AGRIS - 

2024

Карелина, Александра Александровна | Алашкевич, Юрий Давыдович | Кожухов, Виктор Анатольевич

В статье рассматриваются различные недревесные растения в качестве источников волокнистого сырья для целлюлозно-бумажной промышленности. Авторы приводят основные категории недревесного волокнистого сырья: сельскохозяйственные отходы, естественнорастущие растения и технические культуры. Приводится информация о положении волокон в растении: волокна внутренней части стебля, лубяные (наружной части стебля) волокна, волокна листьев и волокна плодов, а также способы их выделения. Из всего многообразия недревесных растений авторы выделяют техническую коноплю как наиболее перспективное сырье, имеющее прочные волокна и высокое содержание целлюлозы. Выявлено, что использование недревесного сырья способствует сокращению давления на лесные ресурсы и улучшению экологической устойчивости производства целлюлозы и бумаги. Также рассматриваются технологические аспекты производства бумажной продукции из недревесного сырья. Приводятся преимущества и недостатки использования альтернативного сырья, а также его перспективы. Указывается на необходимость дальнейшего исследования и разработки новых методов и технологий для оптимизации эффективности использования недревесного сырья в целлюлозно-бумажной промышленности. В заключении делается вывод о значимости применения недревесного сырья для снижения негативного влияния производства бумаги на окружающую среду и обеспечения устойчивого развития данной отрасли промышленности. | The article discusses various non-wood plants as sources of fibrous raw materials for the pulp and paper industry. The authors cite the main categories of non-wood fibrous raw materials: agricultural waste, naturally growing plants and industrial crops. Information is provided on the position of fibers in the plant: fibers of the inner part of the stem, bast (outer part of the stem) fibers, leaf fibers and fruit fibers, as well as methods for their isolation. Of the variety of non-wood plants, the authors highlight industrial hemp as the most promising raw material, having strong fibers and a high cellulose content. The use of non-timber raw materials has been found to help reduce pressure on forest resources and improve the environmental sustainability of pulp and paper production. Technological aspects of the production of paper products from non-wood raw materials are also considered. The advantages and disadvantages of using alternative raw materials, as well as its prospects, are given. The need for further research and development of new methods and technologies to optimize the efficiency of using non-wood raw materials in the pulp and paper industry is pointed out. In conclusion, a conclusion is drawn about the importance of using non-wood raw materials to reduce the negative impact of paper production on the environment and ensure the sustainable development of this industry.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Астафьев, Александр Владимирович | Гайдабрус, Мария Андреевна | Ибраева, Канипа Талгатовна | Табакаев, Роман Борисович | Языков, Николай Алексеевич | Заворин, Александр Сергеевич

Цель работы – изучение теплотехнических характеристик отрубей и продуктов их пиролитической переработки для оценки возможности использования в качестве топлива.В качестве методов исследования в работе использованы эксперименты для определения выхода продуктов пиролиза и их характеристик, а также дифференциально-термический анализ. Теплотехнические характеристики исходного сырья и продуктов его переработки определены с помощью методик ГОСТ Р 56881-2016, ГОСТ Р 52911-2008, ГОСТ Р 55660-2013 и бомбового калориметра АБК-1 (РЭТ, Россия). Элементный состав исходного сырья определен на анализаторе Vario Micro Cube (Elementar, Германия).В результате работы установлено, что пшеничные отруби обладают высокой для биомассы теплотой сгорания (16.6 МДж/кг) и высоким выходом летучих веществ (81%). Зольность исходного сырья составила 6.9%, при температуре 725 °C и выше зольный остаток имеет спекшийся характер, что говорит о шлакующей способности. С помощью дифференциально-термического анализа установлено, что активная стадия разложения отрубей протекает в температурном интервале 225–500 °C. Результаты определения материального баланса показали, что преимущественным выходом из исходного сырья обладает углеродистый остаток (43%), доля пирогенетической воды составляет 29%, что связано с протеканием в сырье во время нагрева экзотермических реакций, смолы – 12%, газа – 16%. В составе пиролизного газа до температуры нагрева 350 °C преобладают CO2 и CO, что связано с разложением основных компонентов в составе отрубей – целлюлозы и гемицеллюлозы. Концентрация метана начинает увеличиваться после 350 °C и достигает максимума при 450 °C, при этих температурах происходит разложение термически более стойкого лигнина. Максимальная теплота сгорания газа соответствовала пику концентрации метана и составила 9.3 МДж/м3. | The aim of the work is research thermal characteristics of bran and products of pyrolytic processing to evaluation the possibility of their use as a fuel.As research methods, experiments were used to determine the yield of pyrolysis products and their characteristics, as well as differential thermal analysis. Thermotechnical characteristics of raw materials are determined by АСТМ Е1755-01, ISO 589:2008, ISO 5071-1:2013 and a bomb calorimeter ABK-1 (RET, Russia). The elemental composition of the raw materials is determined by the Vario Micro Cube analyzer (Elementar, Germany).In result of the work is established that wheat bran has a high heat of combustion (16.6 MJ/kg) for biomass and a high yield of volatile (81%). The ash content of raw materials was 6.9%, herewith the ash residue has a sintered character at temperatures above 725 °C, which indicates the slag ability. The active stage of bran decomposition proceeds in a temperature range 225–500 °C, that established by means of the differential thermal analysis. The results of material balance determination showed that the carbon residue (43%) has a predominant yield from the raw materials, the share of pyrogenetic water is 29%, which is due to the exothermic reactions in the bran during heating, resin – 12%, gas – 16%. The CO2 and CO concentrations are dominated in composition of pyrolysis gas during a heating temperature to 350 °C, which is associated with the decomposition of the main components in the bran – cellulose and hemicellulose. The methane concentration begins to increase after 350 °C and reaches a maximum at 450 °C, the decomposition of thermally more resistant lignin was occured at these temperatures. The maximum gas heat of combustion (9.3 MJ/m3) was associated to the peak of methane concentration in gas.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation