РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ПИРОЛИЗНЫХ РЕАКТОРОВ

О. А. Коленчуков, Э. А. Петровский

Аннотация


В статье представлена конструкция секционного реактора пиролиза, предназначенного для переработки органических отходов в полезные продукты. Пиролиз представляет собой процесс контролируемого термического разрушения органических веществ на составные части. Он дает возможность экономически выгодно, экологически чисто, технически относительно просто перерабатывать нефтяные отходы. Преимущество представленного реактора заключается в повышенной эффективности, производительности и надежности за счет протекания процесса переработки отходов в два режима, пиролиза и окисления (регенерации), что позволит перерабатывать отходы до зольного остатка, тем самым получая максимальное количество полезных продуктов, а благодаря использованию в своей конструкции четырех секций обеспечивается непрерывность переработки отходов, а также происходит интенсивный тепловой обмен между секциями, направленный на снижение энергетических затрат и поддержание процесса пиролиза. В ходе экспериментальных исследований были установлены продукты распада нефтяного шлама. В качестве возможных энергетических ресурсов для народного хозяйства используются: газовая фракция, в состав которой входят метан (CH4), этилен (C2H4), пропан (C3H8), этан (C2H6), бутилен (C4H8); жидкая фракция: предельные, непредельные, циклические и ароматические углеводороды; твердая фракция: кокс. Рассчитаны количественные характеристики газовой фракции. Определен расход пиролизного газа, необходимый для поддержания работы реактора. При этом реактор находится на автономном режиме работы, не требующем дополнительных источников энергии. В качестве топлива для горелочных устройств применяется часть вырабатываемого пиролизного газа. Результаты исследований могут быть применены для обеспечения труднодоступных территорий Крайнего Севера и Арктических районов шельфа дополнительными энергетическими ресурсами.

Ключевые слова


энергосберегающие системы;секционный реактор;пиролиз;нефтешлам;органические отходы;энергоносители;альтернативная энергия;energy saving systems;sectional reactor;pyrolysis;oil sludge;organic waste;energy sources;alternative energy;

Полный текст:

PDF

Литература


Петровский Э.А., Лебедева И.Б., Мельникова Н.А. Системный анализ и оптимизация затрат на качество // Стандарты и качество. 2003. № 9. С. 78-80.

Гильфанов М.Ф., Башкиров В.Н., Файзрахманова Г.М., Забелкин С.А., Грачев А.Н., Халитов А.З., Земсков И.Г. Исследование термохимического метода переработки органических отходов агропромышленного комплекса, деревообрабатывающей и лесной промышленности // Вестник Казанского технологического университета. 2012. Т. 15. № 18. С. 66-68.

Маркарян С.Е., Агасарян А.Д. Система безотходной переработки органических отходов // Аграрная наука. 2008. № 7. С. 30-32.

Несмелов А.А., Григорьева Т.В., Хузаянов Р.Х., Смолко А.А., Мухаметшин И.Р., Никитина Е.В., Гицарева Е.В., Наумова Р.П. Подготовка содержащего углеводороды шлама к биологическому обезвреживанию // Вестник Казанского технологического университета. 2012. Т. 15. № 14. С. 177-181.

Петров В.Г., Шумилова М.А., Столов В.В., Марков А.В. Использование коагулянтов для обезвреживания водно-масляных, водно-нефтяных и водно-жировых эмульсий в отходах производства // Вестник КИГИТ. 2014. № 10 (52). С. 43-49.

Petrovsky E.A., Kolenchukov O.A., Solovyev E.A. Study of Pyrolysis of Oil Sludge // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 537. Issue 3. URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757899X/537/3/032082 (дата обращения: 03.11.2019). DOI: 10.1088/1757-899X/537/3/032082.

Медведев А.В. Исследование возможности применения метода пиролиза для утилизации нефтяных отходов // Интернет-журнал «Науковедение». 2014. Вып. 5 (24). URL: https://naukovedenie.ru/PDF/05TVN514.pdf (дата обращения: 07.11.2019).

Шантарин В.Д. Безальтернативный метод утилизации углеродсодержащих отходов // Наука и Мир. 2014. № 9 (13). С. 41-45.

Ayanoglu A., Yumrutas R. Production of Gasoline and Diesel Like Fuels from Waste Tire Oil by Using Catalytic Pyrolysis // Energy. 2016. Vol. 103. P. 456-468. DOI: 10.1016/j.energy.2016.02.155.

Пат. 2649357 РФ, МПК F 23 G 5/027. Пиролизная установка для утилизации нефтешламов / Е.А. Соловьёв, О.А. Коленчуков, Э.А. Петровский. 2017123417, Заявлено 03.07.2017; Опубл. 02.04.2018. Бюл. 10.

Пат. 2677184 РФ, МПК F 23 G 5/027. Секционный реактор пиролиза / О.А. Коленчуков, Е.А. Соловьёв. 2017138364, Заявлено 02.11.2017; Опубл. 15.01.2019. Бюл. 2.

Семиохин И.А. Физическая химия. М.: МГУ, 2001. 272 с.

Банных О.П., Борисова Е.И., Константинов В.А., Муратов О.В., Фомин В.В. Методы расчета процессов и аппаратов химической технологии. СПб.: Синтез, 2009. 109 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ngdelo-2020-1-130-136

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2020 О. А. Коленчуков, Э. А. Петровский

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

УФА, УГНТУ, 2020