Аналіз кінетики фільтраційного сушіння подрібнених стебел бавовника

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.252352

Ключові слова:

стебла бавовника, кінетика, фільтраційне сушіння, відносна волоність, втрати тиску, стаціонарний шар, волокнисті частинки

Анотація

Сушіння подрібнених рослинних матеріалів, зокрема подрібнених стебел бавовника, є складною тепломасообмінною і технологічною задачею. Успішне розв’язання цієї задачі, у кінцевому результаті, визначає питомі енергетичні затрати на процес сушіння та якість готової продукції. Раціональний режим сушіння подрібнених стебел бавовника повинен забезпечити мінімально можливу тривалість процесу, енергетичні витрати та забезпечити необхідні якісні характеристики висушеного матеріалу. Для вирішення цієї задачі необхідно дослідити вплив технологічних параметрів процесу (температури та швидкості фільтрування теплового агенту), а також товщини стаціонарного шару подрібнених стебел бавовника на кінетику сушіння.

Проведені узагальнення експериментальних досліджень кінетики фільтраційного сушіння подрібнених стебел бавовника в періоді повного насичення теплового агенту вологою.

Показано вплив температури сушильного агенту, швидкості його фільтрування крізь стаціонарний шар різної висоти вологих подрібнених стебел бавовника на кінетику фільтраційного сушіння. Представлені результати дослідження динаміки видалення вологи за різних параметрів теплового агенту та висот стаціонарного шару подрібнених стебел бавовника.

Отримана залежність  згідно якої визначають значення кінетичного коефіцієнту η, для подрібнених стебел бавовника та розраховано значення кінетичного коефіцієнта а=20,74 1⁄м. Отримана залежність  за допомогою якої можна узагальнити кінетику фільтраційного сушіння подрібнених стебел бавовника у періоді повного насичення теплового агенту вологою в межах зміни вологовмісту шпону

Порівнюючи експериментальні дані із теоретично розрахованими показано, що максимальне абсолютне значення відносної похибки не перевищує 15,2 %

Біографії авторів

Zagira Kobeyeva, M. Auezov South Kazakhstan University

PhD Doctoral Student

Department of Technological Machines and Equipment

Alisher Khussanov, M. Auezov South Kazakhstan University

Сandidate of Technical Sciences, Associate Professor

Department of Technological Machines and Equipment

Володимир Михайлович Атаманюк, Національний університет «Львівська політехніка»

Доктор технічних наук, професор

Кафедра хімічної інженерії

Зоряна Ярославівна Гнатів, Національний університет «Львівська політехніка»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра хімічної інженерії

Botagoz Kaldybayeva, M. Auezov South Kazakhstan University

PhD, Associate Professor

Department of Standardization and Certification

Dauren Janabayev, M. Auezov South Kazakhstan University

PhD

Department of Technological Machines and Equipment

Леся Йосифівна Гнилянська, Національний університет «Львівська політехніка»

