ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ВОЛОГОСТІ ТА ТЕМПЕРАТУРИ НА ЩІЛЬНІСТЬ БРИКЕТІВ ІЗ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОЇ СИРОВИНИ
Анотація
Використання брикетів із соломи є екологічно виправданою та економічно доцільною альтернативою викопним видам палива, оскільки цей процес є вуглецево нейтральним і сприяє утилізації аграрних відходів. Метою роботи є кількісне обґрунтування впливу вологості сировини та температури пресування на щільність брикетів. Основна частина дослідження полягала в експериментальному пресуванні подрібненої соломи за сталого тиску в температурних режимах до 90°C та за варіації вологості 4–12%. Аналіз результатів підтвердив нелінійну залежність щільності від вологості. Зростання щільності спостерігалося до раціональної вологості 8%, за якої була досягнута найвища щільність (близько 1,2 т/м³) за температури 90°C. Ця комбінація забезпечує достатню термічну активацію лігніну та його пластифікацію. Низька вологість недостатня для каталізу, тоді як надлишкова (12%) за високої температури спричиняє деструкцію брикету внутрішнім тиском пари, що різко знижує щільність. Хоча високий тиск сприяє ущільненню, його зростання після точки насичення економічно недоцільне через збільшення питомої енергоємності. Отримані результати дають змогу сформулювати раціональні технологічні рекомендації для підвищення якості та конкурентоспроможності паливних брикетів із соломи.
Посилання
2. Енергетичні рослини як альтернатива традиційним видам палива / О.Б. Хіврич та ін. Агробіологія. 2011. Вип. 6. С. 153–157.
3. Семірненко С.Л. Дослідження залежності щільності брикетів із соломи озимої пшениці від деяких факторів. Системотехніка і технології лісового комплексу. 2011. Вип. 111. С. 112–120.
4. Штефан Є.В. Визначення конструктивно-технологічних параметрів процесів переробки харчових матеріалів холодною екструзією. Комбікормова промисловість України. 2006. № 5(18). С. 16–20.
5. Ярмолюк М.В., Романюк І.П. Дослідження процесу брикетування біомаси під високим тиском. Промислова теплотехніка. 2019. № 41(2). С. 70–76.
6. Кіндзера Д.П., Атаманюк В.М., Госовський Р.Р., Мотіль І.М. Дослідження процесу формування паливних брикетів із рослинної сировини та визначення їх характеристик. Науковий вісник НЛТУ України. 2013. С. 138–146.
7. Калетнік Г.М., Пришляк В.М. Біопалива: ефективність їх виробництва та споживання в АПК України : навчальний посібник. Київ : Аграрна наука, 2010. С. 327.
8. Garrido M.A., Conesa J.A., M.D. Garcia. Characterization and Production of Fuel Briquettes Made from Biomass and Plastic Wastes. Energies, 2017. vol. 10. issue 7. P. 850.
9. Blagov D.A., Gizatov A.Y., Smakuyev D.R., Kosilov V., Pogodaev V. A., Tamaev S.A. Overview of feed granulation technology and technical means for its implementation. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. 613(1):012018.
10. Subota S.V. Rezulʹtaty eksperymentalʹnykh doslidzhenʹ roboty hvyntovoho pres-bryketuvalʹnyka vyrobnytstva palyvnykh bryketiv iz roslynnoyi syrovyny. Mizhvidomchyy tematychnyy naukovyy zbirnyk Mekhanizatsiya ta elektryfikatsiya silʹsʹkoho hospodarstva. 2015. Vyp. 97. T. 2. P. 40–46.
11. Вплив параметрів ущільнення рослинної біомаси на показники якості біопаливних брикетів / В.О. Лук’янець та ін. Механізація та електрифікація сільського господарства. 2014. Вип. 99. Т. 2. С. 103–113.
12. Семірненко С.Л. Дослідження залежності щільності брикетів із соломи озимої пшениці від деяких факторів. Системотехніка і технології лісового комплексу. 2011. Вип. 111. С. 112–120.
13. ДСТУ EN ISO 18125:2019 (EN ISO 18125:2017, IDT; ISO 18125:2017, IDT). «Біопаливо тверде. Визначення теплоти згорання».
14. Матвійчук А.С. Сумісне спалювання біомаси і вугілля. Матеріали науково-технічної конференції «Енергетика майбутнього в Україні: Альтернативність, ефективність, безпека», АР Крим, смт Миколаївка, 11–13 жовтня 2013 р. С. 64–65.
15. Бурова З.А., Воробйов Л.Й., Сергієнко Р.В. Калориметричний аналіз якості паливних брикетів та пелет. Науковий погляд у майбутнє. 2016. Т. 2. Вип. 4. С. 78–81.
16. Діденко М.М., Кухаренко П.М. Дослідження фізико-механічних властивостей брикетів із соломи пшениці. Наукові праці НУХТ. 2019. № 25(3).
17. ДСТУ EN ISO 18122:2022 (EN ISO 18122:2015, IDT; ISO 18122:2015, IDT). «Тверде біопаливо. Визначення вмісту золи».
18. Економічне обґрунтування доцільності переходу на опалення твердим біопаливом. Гармонізація українських стандартів та стандартів ЄС. URL: https://saee.gov.ua/documents/Posibnik_for-web-UUP2014%20 (1).pdf
19. Коломийченко М.В. Дорожня карта з розвитку ринку твердого біопалива України. Підготовлено в рамках проекту ПРООН/ГЕФ «Розвиток та комерціалізація біоенергетичних технологій у муніципальному секторі в Україні», 2016.
20. Обґрунтування типових проєктів виробництва і споживання паливних брикетів з агробіомаси в Україні / Г.Г. Гелетуха та ін. Науковий вісник НУБіП України. Серія «Техніка та енергетика АПК». 2018. Вип. 282. С. 173–181.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
