язку з цим розглянуто різні способи визначення хімічного складу рослинних відходів і продуктів їх піролізу. Було з'ясовано, що вихід продуктів піролізу залежить від багатьох чинників, які можна об'єднати у дві групи:

чинники, які зв'язані з характеристикою сировини (сировинні чинники);

чинники, що характеризують режим процесу піролізу (режимні чинники);

До перших відноситься хімічний склад, щільність, розміри окремих часток піролізованих відходів, вологість сировини. Аналіз сировинних чинників дозволяє зробити висновок, що специфічний хімічний склад відходів рослинництва у порівнянні з хімічним складом різноманітних видів деревини, в зв'язку з великим вмістом лігніну та пентозанів, зумовлює високий вихід вугільного залишку, уксусної кислоти та метанолу.

До режимних чинників відносяться параметри процесу піролізу - спосіб підводу тепла, кінцева температура піролізу, швидкість підйому температури. Режимні чинники значно впливають на величину виходу продуктів піролізу.

Вивчено вплив хімічних препаратів на вихід вугілля. Після проведеного аналізу встановлено, що хімічні речовини можуть бути ефективним засобом спрямованого піролізу для отримання вугілля з встановленою фізико-хімічною структурою й властивостями.

Чисельні дослідження оптимізації сировинних та режимних чинників обробки, використання нових хімічних реагентів не дозволяють значно збільшити вихід цінних продуктів і послідовний розпад їх компонентів. Зміна параметрів процесу не впливає на первинний механізм процесу утворення цінних продуктів і не дозволяє розв'язати проблему спрямованого терморозпаду рослинної сировини.

Розв`язання цієї проблеми є одним з важливих завдань, вирішення якого здійснено шляхом дослідження та вибору оптимальних технологічних режимів піролізу відходів рослинництва та активації кінцевого продукту.

Розв`язання цієї проблеми здійснено на основі конструкторської розробки обладнання, яке можливо використовувати в умовах переробних підприємств. В розробці враховано фізико-хімічні особливості складу різноманітних видів рослинних відходів.

Відомо, що основними чинниками, що призводять до змін у структурі рослинної сировини є температура, тривалість обробки, вологість продукту та тиск.

Найбільш повно цим вимогам відповідає технологічна лінія, яка включає в себе, як основну частину, шнекову машину. Основними позитивними якостями шнекових машин є можливість здійснення на ній безперервного технологічного циклу, забезпечення достатньо високого рівня автоматизації та механізації, можливість виконувати декілька технологічних операцій - транспортування, змішування, сушіння, термообробку, дегазацію та гранулювання чи подрібнювання.

Незважаючи на високі можливості шнекових машин, отримання активованого вугілля з необхідними сорбційними можливостями без вдосконалення їх конструкції неможливе. У зв`язку з цим необхідно вдосконалити процес активації вугілля отриманого на шнековій машині. Ці питання пов'язані з більш глибоким вивченням пористої структури сорбентів, яка наводиться в наступному розділі.

Розділ 3. Теоретичні дослідження.

Теоретичні та експериментальні дослідженням присвячені розробці процесу активації вуглецемістких матеріалів і встановленню пористої структури отриманих вугільних сорбентів.

В основі процесу активації лежить термічна переробка вуглецеміских матеріалів у відповідних умовах, результатом якої є утворення чисельних пор, щілин та тріщин і збільшення площі поверхні пор на одиницю маси. Відомо, що сорбційні якості отриманого активованого вугілля можна регулювати добором відповідної сировини, зміною тривалості та умов активації. Крім цього виявлено, що кількість розподілення розмірів пор залежить від природи сировини, виду та умов процесу активації. У процесі хімічної активації некарбонізованого матеріалу отримують вугілля високої адсорбційної активності, з відносно широкими мікропорами. Однак це вугілля забруднено органічними сполуками, які не піддаються відокремленню. Тому вихідний матеріал піддають піролізу, а потім активації водяною парою, після чого отримують продукт який містить тонкодисперсні пори та не має побічних домішок.

Для прогнозування процесу виділення активованого вугілля з рослинних відходів розроблена регресивна модель, яка встановлює залежність виходу сорбентів від різноманітних чинників.

Згідно проведеного регресивного аналізу встановили, що на якість деревного вугілля впливають: тип сировини Х1, температура обробки Х2 та тривалість процесу піролізу Х3.

