Registration Number
0419U003868, Candidate dissertation
Status
Кандидат технічних наук
Date
27-09-2019
popup.evolution
.
Title
Substantiation of process parameters of carbon-containing heterogeneous medium conversion into gas under the influence of plasma energy
Author
Davydov Serhii L.,
popup.head Bulat Anatoly F.
popup.opponent Skyba Margaryta I.
popup.opponent Inkin Oleksandr V.
popup.rada
Institute of Geotechnical Mechanics named by N. Poljakov of National Academy of Sciences of Ukraine
Description
Метою роботи є встановлення закономірностей зміни стану і властивостей вуглецевмісного середовища і обґрунтування раціональних параметрів процесу його перетворення в газ, під впливом енергії плазми для подальшого екологічно безпечного використання продуктів вуглевидобутку та інших вуглецевмісних середовищ. Об’єкт дослідження – процеси зміни стану та властивостей гетерогенних вуглецевмісних середовищ під впливом енергії плазми. Для вирішення поставлених задач у роботі використано комплексний метод, який включає: аналіз і узагальнення відомих досліджень для обґрунтування доцільності термоперетворення вуглецевмісного середовища в газ під впливом енергії плазми; дослідження процесів термодинаміки перетворень з використанням стандартних програмних пакетів; дослідження процесів кінетики термоперетворення з урахуванням характеру тепло- і масообміну, рівновісного стану та властивостей компонентів, що реагують; експериментальні дослідження процесів з визначенням параметрів дії енергії плазми; обробку та узагальнення результатів дослідження методами статистичного аналізу. Наукове значення роботи полягає у встановленні закономірностей зміни кількості та складу газової фази при дії енергії парової плазми на вуглецевмісне середовище, в обґрунтуванні раціональних параметрів теплової дії в сумісних процесах перетворення, в розроблених методах визначення питомих енерговитрат процесу перетворення, та оцінки економічної і екологічної доцільності застосування способу, що розробляється в різних галузях виробництва. В роботі встановлені закономірності зміни стану і властивостей вуглецевмісного гетерогенного середовища в газ під впливом енергії плазми, визначені основні фактори цього впливу, обґрунтовано раціональні параметри процесу перетворення. В умовах сумісних в часі і просторі процесів плазмоутворення, генерації окиснювача з води і перетворення середовища, встановлені залежності виходу і складу газової фази, її енергетичних показників, ступеню перетворення вуглецю від температури в реакційному просторі, якості та складу середовища і окиснювача, співвідношення мас реагуючих компонентів. Встановлено раціональне значення температури повної конверсії вуглецю в частинках дисперсного середовища, коли спостерігаються максимальними ступінь перетворення вуглецю та вихід газу з вмістом енергетичної складової 99% за рахунок водня з окиснювача. Визначені залежності кінетичних констант швидкості реакцій перетворення та продуктивності процесу від температури в реакційному просторі, характеру теплообміну, конвективної і радіаційної складових теплового потоку. Розраховані енергетичні показники процесу перетворення з урахуванням елементного складу середовища і окиснювача та енергетичний коефіцієнт корисної дії процесу, встановлено рівень вирішення проблем екологічної безпеки. Дана оцінка застосування пароплазмового способу в загальній теплоенергетиці, при виробництві синтетичного моторного палива, в технологіях прямого відновлення заліза, визначена економічна ефективність застосування способу при виробництві захисних атмосфер для термічної обробки металу, очікуваний економічний ефект складає 112 грн. на 1 тону переробленої продукції.
Registration Date
2019-10-04
popup.nrat_date
2020-04-03 / 2026-06-29
