Совершенствование техники и технологии процесса газификации отходов деревообработки

• Автор: Садртдинов, Алмаз Ринатович
• Шифр специальности: 05.21.05, 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 177 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

Глава Г. СОВРЕМЕННОЕ РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИЙ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ

ПРОМЫШЛЕННОСТИ

1Л. Характеристики биотоплив и отходов деревообработки

1.2. Термохимические методы переработки отходов деревообработки..

1.3. Современное состояние техники и технологии газификации

отходов деревообработки

1.4. Основные принципы математического моделирования процесса

газификации
Выводы
Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ГАЗИФИКАЦИИ ОТХОДОВ ДЕРЕВООБРАБОТКИ
2.1. Физическая картина процесса газификации отходов деревообработки
2.2. Формализация процесса газификации отходов деревообработки
2.3. Математическое описание процесса газификации отходов деревообработки
2.4. Методика решения и алгоритм расчета процесса газификации
отходов деревообработки
Выводы
Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГАЗИФИКАЦИИ ОТХОДОВ ДРЕВООБРАБОТКИ

3.1. Описание экспериментальных установок для исследования
процесса газификации отходов деревообработки
3.1.1. Экспериментальная установка для исследования процесса прямоточной газификации отходов деревообработки
3.1.2. Экспериментальная установка для определения параметров процесса в зоне пиролиза
3.2. Методика проведения экспериментальных исследований
3.2.1. Методика проведения исследований процесса газификации отходов деревообработки
3.2.2. Методика определения параметров процесса в зоне
пиролиза
3.3. Анализ результатов математического моделирования и
экспериментальных данных
Выводы
Глава 4. ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ГАЗИФИКАЦИИ ОТХОДОВ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ '
ПРЕДПРИЯТИЙ
4.1. Исследование морфологического и элементарного состава и .
структурно-механических свойств отходов деревообработки
4.2 Инженерная методика расчета газификатора
4.2.1. Расчет параметров газогенератора прямоточного типа
4.2.2. Конструкция газогенератора прямоточного типа
4.2.3. Расчет параметров топочных газов
4.2.4. Аэродинамический расчет газификатора
4.2.5. Расчет котла-утилизатора
4.3. Опытно-промышленная установка газификации для переработки высоковлажных отходов деревообработки
4.4. Опытно-промышленная установка для термической переработки отходов деревообработки содержащих полимерные включения

4.5. Анализ экономической эффективности внедрения промышленной
установки
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Программа расчета процесса газификации отходов
деревообработки
Приложение 2. Статистическая обработка расчетных и
экспериментальных данных
Приложение 3. Определение оптимальных режимно-технологических
параметров работы системы автоматизации
Приложение 4. Аэродинамический расчет газовоздушного тракта установки для термической переработки отходов деревообработки,
содержащих полимерные включения
Приложение 5. Акты внедрения

Характерной особенностью современных методов разработки новых технологических схем процесса газификации отходов является широкое применение системного» анализа» и математического' моделирования с целью проведения численных экспериментов как- на;стадии проектирования с целью сокращения.* сроков' внедрения.процессов, так и? на» стадии эксплуатации» для; оптимизации технологических режимов.
1.4. Основные подходы к математическому моделированию процесса газификации
Процесс газификации древесных отходов представляет собой сложный комплекс физико-химических явлений; к которым относятся:
— нагрев материала;
- испарение содержащейся в нем» влаги;
— пиролиз органической, массы-и» горение летучих веществ;
- гетерогенное реагирование, углеродного остатка (угля) с продуктами горения (стадия восстановления);;
Стадии восстановления^ является* основным» источником и потребителем энергии в газификаторе [76, 116, 121, 131XJL .
Так как уголь представляет собой пористое тело; которое в результате гетерогенных, реакций изменяет свою» структуру и свойства, стадия» восстановления» является» сложной совокупностью взаимосвязанных физикохимических процессов теплообмена и массопереноса продуктов:химических реакций.
Массоперенос. при газификации древесных отходов можно представить как совокупность, процессов, складывающаяся из молекулярной и турбулентной диффузий, а также из конвективного массопереноса и диффузии в порах.. Взаимодействие между компонентами происходит, и в окружающем частицу пространстве и в порах.
В связи со сложностью процесса газификации необходимо учитывать как минимум пять групп переменных величин: геометрические,