Кандидат економічних наук, доцент

Кафедра менеджменту і міжнародного підприємництва

Посилання

  1. Atamanyuk, V., Gnativ, Z., Kindzera, D., Janabayev, D., Khusanov, A. (2020). Hydrodynamics of Cotton Filtration Drying. Chemistry & Chemical Technology, 14 (3), 426–432. doi: https://doi.org/10.23939/chcht14.03.426
  2. Zhou, L., Shi, C.-Q., Liu, C.-Y., Jiang, E.-C., Xu, X.-W. (2009). Pyrolysis Characteristics And Kinetics Of Cotton Stalk. 2009 International Conference on Energy and Environment Technology. doi: https://doi.org/10.1109/iceet.2009.192
  3. Yang, Y., Zhang, Y., Zheng, W., Yuan, Q. (2013). Optimizing Technological Parameters of Cotton Stalk and Pyrolysis Products. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 44 (12), 160–163.
  4. Ullah, S., Zaidi, S. B. A., Aman, A. (2021). Evaluating the Properties of Bio-oil Modified Bitumen Derived from Cotton Stalk Waste. Proceedings of the International Conference on Engineering, Technology and Social Science (ICONETOS 2020). doi: https://doi.org/10.2991/assehr.k.210421.087
  5. Negmatov, S. S., Holmurodova, D. K., Abed, N. S., Negmatova, K. S., Boydadaev, M. B., Tulyaganova, V. S. (2020). Development of effective compositions of composite wood-plastic board materials based on local raw materials and industrial waste. Plasticheskie massy, 1 (11-12), 28–32. doi: https://doi.org/10.35164/0554-2901-2020-11-12-28-32
  6. Reddy, N., Yang, Y. (2014). Fibers from Cotton Stalks. Innovative Biofibers from Renewable Resources, 13–14. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-662-45136-6_5
  7. Al Afif, R., Pfeifer, C., Pröll, T. (2020). Bioenergy Recovery from Cotton Stalk. Advances in Cotton Research. doi: https://doi.org/10.5772/intechopen.88005
  8. Ahimetova, G. N. (2011). World experience and review of the development of cotton production in Kazakhstan. Modern problems of science and education, 1, 53–58.
  9. Hamawand, I., Sandell, G., Pittaway, P., Chakrabarty, S., Yusaf, T., Chen, G. et. al. (2016). Bioenergy from Cotton Industry Wastes: A review and potential. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 66, 435–448. doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.08.033
  10. Kobeyeva, Z. S., Khussanov, A. Y., Atamanyuk, V. M., Khussanov, Z. Y. (2021). Determination of physico-chemical characteristics of crushed cotton stems for further processing. Reports of the NAS RK, 6 (340), 106–113. doi: https://doi.org/10.32014/2021.2518-1483.117
  11. Kobeyeva, Z., Khussanov, A., Atamanyuk, V., Hnativ, Z., Kaldybayeva, B., Janabayev, D. (2021). Research of hydrodynamics of gas flow filtration through a stationary layer of crushed cotton stalks (wild cotton). Technology Audit and Production Reserves, 5 (1 (61)), 46–51. doi: https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.240250
  12. Mujumdar, A. S. (Ed.) (2015). Handbook of Industrial Drying. Mujumdar. CRC Press, 1352.
  13. Atamaniuk, V. M., Humnytskyi, Ya. M. (2013). Naukovi osnovy filtratsiynoho sushinnia dyspersnykh materialiv. Lviv: Vydavnytstvo Natsionalnoho universytetu “Lvivska politekhnika”, 276.
  14. Peters, B., Bruch, C. (2003). Drying and pyrolysis of wood particles: experiments and simulation. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 70 (2), 233–250. doi: https://doi.org/10.1016/s0165-2370(02)00134-1
  15. Saastamoinen, J., Richard, J.-R. (1996). Simultaneous drying and pyrolysis of solid fuel particles. Combustion and Flame, 106 (3), 288–300. doi: https://doi.org/10.1016/0010-2180(96)00001-6
  16. Chen, D., Zheng, Y., Zhu, X. (2013). In-depth investigation on the pyrolysis kinetics of raw biomass. Part I: Kinetic analysis for the drying and devolatilization stages. Bioresource Technology, 131, 40–46. doi: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2012.12.136
  17. Collignan, A., Nadeau, J. P., Puiggali, J. R. (1993). Description and analysis of timber drying kinetics. Drying Technology, 11 (3), 489–506. doi: https://doi.org/10.1080/07373939308916840
  18. Tsiura, N., Kindzera, D., Huzova, I., Atamanyuk, V. (2021). Study of the kinetics of drying iron (II) sulfate heptahydrate by filtration method. ScienceRise, 1 (72), 11–21. doi: https://doi.org/10.21303/2313-8416.2021.001583
  19. Matkivska, I., Gumnytskyi, Y., Atamanyuk, V. (2014). Kinetics of Diffusion Mass Transfer during Filtration Drying of Grain Materials. Chemistry & Chemical Technology, 8 (3), 359–363. doi: https://doi.org/10.23939/chcht08.03.359
  20. Ivashchuk, O. S., Atamanyuk, V. M., Gnativ, Z. Y., Chyzhovych, R. A., Zherebetskyi, R. R. (2021). Research into kinetics of filtration drying of alcohol distillery stillage. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii, 4, 58–65. doi: https://doi.org/10.32434/0321-4095-2021-137-4-58-65
  21. Guzyova, I., Khanyk, Ya., Atamanyuk, V. (2003). Calculation of kinetic factors of filtration drying of disperse materials in conditions of reducing a height lay. Naukovyi visnyk NLTU Ukrainy, 13.1, 117–121.
  22. Lykov, A. V. (1968). Teoriya sushki. Moscow: Energiya, 472.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-02-25

Як цитувати

Kobeyeva, Z., Khussanov, A., Атаманюк, В. М., Гнатів, З. Я., Kaldybayeva, B., Janabayev, D. ., & Гнилянська, Л. Й. (2022). Аналіз кінетики фільтраційного сушіння подрібнених стебел бавовника. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(8(115), 55–66. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.252352

Номер

Том 1 № 8(115) (2022): Енергозберігаючі технології та обладнання

Розділ

Енергозберігаючі технології та обладнання

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Zagira Kobeyeva, Alisher Khussanov, Volodymyr Atamanyuk, Zoriana Hnativ, Botagoz Kaldybayeva, Dauren Janabayev, Lesia Gnylianska

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.