Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
14
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ
"КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ"
АНТОНЮК СЕРГІЙ ІГОРОВИЧ
ОБҐРУНТУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЇ КОМПАУНДУВАННЯ
ТВЕРДИХ ВУГЛЕЦЕВИХ ВІДХОДІВ
ДЛЯ ЕКОЛОГІЧНО ЧИСТОЇ ТЕРМІЧНОЇ ПЕРЕРОБКИ У КАМЕРНИХ ПЕЧАХ
Спеціальність 21.06.01 - Екологічна безпека
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук
Київ - 2004
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Донецькому національному технічному університеті Міністерства освіти і науки України, на кафедрі машин та апаратів хімічних виробництв
Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент
Парфенюк Олександр Сергійович,
Донецький національний технічний університет
Міністерства освіти і науки України,
професор кафедри машин та апаратів хімічних виробництв
Поліщук Сергій Зіновійович,
керівник відділу системного аналізу та моделювання процесів
природокористування
доктор хімічних наук, професор
Шендрік Тетяна Георгіївна,
Інститут фізико-органічної хімії і вуглехімії
ім. Л.М. Литвиненка НАН України, м. Донецьк,
керівник відділу хімії вугілля
Автореферат розісланий “_8_” жовтня 2004 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Д 26.002.05.
к.т.н., професор Круглицька В.Я.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. В останні десятиліття в Україні загострилася проблема твердих промислових (ПВ) і побутових відходів (ТПВ) насамперед через величезну та все наростаючу їх кількість, різноманітність властивостей і джерел генерування, відсутність високопродуктивних, екологічно чистих процесів їх переробки.
Унаслідок енергетично-сировинної спеціалізації промисловості України велика частка ПВ утворюється при видобутку та збагаченні рудних і нерудних матеріалів. У Донецько-Придніпровському регіоні накопичені мільярди тонн відходів вугільної промисловості, вуглезбагачення та коксохімії. Відстійники і полігони цих відходів займають великі площі та забруднюють підземні води. Значний енергохімічний потенціал вуглецевих відходів використовується для вторинної переробки незначно.
Не менш складна ситуація склалася із ТПВ, які накопичуються на смітниках та полігонах без дотримання заходів по захисту навколишнього середовища. Між тим ТПВ містять багато цінних вторинних компонентів, які можуть і повинні бути використані для подальшої переробки.
Одним з головних завдань програми поводження з твердими побутовими відходами, прийнятої Кабінетом Міністрів України на 2005-2011 роки, є створення ефективного використання ТПВ як енергоресурсу та дослідно-промислового впровадження комплексної переробки і утилізації їх ресурсоцінних компонентів.
У звязку з цим актуальною є розробка нових технологій переробки промпобутвідходів на основі знання їх властивостей. Ефективним напрямком у вирішенні цього завдання є термолізна переробка сумішей вуглецевих промпобутвідходів у камерних печах з одержанням твердого палива і корисних хімічних продуктів (смоли, бензолу, сірки, паливного газу). Технічна складність термолізної переробки будь-яких промпобутвідходів повязана з мінливістю їх властивостей, тому важливим є процес підготовки сировини.
Підготовка сировинної маси включає стадію створення з різних за властивостями вихідних промпобутвідходів досить однорідних багатокомпонентних, гетерогенних сумішей із заданими властивостями. Ця стадія називається компаундуванням (від англ.- compound - складовий).
Для визначення параметрів процесу компаундування і його конструктивного оформлення необхідне знання основних фізико-механічних, фізико-хімічних і енергетичних властивостей відходів, що переробляються (компаунд-сумішей), і закономірностей їх зміни під дією різних факторів, а також їх вплив на характеристики одержуваного після термолізу відходів твердого залишку як потенційного палива.
