Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0424U000170, Кандидатська дисертація На здобуття Кандидат технічних наук Дата захисту 11-06-2024 Статус Запланована Назва роботи Дослідження процесів термічної деструкції відходів та ефективне виробництво альтернативних енергоносіїв Здобувач Сезоненко Олексій Борисович, Керівник Карп Ігор Миколайович Опонент Чернявський Микола Володимирович Опонент Марчук Юрій Васильович Опис Дисертація присвячена дослідженню термічних процесів деструкції відходів, що входять до складу як ТПВ, так і до складу промислових. Загальною рисою, що поєднує об'єкти досліджень є наявність в складі переважної частки вуглеводнів та їхніх похідних. Повнота та ефективність процесів термічної деструкції, що є основною метою роботи, повинна, по перше – забезпечити максимальний вихід цінних паливних компонентів, по друге – унеможливити токсичність твердого залишку процесу. В роботі проаналізовані існуючі методи і технології термічної деструкції (спалювання, газифікація, піроліз, плазмова конверсія, розчинення, торефікація). Виконано аналіз практичної придатності існуючих практик для відходів з широкою морфологією, таких, що виділені зі складу ТПВ (відсів після ліній сортування), некондиційного RDF, відходів виведених з експлуатації транспортних засобів, відходів мастил тощо. Виконаний аналіз технологій та процесів термічної деструкції полімерів в різних виконаннях та варіативних сумішах: полімери різних типів, полімери + відходи масел, полімери + целюлозовмісні відходи (в тому числі з додаванням в процесі допоміжних речовин), полімери + вугілля. Розглянуті перспективні технології розкладання вуглеводневмісних відходів. При виконанні аналізу літературних джерел відмічено, що технології спалювання відходів, в тому числі в установках-інсинераторного типу, незважаючи на досить широке практичне застосування, значно збільшують емісію шкідливих речовин в атмосферу. Показана доцільність сумісної термічної деструкції полімерних складових відходів, відходів мастил та безпечних груп медичних та фармацевтичних відходів. Шляхом аналітичних розрахунків показано, що термодинаміку процесу термічної деструкції складних та важких полімерів nСmН¬(2+2m) можна наблизити до процесу розкладання поліетиленів. Основні труднощі розрахунків рівноважного стану полягають в невизначеності чисельного значення величини n, що залежить від марки, способу виготовлення тощо, що не дозволяє визначити необхідні для аналізу показники: теплоту полімерізації та деполімерізації, теплотворну здатність і інші. Дані, наведені в різних публікаціях, мають істотні відмінності, що впливають на точність подальших розрахунків. Таким чином, аналітичний метод дослідження має ряд обмежень для можливості виконання великого обсягу розрахунків. Доводилось приймати «ідеальні» умови проведення термічної деструкції полімерів. Загалом, для розроблення промислових зразків обладнання, необхідно практично перевіряти адекватність даних, що отримано розрахунковим шляхом. Експериментальні дослідження проводились для перевірки на практиці можливостей запропонованих автором технологій в аспекті максимально повного розкладання органічної складової відходів, кількісних та якісних характеристик отриманих паливних компонентів. Встановлені критичні значення температур в реторті, що характеризують послідовність стадій термічного знешкодження відходів, а саме: від 20 °С до 110 °С – розігрів та початок випарювання води; від 110 до 170 °С – повне випарювання води з відходів; від 170 до 280 °С – процес термічного розкладання полімерів в складі відходів; від 280 до 420 °С – процес розкладання та переводу в парову фазу відходів масел та суміші масел з іншими групами відходів; від 420 до 500…550 °С – завершення процесів розкладання органічних речовин та «прокалювання» залишку. За результатами роботи отримані зразки горючих рідин, які, за сукупністю показників, можуть бути охарактеризовані як паливо за ДСТУ 320.00149943.010-98 «Паливо пічне побутове (ППП). Технічні умови». Частина таких рідин була реалізована споживачам для спалювання на енергогенеруючих об'єктах. Середня підтверджена калорійність – 38…42 МДж/кг. В ході роботи отримані зразки паливних газів, проаналізовані їх хімічний склад та характеристики. На практиці підтверджена можливість спалювання таких газів на типових газових пальниках без додаткового переобладнання та переналагоджування. Результати аналітичних та практичних досліджень лягли в основу розроблення дослідно-промислових стаціонарної та роторної установок, які призначені для утилізації вуглеводневмісних твердих побутових та інших відходів. Установки було введено в експлуатацію в період з 2018 по 2021 р. на спеціалізованому підприємстві Республіки Казахстан. На практиці перевірена ефективність та перспективність запропонованих інженерно-технічних рішень, що базуються на результатах досліджень. Дата реєстрації 2024-06-21 Додано в НРАТ 2024-06-21 Закрити