Вихідним параметром є кількість масової частки нелеткого вуглецю Y.

Розрахунок коефіцієнтів рівняння регресії проводили на ЕОМ з використання пакета прикладних програм “MATLAB”. У результаті одержано рівняння регресії

Y=44,146+115,512 Х3+13,271 Х2 + 5,695 Х1 - 74,853 Х12 - 12,970 Х1Х2 - 16,464 Х1Х3 -5,604 Х22 +1,855 Х2Х3 - 1,922 Х32

Аналіз одержаної регресії показує, що всі вхідні фактори суттєво впливають на процес піролізу відходів. Можна зробити висновок, що максимальна масова частка нелеткого вуглецю може бути отримана для різних видів сировини при температурі Х2 від 300 до 4000С та тривалості процесу Х3 від 16 до 20 хвилин.

На підставі виконаних розрахунків одержана математична залежність, яка дозволяє з високою точністю прогнозувати величину вихідного параметру Y.

Для визначення оптимальних робочих параемтрів шнекової машини зроблено спробу створити математичну модель. Застосовуючи метод Гіббса - Аппеля рівняння руху маси в екструдері можно значно спростити, якщо ввести нову дінамічну функцію енергії прискорень, які в цілому мають вигляд

Оскілки переміщувана маса, геометричні парамери і швидкість обертання шнека в загальному випадку є змінними величинами, то рівняння кінематичного зв`язку, що описує швидкість руху частинок у різних зонах шнекової машини запишеться у вигляді:

Рівняння енергії прискорень без урахування складного руху частинок у розглянутій зоні запишеться:

Рівняння динаміки у загальному вигляді має вигляд:

Узагальнені сили визначено з урахування рівняння кінематики

Підставляючи значення Q далі у рівняння Гіббса- Аппеля отримали

Із загального рівняння можна визначити ступінь стиснення переміщуваної маси в різних зонах шнекової машини, швидкість переміщення маси залежно від технологічних режимів обробки.

Для розвязання оптимізаційних завданнь і добору оптимальної конструкції шнекової машини дане рівняння може бути записано для різних геометричних пареметрів шнека:

у випадку змінного кроку по умовній спіралі Архімеда:

у випадку змінного кроку по гіперболічній спиралі:

у випадку змінного кроку по логаріфмічній спиралі:

- кут нахилу шнека.

Отриманні рівняння можуть бути викоростані для розробки проекту експериментальної установки і дозволяють дібрати оптимальну конструкцію геометричних параметрів шнека в залежноості від технологічних режимів обробки.

Розділ 4. Експериментальна частина.

У четвертому розділі наведено опис та основні технічні характеристики сконструйованої експериментальної установки для виділення активованого вугілля з рослинної сировини.

Схема експериментальної установки для переробки продуктів рослинництва, яка складається з трьох основних частин: шнекової установки, камери парогазової активації та вакуумної камери наведена на рис.1.

У відповідності з основними завданнями роботи були вивчені якісні характеристики вугілля, виділеного з рослинних відходів за різних режимів піролізу.

Встановлені основні технологічні параметри, які впливають на якісні характеристики вугілля, а саме: температура піролізу та його тривалість.

Аналіз отриманих графічних залежностей (рис. 2) дозволяє зробити висновок, що вимогам Державного стандарту для деревного вугілля марки А вищого сорту ОКП 2455710120 відповідає вугілля, отримане з фруктових кісточок ( крива 1) у температурному інтервалі від 330 до 3800С.

Вугілля, отримане у температурному інтервалі від 340 до 3700С з низькосортних зернових та виноградної лози, відповідає деревному вугіллю марки Б першого сорту ОКП 245710230 (криві 2,3).

Криві 4,5 характеризують вугілля з лляної та конопляної костриці при температурній обробці у межах 300 - 3500С. Якісні показники його знаходяться в інтервалі значень на деревне вугілля марки Б другого сорту ОКП 2455710240.

У зв`язку з низькою щільністю кукурудзяних качанів отримане на їх основі вугілля (крива 6) при температурі у межах 350-4000С відповідає вимогам Державного стандарту для марки В ОКП 2455710300. Ця марка активованого вугілля не має практичного застосування в зв'язку з низькою якістю. Оскільки масова частка нелеткого вуглецю деревного вугілля, отриманого з корзинок соняшнику (крива 7), відносно мала, то подальша його активація недоцільна.

