Створення екологічно безпечного технологічного процесу та устаткування для утилізації побутових органічних відходів методом багатоконтурного циркуляційного піролізу - Автореферат

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ і НАУКИ УКРАЇНИРобота виконана в Національному університеті кораблебудування імені адмірала Макарова Міністерства освіти і науки України Науковий керівник доктор технічних наук, професор Рижков Сергій Сергійович, Національний університет кораблебудування Міністерства освіти і науки України, завідувач кафедри екології Офіційні опоненти - доктор технічних наук, професор Шмандій Володимир Михайлович, Кременчуцький державний політехнічний університет Міністерства освіти і науки України декан факультету природничих наук, завідувач кафедри екології кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Гелетуха Георгій Георгійович, Інститут технічної теплофізики Національної академії наук України завідуючий відділом теплопровідності, директор науково - технічного центру „Біомаса” Провідна установа-Національний технічний університет ”Київський політехнічний інститут” Міністерства освіти і науки України Захист відбудеться „2 ”квітня 2007 р. об 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 38.060.01 в Національному університеті кораблебудування за адресою: 54025, м.Відходи являють реальну епідеміологічну небезпеку для населення, а в більших кількостях негативно впливають на атмосферу, верхні шари літосфери та підземну гідросферу, створюють проблеми в сфері охорони навколишнього середовища і здоровя населення. Задача створення екологічно безпечного технологічного процесу переробки високомолекулярних органічних відходів методом багатоконтурного циркуляційного піролізу вирішувалася на основі системного підходу. Вперше обґрунтовано і реалізовано в екологічно безпечному технологічному процесі переробки органічних побутових відходів принцип багатоконтурного циркуляційного піролізу шляхом циркуляції важких рідких фракцій, які утворюються на контурах багатоконтурної циркуляційної системи та повертаються в реактор, що забезпечує глибокий ступінь розкладання відходів з одержанням рідкого продукту, який енергетично забезпечує процес переробки. Удосконалено математичну модель технологічного процесу переробки органічних відходів із широким діапазоном молекулярних мас методом багатоконтурного циркуляційного піролізу, яка встановлює залежність мінімального реакційного обєму від загального ступеня деструкції на контурах при максимальному виході легкої рідкої фракції із заданими характеристиками та дозволяє розраховувати глибину деструкції органічних відходів. Особистий внесок здобувача в одержанні науково-практичних результатів, зазначених у дисертаційній роботі, полягає в розробці математичної моделі технологічного процесу переробки побутових органічних відходів на основі багатоконтурного циркуляційного піролізу; теоретичному дослідженні та розрахунку основних залежностей процесу багатоконтурного циркуляційного піролізу [3, 13]; розробці програми та методики проведення практичних досліджень, на основі розробленої математичної моделі циркуляційного процесу; розробці та проектуванні експериментальної піролізної установки з багатоконтурною циркуляційною системою [1]; створенні патентоспроможних технологічних процесів багатоконтурного циркуляційного піролізу та конструкції устаткування для його здійснення [2, 4, 5, 12]; проведенні практичних досліджень процесу багатоконтурного циркуляційного піролізу та відпрацьовуванню технічних параметрів дослідно-промислової установки [1, 2, 10, 14, 15]; розробці практичних рекомендацій із проектування конструкцій установок; розробці й патентуванні технологічних процесів багатоконтурного циркуляційного піролізу і використання вихідних продуктів [6 - 9, 11, 13].Виявлено, що відомі традиційні методи піролізу й конструкції реакторів не забезпечують необхідну глибину деструкції ВОВ, що не дозволяє на виході одержувати цільові продукти із заданими характеристиками, у тому числі й нетрадиційні енергоносії. Для вивчення фізичної сутності рециркуляції на контурах багатоконтурної циркуляційної системи (БЦС) проаналізовано процеси на і-тому контурі, для цього проведене східчасте здійснення процесу з відводом продуктів реакції, що надходять до наступного контуру, розглянуто сумарний обсяг потоків у системі Розроблена математична модель технологічного процесу переробки відходів на основі БЦП, яка дозволяє визначити мінімально можливий реакційний обєм системи при максимальному виході цільового продукту. Для аналізу можливості спільної переробки суміші різнорідних ВОВ, а також для аналізу впливу різних компонентів, що входять у суміш, на якісний і кількісний склад цільового вихідного продукту були складені модельні суміші (таблиця 1), а також з урахуванням середньостатистичних кількісних характеристик відходів, які переробляються. Для практичного визначення долі речовини, яка не прореагувала, що надходить із кожного контуру, та залежності температури контуру від обсягу реагенту, який на ньому рециркулює, і відповідно розрахунку ступеню деструкції на контурі, було проведено ряд досліджень.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