Исследование действия микроволнового излучения на древесину разных пород

Т.В. Буткова, студент 5 курса

Руководитель: д.х.н., проф. О.И. Тужиков

ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный технический университет»

E-mail: tuzhikov_oi@vstu.ru

Разработка энергосберегающих тепловых процессов является актуальной проблемой современных технологий.

В работе приведены результаты пиролиза древесины разных пород с использованием микроволнового излучения. Применение микроволновых технологий имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами термической обработки. К ним можно отнести объемный характер разогрева древесины, отсутствие тепловой инерции, увеличение качества продуктов, энергосбережение.

Нами исследовалось воздействие микроволнового излучения на различные породы древесины при температурах до 500 °С. Полученные результаты представлены в таблице 1. Хромато-масс-спектральным способом анализировалась полученная «жижка» (древесный конденсат), в составе которой идентифицировано около 15 продуктов с содержанием не ниже 1 % отогнанной органической массы.

Таблица 1 – Результаты воздействия микроволнового излучения на древесину

Вид древесины	Время нагрева, мин.	Получено, %
		древесный уголь	«жижка»	газообразные продукты
Дуб	32	57,41	25,6	16,99
Береза	26	50,1	31,68	18,22
Сосна	27	43,04	26,39	30,57
Осина	27	45,63	32,62	24,75
Вишня	35	67	17	16
Акация	30	57,58	27,52	14,9

Как видно из таблицы, под воздействием микроволнового излучения пиролиз древесины проходит в течение 27 - 35 минут. На аналогичные процессы при тепловом воздействии требуется 15 - 20 часов.

Получение и исследование углеродных бумаг на основе карбонизованных и графитизированных гидратцеллюлозных волокон

А.О. Виноградова, студент 5 курса

Руководитель: д.т.н., проф. С.В. Буринский

ФГБОУ ВПО «Cанкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна»

Разработка методов получения электропроводящих углеродных бумаг является важным направлением в области водородной энергетики. Данная работа посвящена разработке метода получения бумаг-прекурсоров с заданными свойствами для газодиффузионных подложек из углеродных волокон на основе гидратцеллюлозы и изучению их свойств.

Целью данной работы являлась отработка методов получения равномерных по плотности углеродных бумаг (УБ) на основе гидратцеллюлозы (ГЦ) «мокрым» способом и изучение их свойств.

В результате выполнения работы был отработан режим получения электропроводящих бумаг из смеси карбонизованных (КУБ) и графитизированных (ГУБ) коротких (4 - 5 мм) волокон на основе ГЦ и связующих ПВС-волокон. Проведена оценка структурных показателей полученных углеродных бумаг и влияние на них длины резки волокон, содержания доли связующих волокон, поверхностной плотности бумаг.

Таблица 1 – Характеристики углеродных бумаг

Образец бумаги и его поверхностная плотность, г/м2	Содержание ПВС-волокон в бумаге, %	Фактическая поверхностная плотность после сушки бумаги, г/м2	Изменение поверхностной плотности, %	Средняя толщина образца, мкм	Примечания
КУБ 100 КУБ 150 КУБ 150 КУБ 100	5 5 3 0	133 148 100 114	18 8,68 2,48 4,8	374 573 321 347	У всех образцов углеродных бумаг достаточно однородная структура

Равномерность бумаг тем выше, чем короче длина волокон, содержание ПВС волокон не ниже 5 - 10 %. Бумаги, содержащие более длинные волокна, требуют при диспергировании присутствия ПАВ. С увеличением содержания доли связующих ПВС волокон увеличивается плотность бумаг. Равномерность бумаг из ГУВ также достаточно высока, но требует большего времени разволокнения и присутствия ПАВ.