Звязок теми дисертації з науковими програмами, планами, темами. Базою для підготовки дисертаційної роботи були НДР, виконані кафедрою МАХВ ДонНТУ, затверджені Міністерством освіти і науки України і спрямовані на розробку нової техніки і технології комплексної переробки твердих вуглецевих відходів: держтеми № Г-11-97 „Пошук та розробка шляхів та засобів переробки вуглецевих промислових та побутових відходів“ (ГР 01970008273) та держтеми № Г-19-2000 „Розробка наукових основ створення техніки і технології глибокої переробки багатокомпонентних сумішей промпобутвідходів“ (ГР 0100U001042).
Мета і задачі дослідження. Мета роботи визначення й обґрунтування основних режимних параметрів технології і техніки компаундування твердих вуглецевих промислових і побутових відходів для наступної термічної переробки у камерних печах з отриманням твердого палива.
Для досягнення цієї мети були поставлені і вирішені наступні задачі:
Обєкт дослідження тверді вуглецеві промислові і побутові відходи.
Предмет дослідження процес компаундування промислових і побутових відходів на стадії попередньої підготовки сировини для наступної термічної переробки з отриманням твердого палива із заданими фізико-механічними властивостями.
Методи дослідження. Твердий термолізний залишок із сумішей промпобутвідходів одержано методом контейнерного термолізу у діючій коксовій печі. Побудова математичної моделі склад-властивість та інших моделей, що описують вплив факторів процесу компаундування, базується на методах планованого експерименту і математичної статистики, зокрема методі симплексно-решітчастого планування Шеффе. Визначення властивостей сумішей промпобутвідходів проводили з використанням широко апробованих при дослідженні дискретних матеріалів методів. Для дослідження й описування міцнісних властивостей палива застосовували методи міцнісних випробувань і теорію Кулона-Мора, а також використовували методи технічного аналізу і визначення енергетичної цінності відходів і одержаного палива.
Наукова новизна одержаних результатів.
Практичне значення одержаних результатів.
Одержані результати можуть бути застосовані під час реалізації переробки відходів у регіонах із значним накопиченням шламів і фусів вуглезбагачення.
Встановлено границі керуючих факторів компаундування, необхідні для визначення оптимальних режимів роботи обладнання для підготовки промислових та побутових відходів до термолізу у камерних печах. Розроблено схему багатостадійного ущільнення твердих промислових та побутових відходів із застосуванням додатка рідких вяжучих забезпечує одержання стабільних щільнісних і міцнісних характеристик сировини і твердого термолізного палива. Визначено технічні і технологічні можливості зменшення техногенної небезпеки термолізної переробки відходів у відношенні зниження утворення і виділення діоксинів.
Результати і практичні рекомендації, викладені у дисертації, передані ВАТ “Авдіївський коксохімічний завод” (АКХЗ) для розробки спільно з Донецьким національним технічним університетом (ДонНТУ) технології комплексної переробки твердих вуглецевих відходів у камерних печах.
Особистий внесок здобувача. Здобувачем зроблені оцінка накопичення й утворення твердих вуглецевих промпобутвідходів, узагальнення й аналіз існуючого досвіду у їх переробці. Здобувачем проведені експериментальні дослідження ущільнення сумішей відходів, одержано з них на Авдіївському коксохімічному заводі тверде термолізне паливо та визначені його фізико-механічні властивості. Здобувачем розроблена та проаналізована математична модель впливу складу відходів на властивості одержаного палива. Здобувачем проведений літературний огляд з проблеми діоксинів і визначені можливості зниження діоксинової небезпеки термічних методів переробки відходів. Здобувачем знайдені та обґрунтовані параметрі процесу і техніки компаундування, розроблена технологічна схема та окремі елементі обладнання для його здійснення.
