Оптимальная организация энерготехнологической схемы сжигания жидких органических отходов

• Автор: Викторов, Василий Андреевич
• Шифр специальности: 05.17.07, 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ЖИДКИХ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕРГОТЕХНО ЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

1.1. Термические методы обезвреживания и переработки отходов.

1.1.1. Жидкофазное окисление.

1.1.2. Гетерогенный катализ.

1.1.3. Газификация отходов

1.1.4.1 иролиз отходов.

1.1.5. Плазменный метод.

1.1.6. Огневой метод

1.2. Методы анализа энерготехнологических процессов химической

технологии
Глава 2. ТЕХНОЛОГИЯ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОТХОДОВ. РОМЫШЛЕННЫЙ БАЛАНСОВЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ.
2.1. Технология огневого обезвреживания станции термического
обезвреживания жидких отходов.
2.1.1. Общая характеристика производства
2.1.2. Характеристика исходного сырья, материалов и полупродуктов.
2.1.3. Описание технологического процесса.
2.2.1. Материальный баланс
2.2.2. Тепловой баланс
ГЛАВА 3. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УСТАНОВКИ
ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ЖИДКИХ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ.
3.1. Методика оценки эксергетических потерь.
3.2. Эксергетический анализ системы.
3.3. Анализ эксергетических потерь в элементах действующей системы
3.3.1. Определение потерь экссргии в циклонной печи с учетом компримирования воздуха.
3.3.2. Определение потерь в скруббере.
3.3.3. Определение потерь в газопромывателе.
ГЛАВА 4. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ТЕРМИЧЕСКОГО
ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ НА ОСНОВЕ ВЕРОЯТНОСТНОСТАТИСТИЧЕСКОГО ПОДХОДА.
4.1. Разработка методики оптимизации режима работы циклонной печи с четырьмя поясами горении и алгоритм решения задачи
4.2. Анализ результатов оптимизации циклонной печи
ГЛАВА 5. ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО РАЗРАБОТКЕ
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОМПЛЕКСА ПО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЮ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ
5.1. Использование паро и газотурбинных агрегатов для утилизации вторичных энергоресурсов.
5.2. Использование термодинамического цикла Ренкина для рекуперации энергии низкого потенциала
5.3. Эксергетический анализ энергосберегающих технических предложений..
5.4. Экономическая оценка технологии но сжиганию жидких органических отходов.
5.4.1. Общие принципы расчета себестоимости услуги по утилизации отходов
5.4.2. Расчет себестоимости услуг по утилизации отходов для установки термического обезвреживания циклонного типа, рассчитанной на жидкие
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Катализаторы используют в виде сеток, листов, и таблеток различной формы. Для увеличения удельной поверхности катализаторов и экономии дорогих металлов применяют керамические пористые носители из оксида алюминия и других материалов, также обладающих каталитической активностью. Металл наносят также на сетки и перфорированные листы из жаростойкой стали. Средний срок службы катализаторов обычно составляет 1—3 года [5]. Рис. Схемы термокаталитических реакторов. Температура, газообразных отходов на входе в термокаталитический реактор должна быть не ниже температуры начала реакции окисления. Для этого их подогревают в теплообменниках за счет тепла отходящих из реактора газов. При малом адиабатическом разогреве газообразных отходов в реакторе (при низкой концентрации горючих компонентов в отходе) температурный напор в теплообменнике мал, и для требуемого подогрева газообразного отхода необходимы очень большие поверхности на1рева рекуперативных теплообменников. В этих случаях целесообразно либо повышать концентрацию горючих компонентов в отходах, добавляя к ним некоторое количество газообразного топлива, либо подогревать газообразный отход после теплообменника (при умеренном его подогреве в теплообменнике) до необходимой температуры, подмешивая к нему продукты сгорания топлива (рис. В этом случае топливо необходимо только для запуска (разогрева) реактора. Современные промышленные катализаторы глубокого окисления (алюмоокисномедные, алюмомеднохромовые, алюмомеднооксидные) устойчивы при температурах до 0-0°С. При более высоких температурах катализаторы дезактивируются и механически разрушаются. Поэтому применение термокаталитического метода для обезвреживания газообразных отходов с высокой концентрацией горючих компонентов нецелесообразно. Разбавление газообразных отходов воздухом или дымовыми газами с целью снижения адиабатического разогрева приводит к увеличению расхода катализаторов и других затрат на обезвреживание. Отвод избыточного тепла из слоя катализатора существенно усложняет конструкцию и эксплуатацию термокаталитических реакторов. Термокаталитические реакторы не следует применять при большом содержании пыли и водяных паров в газообразных отходах ввиду дезактивации катализаторов. Каталитическое окисление неприменимо для отходов, содержащих высококипящие или высокомолекулярные соединения, вследствие неполного их окисления и забивания поверхности катализатора. Нельзя применять каталитическое окисление и при наличии в газообразных отходах ка-тализаторных ядов. Многие вредные вещества даже в очень малых концентрациях (фосфор, свинец, мышьяк, ртуть, сера, галогены и их соединения и др. Термокаталитическое восстановление используют при обезвреживании некоторых типов газообразных отходов, например нитрозных газов, содержащих оксиды азота. Парофазное каталитическое окисление заключается в переводе органических примесей сточной воды в парогазовую фазу с последующим их каталитическим окислением кислородом воздуха. При содержании в сточных водах неорганических и нелетучих соединений этот метод дополняют огневым или другими видами обезвреживания кубовых остатков, т. Рис. Для перевода летучих органических веществ сточной воды в парогазовую фазу применяют выпарные аппараты, насадочные и безнасадочные скрубберы-испарители, работающие на подогретом воздухе или топочных газах. Для окисления органических веществ парогазовой фазы используют те же катализаторы, что и при каталитическом обезвреживании газообразных отходов. Принципиальная схема установки для очистки сточных вод от летучих органических примесей представлена на рис. Сточную воду из сборника У насосом 2 подают в скруббер-испаритель 3, куда из топки б поступают высокотемпературные топочные газы. При контакте сточной воды с топочными газами происходит отдувка летучих органических примесей. Топочные газы с летучими органическими веществами из скруббера-испарителя 8 направляются в теплообменник 4, а затем в термокаталитический реактор 5, где органические вещества окисляются кислородом топочных газов.