Разработка научных и методических основ экологически эффективных паротермических технологий переработки и рециклинга органических отходов для строительства

• Автор: Аристархов, Дмитрий Викторович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 338 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ,

СИМВОЛОВ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ В ТОПЛИВНЫЕ И СЫРЬЕВЫЕ РЕСУРСЫ.

1.1. Проблемы переработки отходов биомассы.

1.2. Термическая обработка резинотехнических отходов

1.3. Анализ современных методов термической переработки отходов пластмасс.

1.4. Технологии утилизации нефтесодержагдих отходов

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМИЧЕС КОЙ ДЕСТРУКЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ В

ПАРОВОЙ СРЕДЕ

2.1. Системы измерений теплофизических и физикохимических параметров
2.1.1. Экспериментальный стенд для исследования терми
ческой деструкции биомассы.
2.1.2. Установка для исследования деструкции пластмасс
и полимеров
2.2. Продукты термодеструкции биомассы, пластмасс, резиновых отходов
2.3. Топлива на основе композиций из продуктов деструкции органических отходов
2.3.1. Топливо из биомассы и горючих отходов
2.3.2. Топливо из резиновых отходов.
3. ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОС И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ПАРОМ ОРГА
НИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Тепломассоперенос при паровой обработке биомассы
3.2 Физикохимические процессы при паротермической деструкции отходов пластмасс.
3.3. Термическая деструкция резиновых отходов.
3.4. Тепломассоперенос при обработке паром нефтесодержащих отходов
4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАТОВОГО ТЕРМОЛИЗА ОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
4.1. Модель термолиза изношенных шин
4.2. Моделирование термолиза кусковых резиновых отходов
4.3. Термолиз древесных отходов.
4.4 Термолиз дисперсных резиновых отходов.
5. НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОТХОДОВ.
5.1. Процесс производства смесевых топлив из биомассы и нефтепродуктов
5.1.1. Технологическая схема
5.1.2. Режимные параметры
5.1.3. Состав и устройство оборудования
5.1.4. Материальный баланс и тепловой расчет.
5.2. Технология получения топлива га резиновых отходов
5.3. Технологический процесс получения газообразных топлив
га отходов пластмасс.
6. СТРОИТЕЛЬНЫЕ И ФИЛЬТРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ПРОДУКТОВ ПАРОВОГО ТЕРМОЛИЗА ПРОИЗВОД СТВЕННЫХ ОТХОДОВ
6.1. Теплоизоляционные и фильтрующие материалы из древесных отходов
6.2. Адсорбенты из резиновых отходов для очистки жидких и газообразных выбросов
6.3. Строительные материалы из резиновых отходов
7. ЭКОЛОГИЧСКИЕ АСПЕКТЫ ПАРОВОГО ТЕРМОЛИЗА ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ
7.1. Воздействие на окружающую среду при паровой обработке биомассы.
7.2. Оценка ксенобиотического влияния на природу продуктов
ф парового термолиза резиновых отходов.
7.3. Экологические особенности паровой деструкции отходов пластмасс
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Для защиты окружающей среды от вредных выбросов применяются две системы очистки газов с помощью электростатического скруббера и камеры газоочистки . В Японии на ряде заводов по производству цемента в качестве топлива для печей обжига используют изношенные шины . В Российской Федерации на Липецком цементном заводе была проведена серия испытаний возможности сжигания изношенных шин в цементных печах. По результатам испытаний установлено, что сжигание шин в зоне кальцинирования печей мокрого способа производства цемента приводит к большим выбросам в окружающую среду и снижению сортности цемента. Прямое сжигание РТО для производства электроэнеогии и тепла является наименее выгодным, поскольку при этом теряется ценное сырье и низкоэффективно используется энергия. Известно , что при сжигания одной шины выделяется количество энергии эквивалентное сжиганию от 6 до 8 л нефти. Распространение технологии прямого сжигания РТО в ряде стран мира США, Япония, Германия, Англия, Италия, Франция обусловлено тем, что другие более эффективные технологии переработки РТО в настоящее время еще не достигли такого уровня развития, который обеспечивал бы конкурентоспособность по сравнению с технологиями сжигания. Дальнейшее развитие и распространение технологий прямого сжигания РТО связано с решением ряда технических, экономических и экологических проблем, разработкой научных основ процессов горения РТО с высокой полнотой сгорания, связыванием тяжелых металлов в зольном остатке, снижением эмиссии оксидов серы и азота в окружающую среду. Технические проблемы, связанные с технологиями прямого сжигания РТО, заключаются в разработке специальных конструкций топок, а также надежных и эффективных систем газоочистки от токсичных соединений и тяжелых металлов. Основной экономической проблемой технологии прямого сжигания РТО является высокая по сравнению с энергией из нефти и природного газа стоимость получаемой энергии. Экологические проблемы прямого сжигания РТО обусловлены выбросами высокотоксичных газообразных соединений, тяжелых металлов и сажи в окружающую среду. Для решения этих проблем в настоящее время применяются дорогостоящие системы очистки и сложные топочные устройства. В СНГ и за рубежом проводятся работы по пиролизу резиновых технических отходов США, Япония, Германия, Швейцария, Канада и др. На лабораторном и опытнопромышленном уровне разработан целый спектр современных систем для пиролиза РТО. В зависимости от параметров процесса и аппаратурного оформления пиролиз РТО может проводигся при режиме, который обеспечивает получение газа и твердого остатка при минимальном выходе жидкой фракции смол, либо получения максимального количества смол в качестве целевых продуктов. В Германии г. Эбенхаузен на пиролизной установке перерабатывается до тыс. Установка работает как автономное, независимое от внешних поставщиков предприятие . Компания i i i построила завод, работающий по методу пиролиза, который перерабатывает до 6 тыс. Производится технический углерод, масло и газ . Фирма ii Англия в местечке ФорЭшед построила завод по переработке методом пиролиза до тыс. На установке могут перерабатываться не только изношенные шины, но и любые резиновые отходы. При пиролизе образуется газ, пары масла и углеродсодержащий остаток. Га после очистки и сушки используется для собственных нужд обогрев рециркулирующего газа, а жидкую фракцию разделяют на легкий дистиллят от 3 до 4 тыс. Твердых продуктов производится до ,5 тыс. Извлекаемый металл до 5 тыс. НПО Техуглерод Россия разработана технология пиролиза РТО с целью получения активированного угля и топливных компонентов пиролизный 1аз и жидкая пиролизная смола. По разработанной технологии была спроектирована опытнопромышленная установка мощностью тыс. Следует отмстшъ ряд интересных направлений, разрабатываемых в России и за рубежом с целью усовершенствования пиролизной технологии переработки РТО. Американская фирма Ii I. , на которой можно перерабатывать около тыс.