Разработка и исследование систем термического обезвреживания газовых выбросов в топках котлов

• Автор: Аксенов, Валерий Леонидович
• Шифр специальности: 05.14.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 224 c. : ил

Введение

ГЛАВА I. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗНРЕШВАШЯ

ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Способы очистки газовых выбросов

1.2. Термические методы обезвреживания газовых

выбросов

1.2.1. Технология термической очистки .

1.2.2. Кинетические закономерности дожигания

органических примесей.

1.3. Обезвреживание газовых выбросов в топках

промышленных котлов.

1.4. Оценка эффективности термического обезвреживания газовых выбросов
1.5. Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕШВАНИЯ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ В КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТАХ
2.1. Теплообмен в топке котла при повышенных
избытках воздуха
2.2. Тепловой расчет котельного агрегата в режимах термического обезвреживания
газовых выбросов
2.2.1. Тепловой баланс котла.
2.2.2. Расчет теплообмена в топочной камере
2.2.3. Позонный тепловой расчет топочной камеры . .
2.2.4. Расчет поверхностей нагрева
2.2.5. Аэродинамический расчет котла.
2.3. Влияние режима термического обезвреживания
на рабочие характеристики котлов ДКНР .
2.3.1. Влияние избытка воздуха.
2.3.2. Влияние температуры газовых выбросов .
2.4. Техникоэкономические показатели очистки
газовых выбросов в топках котлов .
2.5. Сравнение затрат на очистку в термокаталитическом реакторе и в топке котла .
2.6. Выводы.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫХОДА ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИ
ГОРЕНИИ С ПОВЫШЕННЫМИ ИЗБЫТКАМИ ВОЗДУХА
3.1. Методика экспериментальных исследований .
3.2. Исследование закономерностей образования
оксидов азота
3.2.1. Влияние повышенных избытков воздуха.
3.2.2. Влияние добавок углеводородов . III
3.2.3. Влияние подмешивания воздуха к природному газу
3.3. Выход продуктов неполного горения при
повышенных избытках воздуха
3.4. Выводы.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ СТИРОЛА
И ФСШАЛЬДЕДИДА В ТСПКЕ КОТЛА.
4.1. Влияние подачи газовых выбросов на работу котельного агрегата.
4.2. Исследование выгорания токсичных веществ
в топке котла
4.2.1. Исследование выгорания паров стирола .
4.2.2. Исследование выгорания паров формальдегида . .
4.3. Эффективность.термического обезвреживания
газовых выбросов при повышенных избытках . воздуха .
4.3.1. Исследование выхода оксидов азота в топке
котла при повышенных избытках воздуха . . .
4.3.2. Влияние токсичности продуктов сгорания на эффективность нейтрализации газовых выбросов.
4.4. Выводы
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ СИСТШ ТЕШИЧЕСКОГО
ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ГАЗОВЫХ ШБРОСОВ С МНОГОКРАТНЫМ ИСПОЛЬЗОВАНИШ ВОЗДУХА
5.1. Технология производства декоративных
покрытий.
5.1.1. Технология и оборудование
5.1.2. Динамика газовыделения и состав газовых выбросов.
5.2. Токсичность газовых выбросов производства декоративных шщнтий.
5.3. Многократное использование воздуха в технологии.
5.3.1. Сокращение объема газовых выбросов .
5.3.2. Оценка эффективности использования воздуха . .
5.4. Работа промышленной системы термического обезвреживания газовых выбросов
5.5. Выводы.
ОБЩЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В ряде случаев эти затраты могут быть сопосотавимыми со стоимостью газоочистного оборудования. Для очистки выбросов с концентрациями вредных веществ ниже I гм3 наиболее перспективными являются термические методы. Они основаны на окислении дожигании вредных веществ до безвредных соединений СО2 и Н2О. Организация процесса дожигания имеет много общего и базируется на теории и практике сжигания газа. Я.Б. Зельдовича, Е. С.Щетинкова, Соколика, Л. А.Вулиса, В. В.Померанцева, Р. Б.Ахмедова, В. Ф.Копытова и других авторов. Эти работы являются основой ддя создания процессов и соответствующих устройств термического обезвреживания газовых выбросов. В настоящее время нет единой терминологии и определения термических методов. В.А. И.Я. Сигал разделяет методы обезвреживания на термокаталитический и термический . В.И. Хмыров и В. И.Фисак применяют терцины термокаталитическое окисление и прямое сжигание, а соответствующие устройства называют термокаталитическими и термическими нейтрализаторами. В работе встречается прямое и непрямое дожигание, а также каталитическое окисление. Для этих же способов в статье приводятся соответствующие значения температур С, С и более С. В ФРГ рекомендации V определяют термическое окисление как процесс, который требует дополнительной энергии, протекает медленнее, чем обычное высокотемпературное сжигание и осуществляется при температурах 5ПС. Косвенное термическое окисление не получило самостоятельного применения. Но в связи с тем, что установки термической очистки используются, как правило, с рекуперацией тепла, процесс термического окисления может происходить в регенеративных теплообменниках. Этот процесс необходимо учитывать при высоких степенях регенерации от 0,6 до 0,8, которые во многих случаях являются оптимальными . Так, при рабочей температуре установки очистки равной 0С и степени регенерации 0,8 температура подогрева выбросов на выходе из рекуператора составит 6С. При таком уровне температур процесс окисления примесей начинается уже в рекуператоре. При выборе рекуператора температуру потока необходимо принимать настолько высокой, насколько это возможно с экономической точки зрения, чтобы использовать рекуператор в качестве предварительного реактора. В данной работе под термическим обезвреживанием дожиганием подразумевается процесс очистки газов путем окисления вредных веществ в пламени. Схематично установку термического дожигания можно представить в виде горелочного устройства, камеры сгорания и присоединенного теплообменника. В случае термокаталитического дожигания большую часть камеры сгорания занимает катализатор. Принципиальные схемы установок термического и термокаталитического дожигания показаны на рис. Рис. Принципиальные схемы установок термического а и термокаталитического б дожигания горелочное устройство 2 камера дожигания 3 катализатор 4 теплообменник. При этом температура реакции, время пребывания и степень очистки взаимосвязанные величины. Эти параметры влияют на технологию процесса и конструкцию установок дожигания. Основные технологические схемы устройств термического обезвреживания даны на рис. На рис. Института газа АН УССР . На его основе созданы установки пропускной способностью 5, и тыс. Получены хорошие результаты степень очистки при обезвреживании воздуха, загрязненного парами толуола, фенола и формальдегида. Реактор характеризуется сравнительно низким расходом природного газа до 5 м3 м3 выбросов и электроэнергии до I кВт м3. На рис. ШСШСО США. По данным фирмы, установки этого типа имеют пропускную способность 1 тыс. Стоимость термонейтрализатора приближается к каталитическому реактору. На рис. Такой способ термической очистки является наиболее экономичным и эффективным подробно рассмотрен в разделе 1. Основные достижения и направления в области конструирования каталитических реакторов освещены в обзоре Р. Губайдуллина . Обзор исследований свойств катализаторов, их характеристик и применения представлен в работах Т. Г.Алановой , . Установки термического дожигания используются для очистки газовых выбросов, содержащих вредные вещества различного состава.