Моделирование технологических процессов термического обезвреживания отходов на объекте по уничтожению химического оружия

• Автор: Хайбулин, Ринат Гуламович
• Шифр специальности: 05.13.18, 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОТХОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ

ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ.

1.1. Классификация методов термического обезвреживания промышленных отходов.

1.2. Технологические процессы обезвреживания отходов

на объекте по уничтожению химического оружия.

1.3. Состав, количество и классификация отходов.

1.4. Химический состав суммарного твердого отхода.

1.5. Полученные результаты и выводы.

1.6. Постановка цели и задач исследований.

Глава 2. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ОТХОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
2.1. Тепловой баланс процесса сжигания твердых отходов.
2.2. Расчет тепловог о баланса процесса сжигания и дожигания твердых, жидких и газообразных отходов.
2.3. Охлаждение дымовых газов
2.4. Расчет выхода нормируемых газообразных веществ
2.5. Экспериментальная проверка безопасности эксплуатации при повышении мощности установки термического обезвреживания
2.5.1. Безопасная эксплуатация и охрана окружающей среды
на установках термического обезвреживания отходов
2.5.2. Результаты работ по сжиганию в подовой печи
тврдых отходов
2.5.3. Экспериментальная проверка режимов сжигания
шлама после фильтрации реакционных масс
2.6. Полученные результаты и выводы
Глава 3. СРАВНЕНИЕ УСТАНОВОК ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОТХОДОВ МЕТОДОМ АНАЛИЗА ИЕРАРХИЙ
3.1. Характеристики установок термического обезвреживания отходов.
3.2. Особенности технологических процессов на сравниваемых установках термического обезвреживания отходов.
3.3. Иерархическая структура оценки эффективности установок.
3.4. Полученные результаты и выводы.
Глава 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ И
ТЕПЛО МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ЛИНИИ ДОЖИГАНИЯ ОТХОДОВ И ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ.
4.1. Гидродинамика камеры дожигания жидких и газообразных отходов.
4.2. Численное моделирование гидродинамических и
тепло массообменных процессов в аппарате резкого охлаждения.
4.3. Влияние геометрии канала аппарата быстрого охлаждения
i условия образования диоксинов.
4.4. Полученные результаты и выводы.
Заключение
Литература


В четвертой главе представлены модели гидродинамических и тепло -массообменных процессов линии дожигания отходов и охлаждения продуктов сгорания. Численным методом исследовано влияние геометрии канала аппарата быстрого охлаждения на условия образования диоксинов. В заключении сделаны выводы о проделанной работе. Глава 1. Особое значение при решении задач по обеспечению экологической безопасности жизнедеятельности населения и защиты окружающей среды от загрязнения производственными выбросами [1,] занимает выбор метода переработки или утилизации промышленных отходов. Термическое обезвреживание промышленных отходов является наиболее распространенным и эффективным методом их переработки и уничтожения [5,6], а иногда единственно возможным. Для обезвреживания значительной группы жидких, твердых, пастообразных и газообразных промышленных отходов с большим набором и высокой концентрацией органических и минеральных веществ применяют термические методы. Они заключаются в тепловом воздействии на отходы, при котором происходит окисление или газификация горючих компонентов, термическое разложение или восстановление некоторых вредных веществ с образованием безвредных или менее вредных. Классификация методов термического обезвреживания представлена в таблице 1. Термические методы обезвреживания входят в состав комбинированных методов очистки газов [8,9]. Иногда к термическим методам обезвреживания жидких отходов относят также концентрирование сточных вод выпариванием, вымораживанием и обработкой в крисгаллогидратных установках; сушку; перегонку и ректификацию. Метод термического обезвреживания универсален, характеризуется высокой санитарно-гигиенической эффективностью и потому является основным и перспективным для обезвреживания производственных отходов[,]. Для сжигания жидких, твердых, пастообразных и газообразных отходов применяют различные типы топок, печей и реакторов. Таблица 1. Жидкофазное окисление Используется для обезвреживания жидких отходов и осадков сточных вод. Суть метода состоит в окислении кислородом воздуха органических и элементоорганических примесей сточной воды при 1 = 0-0 °С и Р = 2- МПа. Гетерогенный катализ Применяется для обезвреживания газообразных и жидких отходов. Термокаталитическое окисление Используют для обезвреживания газообразных отходов с низкой концентрацией горючих примесей. Процесс окисления на катализаторах осуществляется при температурах ниже температур самовоспламенения горючих составляющих отхода. Гсрмокаталнтическос восстановление Используют при обезвреживании некоторых типов газообразных отходов, например иитрозных газов, содержащих оксиды азота. Пярофазиое каталитическое окисление Заключается в переводе органических примесей сточной воды в парогазовою фазу с последующим их каталитическим окислением кислородом воздуха. Газификация отходов Предназначена для обработки твердых, жидких и пастообразных отходов с получением горючего газа, смолы и шлака. Осуществляется на воздушном, паровоздушном и парокислом дутье в механизированных шахтных газогенераторах с вращающимися колосниковыми решетками и твердым шлакоудалением; в газогенераторах с псевдоожиженным слоем; в шахтных газогенераторах с фурменной подачей дутья и жидким шлакоудалением (горновой метод). Пиролиз отходов Окислительный пиролиз с последующим сжиганием пиролизных газов Процесс термического разложения отходов при их частичном сжигании или непосредственном контакте с продуктами сгорания топлива[]. Является одной из стадий процесса газификации. Газообразные продукты разложения отходов смешиваются с продуктами сгорания топлива или части отходов, поэтому на выходе из реактора они имеют низкую температуру сгорания, но повышенную температуру. Затем смесь газов сжигают в обычных топочных устройствах. Обычно окислительный пиролиз проводят при 0-0 °С (температура нагрева отходов). Сухая перегонка (сухой пиролиз) Процесс термического разложения отходов, твердого и жидкого топлива без доступа кислорода. Количество и качество продуктов сухого пиролиза зависят от состава отходов и температуры процесса.