ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ УСТАНОВКА ПЕРЕРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ В ТОПЛИВО И АДСОРБЕНТЫ
Аннотация
Целью работы является разработка энергонезависимого и ресурсосберегающего способа пирогенетической переработки органических отходов построенного по принципу использования тепловой энергии высококалорийных горючих газов, получаемых при разложении органических отходов, с производством конечного продукта в виде жидкого топлива и адсорбентов. Поставленная цель достигается путем решения следующих задач: построение математической модели процесса пирогенетического разложения отходов; экспериментальные исследования по пиролизу и активации отходов: лесопромышленного комплекса, сельского хозяйства, химической и текстильной промышленности; математическое моделирование процесса разложения отходов. Наиболее важными результатами работы являются: разработанная математическая модель процесса пиролиза; полученные и проанализированные кинетические зависимости изменений массы сухого остатка, жидкой и газообразной фаз. Показано, что для твердых органических отходов усредненное время разложения составляет 90 минут, при этом отходы теряют порядка 70% от изначальной массы, в среднем 45% от изначальной массы составляет конденсат пиролизных газов - жидкое топливо, остальное высококалорийный горючий газ. Показано, что при активации сухой остаток теряет 53% в массе, отделившуюся часть составляет газы активации, которые являются горючими газами. Представлена технологическая схема термохимической переработки органических отходов в жидкое топливо и твердый адсорбент. Наиболее значимыми результатами работы являются возможность применения математической модели построенной на уравнениях химической кинетики для моделирования процесса пирогенетичекого разложения насыпного слоя отходов. Было также установлено, что время переработки для пищевых, древесных, синтетических отходов разнится, при удалении всех компонентов из углеродной составляющей массы остатка убывает на предельно малые значения, это наблюдение позволяет создать единый температурный режим для отходов с различным химическим составом и как следствие выработать единую методику расчета энергосберегающего аппаратурного оформления.
Литература
Safin R.G., Sotnikov V.G. News of higher educational institu-tions. Textile industry technology. 2023. N 3(405). P. 209–216. DOI:10.47367/0021-3497_2023_3_209.
Safin R.G., Sotnikov V.G., Ziatdinova D.F. News of higher educational institutions. Textile industry technology. 2021. N 5(395). P. 229–235. DOI 10.47367/0021-3497_2021_5_229.
Safin R., Sotnikov V., Ziatdinova D. Ecology and industry of Russia. 2023. 27(11). P. 9–14. DOI: 10.18412/1816-0395-2023-11-9-14.
Golubev E., Suslova E., Lebedev A. Russian Chemical Jour-nal. 2023. 67(2) P. 37–44. DOI: 10.6060/rcj.2023672.4.
Aleksanian K.G., Valiev A.I., Sukhareva N.M., Agadzhanian S.A. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. 66(12). P. 25–31. DOI: 10.6060/ ivkkt.20236612.6897.
Kolobov M., Vorobyov S., Mironov E., Kuvaeva E., Sakh-arov S., Kolobova V. Russian Chemical Journal. 2023. 67(1). P. 64–69. DOI: 10.6060/rcj.2023671.9.
Samonin V., Podvyaznikov M., Spiridonova E., Khrylova E., Khokhlache S., Garabadzhiu A. Russian Chemical Journal. 2022. 66(3). P. 61–69. DOI: 10.6060/10.6060/rcj.2022663.9
Chistyakova T., Novozhilova I., Meshalkin V., Paukin O. Russian Chemical Journal. 2022. 66(3). P. 70–78. DOI: 10.6060/10.6060/rcj.2022663.10.
Farberova E.A., Pershin E.A., Maksimov A.S., Khodyashev N.B., Smirnov S.A., Kuz’minykh K.G. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 6. P. 102–110. DOI: 10.6060/ivkkt.20236606.6776.
Safin R.G., Sotnikov V.G., Ziatdinova D.F. Lecture Notes in Me-chanical Engineeringthis link is disabled. 2023. P. 809–818.
Safin R.G., Sotnikov V.G. E3S Web Conf. 2023. 420. 07005. DOI: 10.1051/e3sconf/202342007005.
Safin R.G., Sotnikov V.G. E3S Web Conf. 2023. 420. 09006. DOI: 10.1051/e3sconf/202342009006.
Safin R.G., Ziatdinov R.R., Sotnikov V.G., Ryabushkin D.G. Russian Engineering Research this link is disabled. 2022. 42(9). P. 867–870.
Agrafioti E., Bouras G., Kalderis D., Diamadopoulos E. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2013. V. 101. P. 72–78.
Liu Z., Hughes M., Tong Y., Zhou J., Kreutter W., Valtierra D., Singer S., Zitomer D., McNamara P. Renewable Energy. 2021. V. 177. P. 1–11. 16. Bridle T.R., Pritchard D. Water Science and Technology. 2004. V. 50. P. 169–175.
Carey D.E., McNamara P.J., Zitomer D.H. Water Environ-ment Research. 2015. V. 87. P. 2098–2106.
Lewandowski W.M., Radziemska E., Ryms M., Ostrowski P. Ecological Chemistry and Engineering S. 2011. V. 18. P. 39–47. 19. Tremel A., Becherer D., Fendt S., Gaderer M., Spliethoff H. En-ergy Conversion and Management. 2013. V. 69. P. 95–106.
Umeki K., Häggström G., Bach-Oller A., Kirtania K., Furusjö E. Energy and Fuels. 2017. V. 31. P. 5104–5110. 21. Trubetskaya A., Souihi N., Umeki K. Renewable Energy. 2019. V. 141. P. 751–759.
Ozkan A., Kinney K., Katz L., Berberoglu H. Bioresource Technology. 2012. V. 114. P. 542–548.
Uchimiya, M., Wartelle, L.H., Klasson, T., Fortier, C.A., Lima, I.M. J. Agric. Food Chem. 2011. 59. P. 2501–2510.
Kuzyakov Y., Subbotina I., Chen H., Bogomolova I., Xu X. Soil Biol. Biochem. 2009. 41. P. 210–219.
Chen J., Zhu D., Sun C. Environ. Sci. Technol. 2007. 41. P. 2536–2541.
Chen B., Zhou D., Zhu L. Environ. Sci. Technol. 2008. 42. P. 5137–5143.
Chen B., Chen Z., Lv S. Bioresour. Technol. 2011. 102. P. 716–723.
Chen X., Chen G., Chen L., Chen Y., Lehmann J., McBride M.B., Hay A.G. Bioresour. Technol. 2011. 102. P. 8877–8884.
