Разработка аппаратов для улучшения экологической обстановки при использовании жидкого углеводородного топлива

• Автор: Никишина, Юлия Геннадьевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 163 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение. Цель и задачи исследований

Глава 1. Актуальность совершенствования природоохранных

мероприятий на энергетических комплексах

1.1. Выбор комплексного метода по снижению загрязнения

окружающей среды предприятиями теплоэнергетики.

1.1.1. Общая оценка загрязнения окружающей среды тепловыми энергетическими комплексами.

1.1.2. Анализ существующих способов снижения выбросов оксидов азота на ТЭС.

1.1.3. Анализ существующих способов очистки и утилизации замазученных сточных вод.

1.1.4. Сжигание водомазутных эмульсий на предприятиях теплоэнергетики как

эффективный способ комплексного решения вопроса охраны окружающей

1.2. Теоретические основы приготовления водонефтяных эмульсий и их основные характеристики
1.3. Аппаратура, применяемая для получения эмульсий
Глава 2. Теоретические исследования процессов смешения и
приготовления эмульсий.
2.1. Физическая модель процесса приготовления ультратонких
эмульсий
2.2. Математическая модель процесса смешения.
2.3. Математическая модель процесса эмульгирования.
Глава 3. Экспериментальные исследования
3.1. Описание экспериментальных установок
3.1.1. Лабораторные установки
3.1.2. Опытнопромышленный РПАА высокого давления.
3.1.3. Методика проведения экспериментальных исследований
3.2. Экспериментальные исследования процесса приготовления
эмульсий
3.2.1. Исследование кинетики процесса перемешивания.
3.2.2. Исследование кинетики приготовления ультратонких эмульсий
3.2.3. Проверка адекватности математических моделей.
3.3. Исследование реологических свойств водомазутных эмульсий .
3.3.1. Описание экспериментальных установок для снятия реологических характеристик
3.3.2. Экспериментальные исследования реологических свойств ВМЭ.
3.4. Поиск наилучших эксплуатационных характеристик РПАА и топлива
3.4.1. Поиск оптимальных параметров РПАА
3.4.2. Оценка эксплуатационных характеристик топлива.
Глава 4. Отработка, и внедрение в промышленность новых
технологий и аппаратов
4.1. Разработка технологии приготовления ВМЭ и ее подачи в котлоагрегат на ТЭЦ.
4.1.1. Создание опытнопромышленного РПАА
4.1.2. Технологические схемы приготовления и подачи ВМЭ на ТЭЦ.
4.1.3. Разработка технологической схемы для Казанской ТЭЦ1
4.2. Сравнительный анализ по снижению вредных выбросов в биосферу на Казанской ТЭЦ1
4.3. Оценка экономической эффективности внедения РПАА.
Глава 5. Модификации РПАА и области применения.
5.1. Модификации РПАА .
5.2. Оценка областей применения РПАА
Библиографический список.
Приложение.
ВВЕДЕНИЕ ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
Актуальность


На выходе из трубы всех оксидов азота составляет 0, однако в атмосфере происходит превращение 0 в , что приводит к усилению отрицательного воздействия продуктов сгорания на природу и живые организмы, т. более токсичен . При этом, масса вредного вещества увеличивается в 1,5 раза, а токсическое действие возрастает в 7 раз. Основная часть более используемой в процессе эксплуатации теплоэнергетических предприятий воды расходуется в системах охлаждения различных аппаратов. Составы вышеперечисленных стоков различны и определяются типом ТЭС и основного оборудования, мощностью, видом топлива, составом исходной воды, способом водоподготовки и уровнем эксплуатации ,. ТЭЦ. Сточные воды ТЭЦ, содержащие нефтепродукты, поступают от промывки технологических лотков, узлов управления, от охлаждения втулок сальников насосов, к ним же относятся подтоварные, отстоечные и дождевые воды, стекающие с площадок технологических установок и резервуарных парков. Все вышеперечисленные объекты могут являться источниками загрязнения окружающей среды. Кроме того, на ТЭС поступают обводненные мазуты, их обводнение идет и в процессе хранения. При этом приходится проводить обезвоживание топлива, а следовательно возникает вопрос, что делать с замазученной водой. Всесторонний анализ, используемых в настоящее время технологий улова и обезвреживания загрязненных нефтепродуктами сбросных и сточных вод, выявил два основных направления исследований. Первым из них является отделение нефтепродуктов от сточных вод с последующей их утилизацией. Вторым способом является непосредственное использование загрязненных вод в качестве компонентов ВМЭ. Для эффективной реализации мероприятий, направленных на снижение выбросов оксидов азота необходимо четко представлять механизм их образования и роль факторов, влияющих на процесс. В настоящее время установлено три механизма образования оксидов азота на ТЭС термические, быстрые и топливные. Источниками термических 0 на ТЭС является молекулярный азот воздуха, который согласно теории Н. Н.Семенова Я. Б.Зельдовича Д. А.ФранкКаменецкого диссоциирует под действием температуры свыше К с поглощением теплоты. И.Я. С, СО, С2оН. В г. Фенимор 2 обнаружил несоответствие термической теории Зельдовича с тщательно поставленным экспериментом. Позднее наличие так называемого быстрого механизма подтвердил Боумен 3. Образование быстрых оксидов азота происходит в начале зоны горения, в основу положены реакции с участием радикалов СИ, СН2. Оно слабо зависит от температуры и сильно от структуры молекул топлива ,. В основном этот механизм исследовался для газообразных топлив. Задача снижения выхода быстрых 0 пока не решена. Впервые термин топливные оксиды азота появился в самом конце х годов в работах 4, 5. Топливные оксиды азота образуются в процессе окисления связанного азота топлива. В топочном мазуте содержится 0,0, азота. Механизм образования топливных МОх еще не полностью разработан. Влияние топливных МОх на общий выброс оксидов азота более существенно при низких температурах горения Ттах К, что является более актуальным для сжигания углей, особенно низкокачественных. Образование диоксида азота в процессах горения происходит в предпламенной и запламенной зонах. Существует взаимосвязь условий образования диоксида азота с процессом доокисления СО в С в зонах догорания. Диоксид азота образуется в зоне резкого охлаждения пламени в результате взаимодействия с пероксидным радикалом. Критическая температура, ниже которой происходит образование Ы равна 7 К. Повышение скорости охлаждения продуктов сгорания со 0 до Ссек и соответственно изменение условий догорания СО ведет к увеличению доли Ы в суммарном содержании оксидов азота. С уменьшением мощности котла содержание 1М в продуктах сгорания возрастает, что объясняется прежде всего большим коэффициентом избытка воздуха, более интенсивным охлаждением зоны горения. А следовательно необходимы специальные мероприятия для снижения содержания Ш2 уменьшение а, установка дополнительных горячих поверхностей нагрева и т.