Розробка моделі процесів термічної переробки органічних речовин змінного складу
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.2.58.2019.03Ключові слова:
органічна сировина, термічне перетворення, визначення складуАнотація
Метою є розробка єдиної моделі різних процесів термічної переробки органічних речовин. Враховано можливість визначення складу речовин в процесі їх переробки в режимі реального часу. Передбачена можливість обліку різного фазового стану вихідної сировини. Модель будується на основі методу розрахунку процесів горіння палива в рідинних ракетних двигунах. У виконаних раніше роботах проведено порівняння отриманих на її основі результатів розрахунків з наявними даними для випадку спалювання в повітрі метану і етилового спирту. Запропонована модель відрізняється можливістю обліку в складі продуктів реакції в конденсованої фазі у вигляді вуглистого залишку. Його наявність супроводжує процесу піролізу. Виконано розрахунок складу продуктів процесу повільного піролізу деревини сосни. Проведено порівняння отриманих результатів з наявними даними. Для визначення невідомого складу вихідної сировини використовується розроблена раніше модель для випадку газоподібного його уявлення. В результаті визначається брутто-формула газоподібного палива. Особливістю даного процесу є необхідність забезпечення ізоентальпійності процесу горіння. Така умова може бути забезпечено в камері згоряння ракетного типу з регенеративним охолодженням. Відзначено, що отримані таким чином результати можуть бути розширені на випадок різних видів горючих речовин в конденсованому стані. Розроблена модель термічного перетворення і на її основі спосіб визначення невідомого складу гетерофазних органічних горючих речовин може бути використаний при переробці різних альтернативних видів горючих, виробничих і побутових відходів. Визначення в режимі реального часу їх змінного складу може дозволити організацію керованого процесу їх спалювання. В результаті виконаної роботи: обрана і адаптована єдина модель для вирішення завдань спалювання, газифікації та повільного піролізу при відомому складі вихідних вуглеводневих речовин; наведені результати розрахунків на її основі; запропонований метод визначення в режимі реального часу складу вуглеводневої складової горючих речовин в різних агрегатних станах.
Завантаження
Посилання
New Satellite Data Reveals Progress: Global Gas Flaring Declined in 2017. Press release, July 17, 2018. URL: https://www.worldbank.org/en/news/press-release/2018/07/17/new-satellite-data-reveals-progress-global-gas-flaring-declined-in-2017.
Eman A.E. Gas Flaring in Industry: an Overview. Petroleum & Coal. 2015. 57(5). 532-555. URL: www.vurup.sk/petroleum-coal.
IPCC, 2014: Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. URL: https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/05/SYR_AR5__FINAL_full_wcover.pdf.
Brown R. C. Thermochemical Processing of Biomass: Conversion into Fuels, Chemicals and Power. Wiley, 2019. 408 p. ISBN: 978–1–119–41757–6.
Perrot J.-F., Subiantoro A. Municipal Waste Management Strategy Review and Waste-to-Energy Poten-tials in New Zealand. Sustainability. 2018. 10(9). 3114. DOI: https://doi.org/10.3390/su10093114.
Astrup T.F., Tonini D., Turconi R., Boldrin A. Life cycle assessment of thermal Waste-to-Energy tech-nologies: Review and recommendations. Waste Management. 2015. Vol. 37. 2015. P. 104–115. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2014.06.011.
Bosmans A., Vanderreydt I., Geysen D., Helsen L. The crucial role of Waste-to-Energy technologies in enhanced landfill mining: a technology review. Journal of Cleaner Production. 2013. Vol. 55. P. 10–23. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2012.05.032.
Leibbrandt N.H., Aboyade A.O., Knoetze J.H., Görgens J.F. Process Efficiency of Biofuel Production Via Gasification and Fischer–Tropsch Synthesis. Fuel. 2013. Vol. 109. 2013. P. 484–492. DOI: doi.org/10.1016/j.fuel.2013.03.013.
An overview of advances in biomass gasification / V.S. Sikarwar, M. Zhao, P. Clough et al. Energy Environ. Sci., 2016, 9, 2939-2977. DOI: 10.1039/C6EE00935B.
Samiran N.A., Jaafar M.N.M., Ja’afar M., Chong C.T. Review of Biomass Gasification Technology to produce Syngas. American-Eurasian Journal of Sustainable Agriculture. 8(7),•March 2014. URL: https://www.researchgate.net/publication/278849675.
Kwiatkowski K., Dudyński M., Bajer K. Combustion of Low-Calorific Waste Biomass Syngas. Flow, Turbulence and Combustion. 2013. Vol. 91, Issue 4. P. 749–772. DOI: https://doi.org/10.1007/s10494-013-9473-9.
Potential of Pyrolysis Processes in the Waste Management Sector / D.Czajczyńska, L.Anguilano, H.Ghazal, R.Krzyżyńska, A.J.Reynolds, N.Spencer, H.Jouharaa / Thermal Science and Engineering Progress. 2017. Vol. 3. P. 171–197. DOI: doi.org/10.1016/j.tsep.2017.06.003.
A review on pyrolysis of plastic wastes / S.D.A. Sharuddin, F. Abnisa, Wan M.A. Wan Daud, M.K. Aroua. Energy Conversion and Management. 2016. 115. 308–326. DOI: https://doi.org/ 10.1016/j.enconman.2016.02.037.
An open‐source biomass pyrolysis reactor / D. Woolf, J. Lehmann, S. Joseph and others. Biofuels, Bio-products and Biorefining. 2017. Vol. 11, Is. 6. DOI: https://doi.org/10.1002/bbb.1814.
Huang Y.-F., Chiueh P.-T., Lo S.-L. A review on microwave pyrolysis of lignocellulosic biomass. Sustainable Environment Research. 2016. Vol. 26, Is. 3. P. 103–109. DOI: https://doi.org/ 10.1016/j.serj.2016.04.012.
Максимов М.В., Брунеткин А.И., Бондаренко А.В. Модель и метод определения условной фор-мулы углеводородного топлива при сжигании. Східно-європейський журнал передових техно-логій. 2013. №6/8 (66). С. 20–27.
Определение состава сжигаемого газа методом ограничений как задачи интерпретации модели / А. И. Брунеткин, В. О. Давыдов, А. В. Бутенко, А. П. Лысюк, А. В. Бондаренко. Східно-європейський журнал передових технологій. 2019. №3/6 (99). С. 22–30. DOI: 10.15587/1729–4061.2019.169219.
Термодинамические и теплофизические свойства продуктов сгорания: справочник: в 6т. / под науч. ред. акад. В.П. Глушко. Москва: ВИНИТИ; Топлива на основе кислорода и воздуха. 1973. Т. 3. 624 с.
Брунеткин А.И., Максимов М.В. Метод определения состава горючих газов при их сжигании. Науковий вісник НГУ. 2015. №5. С. 83–90. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Nvngu_2015_5_16.
Максимов М.В., Брунеткин А.И., Максименко А.А., Лысюк О.В. Математическая модель опре-деления состава смеси углеводородных кислородосодержащих газов сжигаемого топлива. Вчені записки таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського, Серія Технічні науки. 2018. Т. 29(68), №1, C. 77–84. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/sntuts_2018_29_1%282%29__17.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Редакція збірника «Праці Одеського політехнічного університету» практикує політику відкритого доступу до опублікованого змісту, підтримуючи принципи вільного поширення наукової інформації та глобального обміну знаннями задля загального суспільного прогресу. Контент розповсюджуються відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution Licence.
