ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність роботи. Сформульовано мету та задачі дослідження. Визначені наукова новизна та практичне значення одержаних результатів. Вказано на апробацію результатів та кількість публікацій.

Аналітичний огляд літератури.

Проаналізовано розподіл запасів біомаси в Україні. Проведено порівняльний аналіз основних властивостей біопалива та вугілля.

Наведено огляд світового досвіду з впровадження технологій енергетичного використання біомаси та спільного спалювання біомаси з вугіллям. Визначено, що установки з факельним спалюванням біомаси та вугілля мають найвищий коефіцієнт корисної дії та економічний ефект, а також найменші затрати на переобладнання існуючого обладнання.

Представлені основні теоретичні відомості з кінетики горіння твердого палива. Проаналізовано роботи різних авторів з визначення кінетичних параметрів окремих видів біомаси. З наявних в літературі даних встановлено, що кінетичні характеристики суттєво різняться, що обумовлено відмінністю методик дослідів і застосованих методів обробки та узагальнення даних.

Обґрунтовано необхідність детального вивчення кінетичних характеристик біомаси, як індивідуальних видів палива, а також у сумішах з вітчизняним вугіллям і особливо на стадіях зневоднення та виходу летких, оскільки у літературі повністю відсутні дані з кінетики виходу вологи та летких для вітчизняних видів біомаси.

На основі аналізу літературних даних зроблені наукові висновки, сформульовані конкретні завдання досліджень.

Експериментальна установка та методика проведення дослідів.

Виконано теоретичне дослідження умов проведення експерименту та методів аналізу термогравіметричних даних. Дослідження процесу термічної деструкції біомаси проводилися на базі серійного дериватографа Q-1500 (рис. 1). Даний прилад дозволяє одночасно автоматично реєструвати зміну температури нагріву зразка - Т; зміну маси досліджуваної речовини – TГ, швидкість зміни маси речовини - ДTГ; тепловий ефект реакції - ДTA. Прилад укомплектовано шестиканальним самописцем із межами вимірювань по кожному каналу від 50 мкВ до 5 мВ/250 мм. Дослідження процесу термічного розкладання виконувалися для проб бурякового жому, соснової тирси, пшеничної соломи та соняшникового лушпиння. Вага навіски складала 50±4 мг, точність вимірювання при цьому складала ±1%. Зразки нагрівалися від кімнатної температури (25±3ºС) до 900°С з постійною швидкістю 20 °С/хв. в умовах окислюючого середовища (повітря). Паливо попередньо подрібнювалося та просіювалося через сита, щоб мати майже монодисперсну структуру із розміром часток 1-3 мм.

Первісні експериментальні дані було отримано у вигляді термогравітограм, дериватограм та графічних файлів. Критичним моментом обробки даних є визначення взаємопов’язаних відповідних значень поточної маси зразка, його температури та величини похідної від зміни маси у певні фіксовані моменти. Тобто, усі зазначені параметри повинні фіксуватися в один і той же момент часу. Крім того, суттєвим моментом є визначення масштабуючого коефіцієнта для розрахунку значень похідної, що відповідали б кривій втрати маси, та виокремлення етапів термохімічного перетворення палива, а саме стадії зневоднення, виходу летких речовин та окиснення коксового залишку.