Ученые нашли метод сушки древесных отходов с низкими затратами
Российские исследователи разработали новый способ сушки древесных отходов, который требует минимальных энергетических затрат. Созданная математическая модель позволяет с точностью до 5% рассчитывать процессы в сушильной камере, что может привести к созданию энергоэффективного оборудования для сушки древесной биомассы, как сообщает пресс-служба Томского политехнического университета (ТПУ). Эту информацию сообщает издание Ferra.
Команда ТПУ в сотрудничестве с Московским авиационным институтом провела эксперименты, чтобы выяснить, как толщина слоя древесных отходов влияет на тепло- и массоперенос во время обезвоживания. Эти результаты легли в основу математической модели, которая может быть использована для проектирования систем сушки биомассы в области возобновляемой энергетики.
Древесные отходы, такие как опилки и кора, являются перспективным источником возобновляемого топлива, так как при сжигании они выделяют углекислый газ, который был поглощен деревом во время его роста. Однако свежая биомасса содержит от 10% до 50% влаги, что требует сушки в промышленных установках. На данный момент не существует точных математических моделей, описывающих поведение измельченной древесины в таких установках.
Исследования показали, что при толщине слоя древесины более 50 мм возникают сложные процессы, такие как конденсация и испарение пара, что приводит к перегреву и охлаждению слоя. Ученые рекомендуют сушить древесные отходы в тонком слое толщиной всего 1,25 мм с использованием конвейерной подачи, что значительно снизит затраты энергии на удаление влаги.
Также был разработан алгоритм для идентификации математической модели теплопереноса в массивном слое древесной биомассы, а также автономная модель, описывающая теплофизические и аэромеханические процессы в системе "внешняя среда - сушильная камера - слой древесной биомассы". Эта модель позволяет проводить точное моделирование и оптимизировать параметры сушки, что в будущем поможет создать энергоэффективные системы для возобновляемой энергетики. Результаты исследования опубликованы в журнале Biomass and Bioenergy (Q1, IF: 7.2).
