Термическое разложение пеллет из смеси торфа и кородревесных отходов
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2025-3-145-154Ключевые слова:
торфяное топливо, кородревесные отходы, пеллеты, гранулятор, термический анализ, термограммы, рентгенофлуоресцентный анализ, лигнин, целлюлоза, гемицеллюлозаАннотация
В Архангельской области находятся крупные залежи торфа. По данным балансового учета, насчитывается 626 месторождений, площадь каждого из которых превышает 10 га. При этом для Архангельской области существует проблема эффективной энергетической утилизации вторичных энергетических ресурсов, таких как древесные отходы и кора, образующихся на предприятиях лесопромышленного комплекса. На синхронном термоанализаторе в среде аргона и воздуха в диапазоне температур 30–700 °С выполнен термический анализ пеллет из смеси торфа (80 %) и кородревесных отходов целлюлозно-бумажного производства (20 %). Торф был собран в Мезенском районе Архангельской области, образцы кородревесных отходов – на тракте подачи коры в котлоагрегаты с кипящим слоем Е-75-3,9-440 ДФТ и КМ75-40М, установленные на ТЭС-3 АО «Архангельский ЦБК». Пеллеты получены в пресс-грануляторе. С помощью спектрометра исследован элементный состав пеллет. Основными золо- и шлакообразующими элементами в образцах являются кремний, алюминий, кальций и железо. Термический анализ пеллет проведен на синхронном термоанализаторе в среде аргона и воздуха с расходом 20 см3/мин. Для наблюдений за сушкой и термическими преобразованиями пеллет использовались кривые убыли массы и скорости этого процесса в исследуемых образцах топливных гранул. Показано, что выход летучих веществ происходил при температурах от 170 до 430 °C. Полученные пеллеты являются высококалорийным и низкозольным биотопливом. Результаты исследования можно применять для теоретического обоснования производства топлива с высокими теплотой сгорания и механической прочностью с целью увеличения роли местной биомассы в энергетике Архангельской области.
Скачивания
Библиографические ссылки
Беликова С.С., Беликов А.В. Восток и Запад: глобальные вызовы на пути достижения углеродной нейтральности // Управление. 2022. Т. 10, No 2. С. 5–13. Belikova S.S., Belikov A.V. East and West: Global Challenges to Achieving Carbon Neutrality. Upravlenie = Management (Russia), 2022, vol. 10, no. 2, pp. 5–13. (In Russ.). https://doi.org/10.26425/2309-3633-2022-10-2-5-13
Бобылев С.Н., Барабошкина А.В., Джу Сюан. Приоритеты низкоуглеродного развития для Китая // Государственное управление. Электрон. вестн. 2020. No 82. С. 114–139. Bobylev S.N., Baraboshkina A.V., Zhu Xuan. Priorities of Low-Carbon Development for China. Gosudarstvennoe upravlenie. Elektronnyj vestnik = Public Administration. E-journal, 2020, no. 82, pp. 114–139. (In Russ.). https://doi.org/10.24411/20701381-2020-10095
Бояркина А.В. Экологическое направление во внешнеполитической стратегии КНР // Вестн. РУДН. Сер.: Международные отношения. 2021. Т. 21, No 2. С. 325–337. Boyarkina A.V. Ecological Dimension in China’s Foreign Policy Strategy. Vestnik Rossijskogo universiteta druzhby narodov. Seriya: Mezhdunarodnye otnosheniya = Vestnik RUDN. International Relations, 2021, vol. 21, no. 2, pp. 325–337. (In Russ.). https://doi.org/10.22363/2313-0660-2021-21-2-325-337
Бушуев В., Зайченко В., Чернявский А., Шевченко А. Энергетический переход: перспективы использования биомассы // Энергетическая политика. 2024. No 2 (193). С. 68–83. Bushuev V., Zaichenko V., Chernyavsky A., Shevchenko A. Energy Transition: Development Prospects. Energeticheskaya politika = Energy Policy, 2024, no. 2 (193), pp. 68–83. (In Russ.). https://doi.org/10.46920/2409-5516-2024-2193-68
Веселова Д.Н. Климатическая политика Российской Федерации: законодательные и институциональные аспекты // ДискурсПи. 2021. Т. 18, No 3. С. 96–111. Veselova D.N. Climate Policy of the Russian Federation: Legislative and Institutional Aspects. DiskursPi = Discource P, 2021, vol. 18, no. 3, pp. 96–111. (In Russ.). https://doi.org/10.17506/18179568_2021_18_3_96
Галимзянова А.К. Климатическая дипломатия Китая и Германии // Восточный альманах: сб. науч. ст. Вып. V. М.: Квант Медиа, 2021. С. 14–29. Galimzyanova A.K. Climate Diplomacy of China and Germany.Vostochnyj al’manakh: Collection of Scientific Articles, iss. V. Moscow, Kvant Media Ltd., 2021, pp. 14–29. (In Russ.).
Дубоделова Е.В., Сычева Н.А., Хмызов И.А., Снопкова Т.А., Соловьева Т.В. Особенности технологии топливных пеллет из древесины лиственных пород // Тр. БГТУ. Химия, технология органических веществ и биотехнология. 2012. No 4. С. 166–168. Dubodelova E.V., Sycheva N.A., Khmyzov I.A., Snopkova T.A., Solov’eva T.V. Features of the Technology of Fuel Pellets from Hardwood. Trudy BGTU. Khimiya, tekhnologiya organicheskikh veshchestv i biotekhnologiya = Proceedings of BSTU. Chemistry, Organic Substances Technology and Biotechnology, 2012, no. 4, pp. 166–168. (In Russ.).
