Техніка та енергетика

Досліджено термічний розклад подрібненої та гранульованої за різних тисків деревини сосни. Міцність міжмолекулярних зв'язків, які виникають у гранульованій біомасі, може відображуватися на кінетичних параметрах термічного розкладання біомас. Дослідження впливу тиску пресування на кінетичні характеристики термічного розкладання біомаси дозволить розширити розуміння механізмів гранулоутворення біополімерів. Метою дослідження є визначення, з використанням моделі неізотермічної кінетики Бройдо, кінетичних параметрів десорбції фізично зв'язаної вологи і активаційних процесів неізотермічного розкладання геміцелюлози деревної біомаси залежно від тиску пресування. Проаналізовано термодеструкцію по кінетичній моделі Бройдо зразків біопалив з деревини сосни подрібнених і згранульованих при тиску 80–120 МПа, відібраних на території України. У роботі подано результати розрахунку кінетичних параметрів для стадій десорбції фізично зв'язаної вологи і термічного розкладання геміцелюлоз. Значення енергії активації десорбції вологи для біомаси сосни знаходиться в діапазоні 52,6–57,5 кДж / моль, де менше значення відповідає подрібненій деревині, а більше – тиску пресування 120 МПа. Розраховано значення кінетичних констант термічного розкладання геміцелюлоз. Значення енергії активації для подрібненої біомаси становить 104 кДж/моль і підвищується для гранул зі збільшенням тиску пресування до 137–170 кДж/моль, що становить 37–70 %, де більше значення відповідає тиску пресування 120 МПа. Встановлено, що гранульоване біопаливо має більш високу термічну стійкість у періодах десорбції вологи і розкладання геміцелюлоз, і вона зростає з підвищенням тиску пресування. Дане явище пояснено частковою зшивкою макромолекул полісахаридного комплексу біомаси між собою або через молекулу води, що підтверджує основні положення молекулярної теорії брикетування.

біопаливо, біомаса, сосна, гранулювання, енергія активації, метод неізотермічної кінетики, модель Бройдо