РЕФЕРАТ
Основи фізико-хімічних процесів одержання паливних пелет
Введення
Сучасний період розвитку характеризується явним виснаженням невідновлюваних ресурсів енергії і нанесенням шкоди навколишньому середовищу при їх переробці. У зв'язку з цим особливої ??актуальності набуває використання біопалива, здатне замінити традиційні паливні джерела. Велику роль відіграє і екологічна чистота нових енергетичних теплоносіїв.
В останні роки енергетичне використання деревних відходів розглядається як альтернатива традиційним видам палива. Це пов'язано з тим, що деревні відходи є CO 2 -нейтральнимі, мають низький вміст сірки, відносяться до поновлюваних джерел енергії. Все це призвело до того, що технології отримання енергії з деревних відходів в останні роки розвиваються і удосконалюються. Переробка деревних відходів на паливні пелети вирішує багато проблем, пов'язані з вторинною переробкою відходів деревини в процесі виробництва.
Виготовлення паливних пелет пов'язано з переробкою деревної сировини, що полягає в подрібненні низькосортної сировини, щоб отримати з нього високоякісний матеріал. Процес отримання деревних пеллет класично складається з наступних основних стадій: велике дроблення; сушка; дрібне дроблення; змішання і водопідготовка; пресування; охолодження та сушка; розфасовка.
Фізико-хімічні основи багатьох технологічних операцій базуються на хімії деревини і синтетичних полімерів, фізичної та колоїдної хімії, теорії міцності. Отримання паливних пелет можна розглянути з точки зору явищ, що відбуваються в умовах пресування при контакті деревних частинок між собою: когезия, релаксація, вякозкоупругіе властивості компонентів деревини і їх роль в міжволоконній взаємодії.
Знаючи фізико-хімічні процеси, що протікають при отриманні паливних пелет, можна розробити ефективні методи вдосконалення технології і поліпшення властивостей пелет, отриманих з деревини як хвойних, так і листяних порід.
1. В'язкопружні властивості деревних волокон при отриманні паливних пелет
Знання в'язкопружних властивостей деревних волокон необхідні для створення релаксаційної теорії і пояснення механізму міжволоконній взаємодії при утворенні паливних пелет. Технологічні режими з урахуванням в'язкопружних властивостей деревини, регулюючи які можна узгодити оптимальні режими з параметрами устаткування. Оскільки основні компоненти деревного комплексу є полімерами, то їх поведінка при нагріванні під тиском визначається їх фізичним станом [1].
1.1 Релаксаційні явища
У загальному вигляді релаксацією називається процес переходу системи з нерівноважного стану в рівноважний. Релаксаційні явища в полімерах виникають при будь-якому порушенні статичної рівноваги, викликаному зовнішнім впливом. Вони пов'язані з відгуком на ці впливи груп атомів, повторюваних ланок, сегментів макромолекул, надмолекулярних утворень. Інтервали часу, протягом якого складові елементи досягають свого рівноваги, залежать від хімічної будови і фізичної структури полімеру, типу релаксаційного процесу, температури і тиску. Вони лежать в дуже широких межах - від мікросекунд до декількох років. Причому складові елементи структури виступають у ролі самостійних кінетичних одиниць різної рухливості. Рухливість конкретних елементів характеризують часом релаксації.
За час релаксації приймають проміжок часу, протягом якого параметр, що характеризує відхилення системи в момент часу від статичної рівноваги, зменшиться в порівнянні з його початковим значенням в n разів.
Якщо миттєво задати деформацію, то напруга необхідне для підтримки постійного значення деформації, з часом поступово зменшуватиметься. Таке релаксаційні явище називають релаксацією напруги. Якщо ж задати постійна напруга, то зразок буде змінювати свої розміри (деформуватися) за певним законом. Таке релаксаційні явище називають релаксацією деформації.
Для опису поведінки полімерів при деформації використовують механічні моделі, що складаються з ідеальною пружною пружини (пружний елемент) і демпфера - поршня, огруженія в в'язку рідину (в'язкий елемент). Послідовне їх з'єднання відтворює поведінку упруговязких тел (модель Масквелла). Паралельне з'єднання моделює поведінку в'язкопружних тіл (модель Кельвіна). Досить спрощено можна прийняти, що модель Масквелла описує поведінку лінійного полімеру, модель Кельвіна - зшитого [2].
Більш точний опис властивостей реального полімеру отримують за допомогою узагальн...
