Процессы очистки отработавших газов химических производств и дизельных агрегатов от твердых частиц фильтрами, изготовленными по СВС-технологиям

• Автор: Пролубников, Владимир Иванович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 132 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Состояние вопроса очистки отработавших газов дизелей от

твердых частиц. Цели и задачи исследования.

1.1. Происхождение и концентрации твердых частиц в составе отработавших газов химических производств и дизельных агрегатов
1.2. Пути снижения вредных выбросов с отработавшими газами химических производств и дизельных агрегатов
1.3. Типы конструкций фильтров для очистки отработавших газов дизелей от твердых частиц.
1.4. Виды материалов, используемых для фильтрации отработавших химических производств и дизельных агрегатов

1.5. Требования к фильтрам для очистки отработавших газов дизелей

от твердых частиц

1.6. Методы регенерации фильтров для очистки отработавших газов химических производств и дизельных агрегатов от твердых
частиц.
1.7. Цели и задачи исследования.
Глава 2. Методики проведения экспериментального исследования.
Экспериментальные установки для определения эффективности очистки отработавших газов химических производств и дизелей от
твердых частиц
2.1.Программа и методика проведения экспериментальных
исследований
2.2.Экспериментальные установки для испытаний блочных СВС
фильтров очистки газов от твердых частиц
2.3.Базовая конструкция фильтра для очистки отработавших газов
химических производств и дизелей от твердых частиц
2.4.Оценка эффективности снижения шума выпуска и улучшение
искрогашения в пористых проницаемых СВС фильтрах.
2.5.Оценка фильтрующих свойств СВС материалов
2.6.Мел одики оценки уровней вредных выбросов с отработавшими
газами химических производств и дизелей.
2.7.Оценка погрешностей измерений и расчетов
2.8.Методика расчета выбросов твердых частиц при их определении различными способами
2.9.Результаты изучения структуры продукта синтеза
2Выводы по главе
Глава 3. Моделирование процессов фильтрации отработавших газов
химических производств и дизельных агрегатов от твердых частиц
3.1.Состояние отработавших газов на входе пористых проницаемый фильтр для их очистки от твердых примесей.
3.2.Моделирование процесса фильтрования отработавших газов в пористых проницаемых СВС блоках
3.3.Противодавления, создаваемые пористыми проницаемыми фильтрами твердых частиц на выпуске дизеля
ЗАТемпературные состояния пористых СВС блоков
3.5.Результаты моделирования
3.6.Вызоды по главе 3.
Глава 4. Результаты экспериментальной оценки эффективности
применения пористых проницаемых СВС блоков для очистки отработавших газов химических производств и дизелей от твердых
4.1. Результаты экспериментальной оценки распределения твердых частиц в составе отработавших газов химических производств и дизелей.
г
4.2. Результаты оценки влияния пористости, толщины стенок и
количества филыров из СВС материалов на качество очистки отработавших газов
4.3. Определение уровней выбросов твердых частиц с отработавшими
газами.
4.4. Исследование структуры и характеристик пористых СВС
фильтров.
4.5. Оценка реализации раздельной очистки отработавших газов
химических производств и дизелей от твердых частиц в СВСфильтрах.
4.6. Оценка эффективности снижения шума выпуска.
4.7. Оценка эффективности искрогашения и пламягашения
пористыми СВС фильтрами.
4.8. Выводы по главе
Общие выводы.
Литература


Основ иле результаты работы докладывались и обсуждались на международных научнотехнических конференциях по СВСматериалам в и годах, й, й, й и й научнотехнических конференциях Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова, на научных семинарах в городах Новосибирске, Самаре, Москве в годах. Публикации. По теме диссертационной работы всего опубликовано две монографии и девять статей в сборниках научных работ АлтГТУ им. И.И. Ползунова, получен один патент Российской Федерации. Структура и объем работы. ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ОЧИСТКИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ И ДИЗЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ ОТ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ. Прежде чем остановиться на происхождении твердых частиц выбросов химических производств и транспортной энергетики, обратимся к системе химическое производство окружающая природная среда 1. Система схематически представлена на рис. Здесь сплошными линиями обозначены организованные потоки пунктиром неорганизованные потоки выбросы, сбросы, потери ТБ технологический блок ЦП целевой продукт ЭС экологическая система производственная среда представлена А рабочее помещение, зона Б промышленные площадки В окружающая природная среда. Твердые частицы выбрасываются химическими производствами в огромных количествах. Например, в составе выбросов химического комбината Петрохимия в городе Плоцке Польша содержится в процентах по массе алюминия . Вокруг этого комбината на площади 0 км2 ежегодно выпадает 4 т соединений ванадия, 5 т никеля, т свинца, 5 т железа и около т соединений других металлов. При сжигании топлива в дизелях наблюдаются не столь значительные выбросы, но массовые выбросы, учитывая то, что поршневые двигатели имеют широкое распространение, очень значительны. Нагревательные устройства в химической промышленности имеют выбросы, которые содержат как вредные вещества, так и твердые частицы. Состав топочных газов зависит от избытка воздуха и вида топлива. Количество вредных веществ, выбрасываемых только ОАО Алтайкокс г. Заринск составляет . ОАО Кучуксульфат . ОАО Барнаульский завод технического углерода до 7. Таблица 1. Топ К Коэфф. Выбросы, тыс. На рис. НПЗ в зависимости от коэффициента избытка воздуха а. Одними из первых процессы образования сажи, входящей в состав твердых частиц ТЧ описали . Им и были описаны механизмы крекинга, конечным продуктом которого явились сажистые частицы, имеющие кристаллическую структуру, подобную структуре графита. Барановым и В. И. Смайлисом позже было показано, что при температуре свыше К, имеет место газификация дизельной сажи, в то время как для графита фазовый переход такого рода наблюдается лишь при температуре выше К. Это обстоятельство поставило под сомнение тезис о подобии структур дизельной сажи и графита. В то же время отмечено, что увеличение длительности пребывания сажи в зоне высоких температур приводит к образованию кристаллических структур. Данные об особенностях происхождения дизельной сажи приведены в работе Т. Р. Филипосянца и А. П. Кратко 4. Ими приведены данные о том, что дизельная сажа содержит в среднем . Вследствие локального переобогащения смеси при высоких средних эффективных давлениях Рс и высоких частотах вращения коленчатого вала наблюдается неполнота сгорания. Попадание топлива на холодные стенки приводит к его недогоранию 8. Значительное влияние на уровни выбросов ТЧ оказывает температура стенок камер сгорания, наличие пристеночных зон 0. Существенным обстоятельством при этом является вид и состав топлива. Так при увеличении доли легких фракций в топливе сажеобразование уменьшается, а при увеличении содержания в нем серы выброс ТЧ увеличивается . Функция распределения I4 твердых частиц по их диаметру , для одного типа дизелей фирмы Дейтц ФР при его работе на малых и больших нагрузках представлена на рис 1. Из всех выбрасываемых ТЧ непосредственную опасность для человека и животных представляют собой частицы, имеющие . Твердые частицы размером менее 0. Некоторая часть масла, попавшая в зону высоких температур головка поршня, боковая поверхность поршня выше правого кольца, стенки камеры сгорания, испаряется, частично сгорая, и уносится с отработавши ми газами . На рис 1. ТЧ по происхождению.