Зменшення тривалості обробки значною мірою впливає на вміст масової частки нелеткого вуглецю. (Рис.3) Відсотковий вміст масової частки нелеткого вуглецю зростає у часовому інтервалі від 12 до 20 хвилин.

Подальше збільшення тривалості процесу піролізу до 30 хвилин спричиняє лише незначне зменшення відсоткового вмісту масової частки нелеткого вуглецю, змінюючись від 75,1 до 93,5%, що відповідає вимогам ГОСТ 7657-84 на “Уголь древесный”.

Враховуючи різний фізико-хімічний склад оброблюваної сировини та техніко- економічні показники процесу піролізу, встановлена оптимальна тривалість обробки для фруктових кісточок, яка становить 20 хвилин (криві 1,2), виноградної лози - 18 хвилин (крива 3). У зв`язку з низькою щільністю костриці льону та конопель оптимальна тривалість обробки не повинна перевищувати 16 хвилин (криві 4,5).

Вплив режимів парогазової активації на сорбційну активність вугілля представлено на рис. 4 та 5. Аналізуючи отримані залежності можна зробити висновок, що вимогам ГОСТ 6217-74 п. 4.4. сорбційній активності по йоду відповідає активоване вугілля, отримане на основі фруктових кісточок, низькосортних зернових, виноградної лози, костриці конопель (рис. 4) (криві 1,2,3,4 - відповідно). Після перевірки сорбційної активності отриманого активованого вугілля по фенолу встановлено, що вимогам ГОСТ 17218-71, відповідає активоване вугілля отримане на основі фруктових кісточок, низькосортних зернових та виноградної лози (рис. 5) (криві1,2,3-відповідно).

Для підвищення сорбційних властивостей вугілля надалі було запропоновано обробку деревного вугілля тиском і вакуумом. Отримані результати показали, що сорбційна активність після цієї обробки вугілля по мелясі та метиленовому блакитному підвищується (рис.6,7). Розроблені оптимальні режими обробки вугілля тиском та вакуумом (рис.8.)

У четвертому розділі наведена також технологічна схема виділення активованого вугілля з парогазовою активацією яка представлена на рис.9.

Технологічний цикл утилізації рослинних відходів включає попередню їх підготовку, яка полягає в очищенні від механічних домішок, сортуванні, сушінні та подрібненні. Доведена до нормованих значень сировина піддається термічному розкладу в процесі конвективного теплообміну. За рахунок підвищення температури і тиску оброблюваних відходів, здійснюється процес піролізу. По закінченні процесу піролізу за допомогою розпилювального пристрою вугілля сирець зволожується з розрахунку 250мл води на 1000г вугілля. Гази, що утворюються при цьому, уловлюються аспіраційною системою. Зволожена сировина надходить у камеру парогазової активації. Отримані зразки активованого вугілля досліджувалися на сорбційну активність по фенолу, йоду, мелясі і метиленовому блакитному. Активоване вугілля з низькими сорбційними властивостями піддавалося подальшій парогазовій активації під тиском від 0,5106 до 2,5106 Па. Активоване вугілля, яке відповідає вимогам Державного стандарту охолоджується і надходить на розмелювання. Вугілля, що не відповідає вимогам Державного стандарту, додатково проходить вакуумну обробку.

Розділ 5. Виробнича перевірка результатів досліджень з піролізу рослинних відходів та установки для його здійснення

П`ятий розділ присвячено практичній реалізації результатів дослідження та аналізу якісних характеристик активованого вугілля.

У результаті проведених досліджень на базі експериментальної установки була створена виробнича установка для піролізу відходів переробки продуктів рослинництва. Виробничі дослідження проведені на ній, дозволяють провести перевірку теоретичних даних конструкції установки, виявити оптимальні технологічні параметри процесу, підтвердити експериментальні висновки вакуумної активації, уточнити оптимальні значення тиску та тривалості процесу.

Виробничі випробування показали високу працездатність основних вузлів і механізмів, підтвердили основні технологічні параметри термічного розпаду та активації перероблюваної сировини.