Зотова Е.В., Сафонов А.О., Платонов А.Д. Аналитическое исследование параметров, определяющих технологию производства древесных пеллет // Лесотехн. журн. 2014. No 1 (13). С. 127–132. Zotova E.V., Safonov A.O., Platonov A.D. Analytical Study of the Parameters Determining the Technology of Wood Pellet Production. Lesotekhnicheskij zhurnal = Forestry Engineering Journal, 2014, no. 1 (13), pp. 127–132. (In Russ.). https://doi.org/10.12737/3355
Кавешников Н.Ю. Стратегия ЕС в области климата и энергетики // Современная Европа. 2015. No 1 (61). С. 93–103. Kaveshnikov N.Y. European Union’s Climate and Energy Strategy. Sovremennaya Evropa = Contemporary Europe, 2015, no. 1 (61), pp. 93–103. (In Russ.). http://dx.doi.org/10.15211/soveurope1201593103
Ковалев Ю.Ю., Поршнева О.С. Страны БРИКС в международной климатической политике // Вестн. Рос. ун-та дружбы народов. 2021. Т. 21, No 1. С. 64–78. Kovalev Yu.Yu., Porshneva O.S. BRICS Countries in International Climate Policy. Vestnik Rossijskogo universiteta druzhby narodov. Seriya: Mezhdunarodnye otnosheniya = Vestnik RUDN. International Relations, 2021, vol. 21, no. 1, pp. 64–78. (In Russ.). https://doi.org/10.22363/2313-0660-2021-21-1-64-78
Рябов Г.А., Литун Д.С. Агломерация при сжигании и газификации топлив в кипящем слое // Теплоэнергетика. 2019. No 9. С. 42–59. Ryabov G.A., Litun D.S. Agglomeration during Сombustion and Gasification of Fuels in a Fluidized Bed. Teploenergetika, 2019, no. 9, pp. 42–59. (In Russ.). https://doi.org/10.1134/S0040363621010173
Сычева Н.А., Хмызов И.А., Соловьева Т.В. Влияние режима гранулирования и состава топливных пеллет на их прочностные свойства // Лесн. вестн. / Forestry bulletin. 2016. No 20 (3). С. 72–79. Sychova N.A., Hmyzov I.A., Soloueva T.V. The Influence of Granulation and Pellets Composition on Their Strength Properties. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin, 2016, vol. 20, no. 3, pp. 72–79. (In Russ.).
Aniza R., Chen W.-H., Kwon E.E., Bach Q.-V., Hoang A.T. Lignocellulosic Biofuel Properties and Reactivity Analyzed by Thermogravimetric Analysis (TGA) toward Zero Carbon Scheme: A Critical Review. Energy Conversion and Management: X, 2024, vol. 22, art. no. 100538. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ecmx.2024.100538
Balogun A.O., Adeleke A.A., Ikubanni P.P., Adegoke S.O., Alayat A.M., McDonald A.G. Physico-Chemical Characterization, Thermal Decomposition and Kinetic Modeling of Digitaria sanguinalis under Nitrogen and Air Environments. Case Studies in Thermal Engineering, 2021, vol. 26, art. no. 101138. https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.101138
Escalante J., Chen W.-H., Tabatabaei M., Hoang A.T., Kwon E.E., Andrew Lin K.-Y., Saravanakumar A. Pyrolysis of Lignocellulosic, Algal, Plastic, and Other Biomass Wastes for Biofuel Production and Circular Bioeconomy: A Review of Thermogravimetric Analysis (TGA) Approach. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2022, vol. 169, art. no. 112914. https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112914
Gilvari H., de Jong W., Schott D.L. Quality Parameters Relevant for Densification of Bio-Materials: Measuring Methods and Affecting Factors – A Review. Biomass and Bioenergy, 2019, vol. 120, pp. 117–134. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2018.11.013
Kamga P.L.W., Vitoussia T., Bissoue A.N., Nguimbous E.N., Dieudjio D.N., Bot B.V., Njeugna E. Physical and Energetic Characteristics of Pellets Produced from Movingui Sawdust, Corn Spathes, and Coconut Shells. Energy Reports, 2024, vol. 11, pp. 1291– 1301. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2024.01.006
Pradhan P., Mohan O., Kurian V., Kumar A. Production and Quality Analysis of Biofuel Pellets from Canadian Forest and Agricultural Biomass. Biomass and Bioenergy, 2025, vol. 194, art. no. 107697. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2025.107697
Uzoagba C.E.J., Okoroigwe E., Kadivar M., Anye V.C., Bello A., Ezealigo U., Ngasoh F.O., Pereira H., Onwualu P.A. Characterization of Wood, Leaves, Barks, and Pod Wastes from Prosopis africana Biomass for Biofuel Production. Waste Management Bulletin, 2024, vol. 2, iss. 3, pp. 172–182. https://doi.org/10.1016/j.wmb.2024.07.007
Yaqoob A.A., Sekeri S.H., Othman M.B.H., Ibrahim M.N.M., Feizi Z.H. Thermal Degradation and Kinetics Stability Studies of Oil Palm (Elaeis Guineensis) Biomass-Derived Lignin Nanoparticle and its Application as an Emulsifying Agent. Arabian Journal of Chemistry, 2021, vol. 14, iss. 6, art. no. 103182. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2021.103182
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
