Анализ характеристик топливных брикетов из конопляной биомассы

Статистический анализ, проведенный между брикетами из конопли типа A и B по длине, диаметру, массе и плотности, не показал значительных различий. Только наблюдаемая разница между анализируемыми типами брикетов по механической прочности подтверждена статистически с вероятностью p = 0,034. Механическая прочность брикетов из конопляной биомассы также была продемонстрирована в ходе исследований, а также при сравнении уплотнения другого сырья.

Интерпретация полученных результатов относительно содержания в конопле CO, NO и SO2 в выхлопных газах относится к принятым критериям горения, отличительной особенностью которой было использование колосниковой системы сгорания с поджигом топлива снизу и распределением воздуха под колосниковой решеткой. Полученные значения этих соединений были разнообразны за счет периодичности подачи топлива в котел и фазы процесса горения. 

Характеристики топливных брикетов по выбросам

Сразу после того, как 1 кг топлива из каннабис был помещен на стабилизированный слой углей, температура повысилась, и летучие вещества испарились из топлива, в основном представленные максимальными значениями CO, NO и SO2. В условиях испытаний сжигание измельченной соломы происходило наиболее быстро со значительными выбросами CO, NO и SO2. 

Его уплотнение до брикетов типа A привело к снижению выбросов CO на 60%, выбросов NO на 25% и выбросов SO2 при сгорании. С другой стороны, сжигание брикетов типа B из дополнительно измельченной биомассы конопли по отношению к измельченной соломе привело к дальнейшей стабилизации процесса горения и снижению выбросов анализируемых соединений в дымовой газ на 80%, 40% и 25%. соответственно. 

Скорость горения топлива и потери веса

Разница в параметрах могла быть результатом лучшего контакта брикетов технической марихуаны типа А с горячими газами из-за их большей «внешней шероховатости. дробленая фракция сырья. Аналогичные результаты ​​сравнивают скорость горения и потерю веса во время развития воспламенения для древесных частиц разного размера. 

Для более крупных частиц марихуаны скорость фронта воспламенения была выше, чем для более мелких. Кроме того, Ян и его команда отметили, что частицы меньшего размера приводят к высоким выбросам CO. 

Статистический анализ параметров сжигания показал существенные различия между тестируемыми сортами конопли в биотопливе. Полученные значения были сопоставимы с данными, представленными другими исследователями, анализирующими выбросы биотоплива из биомассы каннабис, и они были близки к литературным значениям для древесной биомассы и энергетических растений. 

В то же время стоит отметить, что при брикетировании выбросы CO были приемлемыми для этого типа котла, попадая в класс 3 по PN-EN 303-5:. Однако они не соответствовали требованиям экологического проектирования твердотопливных котлов.

Возможность использования растительного сырья в энергетике

В ходе испытаний была оценена возможность использования биомассы конопли в энергетических целях. В качестве критериев оценивались физические и химические свойства биомассы конопли, а также процесс сжигания соломы и брикетов из нее в котле малой мощности. 

Результаты исследований показывают, что биомасса марихуаны является интересным и ценным энергетическим ресурсом. Энергетический потенциал района Люблина, который можно культивировать, составляет около 1,7 ПДж. По техническим и химическим свойствам биомасса сравнима с лучшими растениями, используемыми в энергетических целях. 

Имеются важные параметры, такие как содержание летучих веществ на уровне 69%, относительно высокая теплота сгорания конопли со средним значением 18,089 МДж · кг − 1, сравнимое с таковым для древесины дуба, и низкая зольность при уровень 2,5%. Исследования также показали склонность биомассы конопли к уплотнению, в результате чего были получены брикеты типа A и B с желаемыми геометрическими характеристиками. 

Долговечность брикетов как продукта

В то же время наблюдалось небольшое, но статистически значимое влияние фрагментации на долговечность этого формованного биотоплива из каннабис. В то же время было бы целесообразно провести комплексные исследования с учетом энергетического баланса с точки зрения повышения энергоэффективности процесса подготовки к уплотнению и агломерации биомассы, а также с учетом полных затрат на производство такого биотоплива. 

Заключение

На экологическую нагрузку газообразных компонентов CO, NO и SO2 значительно повлияла дополнительная фрагментация биомассы конопли, из которой брикеты типа B, полученные во время сгорания, выделяли наименьшие количества этих соединений. 

Хорошо известно, что растительные материалы определяли развитие человечества с самого начала, и никакой технический прогресс невозможен без подходящих материалов, способных поддержать его.