У результаті проведених виробничих випробувань, розроблено комплект конструкторської документації, до якого входять наступні нормативно-технічні документи:

технічні умови, ТУ Э4100-6;

технічне завдання, ТЗ Э4100-6;

паспорт, ПС Э4100-6.

Результати проведених випробувань наведено у таблиці 1.

Таблиця 1 Властивості одержаних сорбентів в залежності від режимів активації

Сировина

Режим обробки

Номер

Показники

Марка

темп., 0С

тиск., 106 Па

трив., хвил.

Вакуум Па

ГОСТ

ГОСТ

Експер.

сорбентів

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Фруктові кісточки

330-

380

2,0

20

1,0

4453-74

п.4.4

по метиленовому блакитному

70

по метиленовому блакитному

85,7

ОУ-А

ОКП 21

6 2360100

Низькосортні зернові

340-

370

2,0

18

1,3

4453-74

п.4.4

По мелясі

100

по мелясі

106,7

ОУ-Б

ОКП 21

6 2360200

Виноград на лоза

340-

370

1,5

18

1,3

6217-74

п.4.4

По йоду

75

по йоду

98,1

ОУ-В

ОКП21

6231 0300

Костриця льону

300-

350

1,5

16

1,0

17218-71

20464-75 п.4.4.

по фенолу

55

по йоду

75

по фенолу

76,8

по йоду

96,4

АГ-2

ОКП 2

16215 0100

АГ-3

ОКП 21

6215 0200

Костриця

Конопель

300-

350

1,5

16

1,3

17218-71

6217-74

п.4.4.

по фенолу

55

по йоду

75

по фенолу

68,7

по йоду

87,8

АГ-2

ОКП 21

6215 0100

АГ-3

ОКП 2

16215 0200

Загальні висновки

В результаті здійсненних теоретичних та експериментальних досліджень створена математична модель процесу піролізної утилізації рослинних відходів, яка дозволяє встановити кількісний вихід вугілля сирцю з рослинних відходів залежно від типу сировини, температури та тривалості обробки.

Доведена можливість і доцільність піролізної утилізації: фруктових кісточок, низькосортних зернових, виноградної лози, костриці льону та конопель.

Розроблене нетрадиційне експериментальне обладнання з піролізної утилізації рослинних відходів має включати шнекову машину, камеру парогазової активації та вакуумну камеру. Воно дозволяє отримувати сорбенти стандартної якості.

Для розв`язання оптимізаційних завданнь руху матеріалу і вибору оптимальної конструкції шнекової машини запропоновано рівняння для різних геометричних параметрів шнека.

Різні типи рослинних відходів вимагають неоднакового режиму піролізної утилізації для фруктових кісточок оптимальними параметрами піролізної утилізації є температура 330 - 3800С, тривалість обробки 20 хв., активація парогазовою сумішшю та тиском 2,0106 Па, вакуумна обробка при вакуумі 1,0 Па. Для низькосортних зернових, виноградної лози, костриці льну й конопель ці параметри мають бути відповідно: 340 - 3700С, 18хв., 2,0106 Па, 1,3Па; 340 - 3700С, 18хвл., 1,5106 Па, 1,3Па; 300 - 3500С, 16хвл., 1,5106 Па, 1,0Па та 300 - 3500С, 16хвл., 1,5106 Па, 1,3Па.

Річний економічний ефект від впровадження розробленої технологічної лінії для піролізної утилізації відходів рослинництва становив на 1998 рік 133 602 грн.

Пропозиції виробництву

Для отримання якісного, екологічно чистого активованого вугілля з відходів переробки продуктів рослинництва рекомендується застосовувати технологію та обладнання, розроблене на кафедрі “Виробництва натуральних волокон” Херсонського державного технічного університету, що дасть можливість визначити оптимальні технологічні параметри піролізної утилізації відходів переробки рослинних продуктів.

Рекомендовано для інтесифікації процессу активації застосувати ваукумну обробку вугілля за виявлиними технологічними режимами.

Представлену технологію та обладнання використовувати безпосередньо на містах утворення відходів переробки продуктів рослинництва.

Основні результати дисертаційної роботи надруковані

1. Агеев С.М., Агеев М.С. Определение структуры математической модели шнека переменной геометрии.// НАН Украины. Математическое моделирование. Сборник научных трудов. К.: Институт математики -1996, С. 115-119.

2. Чурсіна Л.А., Повстяной М.В., Агеєв С.М., Клевцов К.М., Агеєв М.С., Савельєва В.В. Спосіб отримання активованого вугілля та пристрій для його здійснення.-Патент на винахід 21185Авід 04.11.97р.

3. Бергер Е.Э. Решетей А.А., Клевцов К.Н., Агеев М.С. Устройство слабосыпучих материалов //Проблемы легкой текстильной промышленности Украины.-1998.-№1 - С. 183-184.

4. Бергер Е.Э. Решетей А.А., Клевцов К.Н., Агеев М.С. Получение активных углей из нетрадиционных видов сырья.//Весник Херсонского государственного технического университета.- 1998. №4. С. 329-331.

5. Агеев М.С., Агеев С.М. Высокотемпературный процесс вторичной переработки с/х продукции на основе новой технологии.// Ресурсосберегающие и энергосберегающие технологии. Сборник научных трудов ХИИ. - 1996. Херсон. С. 170-172.

6. Клевцов К.М., Чурсіна Л.А., Агеєв С.М., Решетей О.А., Агеєв М.С. Спосіб регенерації активованого вугілля Заявка №99021030 від 23.02.1999г.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Технології утилізації зрізаних гілок, аналіз засобів механізації для їх подрібнення. Процес отримання та переробки відходів деревини. Розробка мобільної установки для виготовлення деревинної щепи та системи гідроприводу її активних робочих органів.

    магистерская работа [11,2 M], добавлен 21.02.2013

  • Суть інтенсифікації виробництва продукції рослинництва. Економічна ефективність розвитку виробництва на її базі. Напрямки інтенсифікації рослинництва і шляхи підвищення їх економічної ефективності шляхом впровадження досягнень науки і передового досвіду.

    курсовая работа [73,4 K], добавлен 12.06.2012

  • Характеристика та класифікація обліку готової продукції рослинництва. Аналіз обліку готової продукції рослинництва на прикладі сільськогосподарського товариства з обмеженою відповідальністю "Петровський", загальні рекомендації щодо його вдосконалення.

    курсовая работа [116,0 K], добавлен 04.12.2010

  • Джерела даних та методологічні основи аналізу виробництва продукції рослинництва. Аналіз виробництва валової продукції рослинництва, розмірів і структури посівних площ, динаміки і виконання плану урожайності в цілому по господарству та у його підрозділах.

    курсовая работа [229,3 K], добавлен 28.05.2012

  • Поняття та види собівартості продукції. Показники собівартості продукції та завдання аналізу. Основні принципи планування обліку та калькулювання продукції рослинництва. Індексний аналіз факорів виробничих витрат і собівартості продукції рослинництва.

    курсовая работа [63,9 K], добавлен 06.10.2011

  • Суть ефективності сільськогосподарського виробництва. Динаміка посівної площі, урожайності, валового збору основних видів сільськогосподарських культур. Собівартість та рентабельність виробництва продукції рослинництва, застосування сучасних технологій.

    курсовая работа [68,8 K], добавлен 11.05.2009

  • Значення тривалості світлового дня та якості світла на темпи та обсяги виробництва продукції рослинництва. Температурний режим та його вплив на ріст та розвиток основних сільськогосподарських культур. Вологозабезпеченість, її роль для одержання врожаю.

    реферат [17,8 K], добавлен 26.03.2007

  • Економічна сутність виробничих витрат і собівартості продукції рослинництва. Організаційно-інформаційна модель аналізу виробничих витрат і собівартості продукції. Аналіз динаміки витрат на виробництво продукції рослинництва, види продукції галузі.

    курсовая работа [101,2 K], добавлен 20.03.2012

  • Аналіз собівартості продукції рослинництва. Поняття суспільних витрат виробництва, виробничих витрат і собівартості продукції рослинництва. Положення методики обчислення собівартості продукції. Аналіз рівня динаміки собівартості, та ряди динаміки.

    курсовая работа [94,0 K], добавлен 21.12.2008

  • Загальні принципи ефективного використання засобів технологічного оснащення підприємств утилізації автотракторної техніки. Моделювання та оптимізація режиму роботи лінії. Оптимізація постових робіт, дільничні роботи та особливості праці персоналу.

    дипломная работа [2,7 M], добавлен 13.12.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.