Апробація результатів дисертації. Основні наукові результати дисертації доповідалися і обговорювалися на VII, VIII і IX Міжнародній науково-технічній конференції “Машиностроение и техносфера на рубеже XXI века” (Севастополь, 2000-2002 рр.); XXXIV. Kraftwerkstechnische Kolloquium, die Technische Universitaet Dresden (Дрезден, Німеччина, 2002 р.); Міжнародній конференції “Инженерная защита окружающей среды” (Москва, Росія, 2002 р.); X Всеукраїнській науковій конференції аспірантів та студентів “Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів” (Донецьк, 2000 р.); Міжнародній науково-практичній конференції “Проблеми природокористування, стійкого розвитку і техногенної безпеки” (Дніпропетровськ, 2001 р.); науково-практичній конференції “Донбас - 2020: наука і техніка - виробництву” (Донецьк, 2002 р.); I Міжнародній науковій конференції аспірантів та студентів “Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів” (Донецьк, 2002 р.).
Публікації. За результатами дисертаційної роботи опубліковано 8 наукових статей і тези 15 доповідей на конференціях.
Структура й обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 198 сторінках і складається з вступу, пяти розділів, висновків, списку використаних джерел і додатків, включаючи 42 таблиці, 103 рисунки і 5 додатків. Обєм бібліографії - 166 джерел.
У вступі відображена актуальність роботи, визначені мета та задачі досліджень, викладені наукова новизна та практичне значення одержаних у дисертації результатів.
У першому розділі проаналізовано стан і основні причини проблеми твердих промислових та побутових відходів і наведено статистичні дані щодо їх накопичення, утворення та утилізації в Україні та Донецькій області. Наведено огляд літератури та класифікацію існуючих у світі процесів і технологій переробки твердих вуглецевих відходів, де особливу увагу звернено на засоби їх механічної підготовки. Визначено переваги та недоліки цих методів. Описана технологія термолізної переробки сумішей твердих відходів у камерних печах, яка запропонована Донецьким національним технічним університетом, і наведені її основні відмінності та переваги над відомими.
Зроблено аналіз науково-технічної інформації стосовно зменшення утворення діоксинів під час термічної переробки вуглецевих відходів, а також запобігання їх викидів в розроблюваній технології. Визначено такі напрямки вирішення цієї проблеми:
У цьому відношенні важливими перевагами запропонованого процесу термолізу є значне зменшення, у порівнянні зі спалюванням, обємів токсичних газів і золоутворення за рахунок поділу теплоносія і сировини, що переробляється, і можливість управління складом відходів перед термолізом.
У другому розділі наведено основні властивості досліджених твердих побутових відходів, шламів вуглезбагачення і кислої смолки сульфатного відділення Авдіївського коксохімічного заводу. Описані методики відбору проб і проведення експериментів.
У третьому розділі досліджено властивості перероблюваної суміші і одержаного твердого термолізного палива. Проведено компресійні випробування суміші, що містить 20 % твердих побутових відходів крупністю 10-15 мм (складу на суху масу, %: 56 - харчових відходів, 22 - макулатури, 12 - дерева, 5 - пластмаси (поліетиленової плівки, ПЕТ-тари), 2 - текстилю і 3 - інших матеріалів) і 80 % усередненого шламу вуглезбагачувальної фабрики АКХЗ з крупністю d = 0,31 мм. Як вяжуче додавали 5-25 % кислої смолки сульфатного відділення АКХЗ aбо 25-35% води. Пресування сумішей проводили за схемою двостороннього ущільнення до 10 МПа.
Експерименти показали значне зниження кінцевої щільності брикетів (до 22%) за рахунок наявності в суміші часток пластмаси (суміші 5-8 на рис.1) у порівнянні із сумішами, де пластмаса була замінена харчовими відходами (суміші 1-4). Це пояснюється її пружними властивостями. Збільшення вмісту води в суміші з 25 % до 35 % неефективне внаслідок виділення під час пресування рідини і малого приросту щільності. Підвищення вмісту кислої смолки від 5 до 10 % приводить до зростання міцності брикетів на розколювання і зниження питомої енергоємності ущільнення, яка для досліджених сумішей склала 0,5-1,0 кДж/кг. Збільшення щільності і зниження пружного розширення пресовок можна досягти шляхом нагрівання сумішей перед пресуванням до 70 оС, більш висока температура небажана через висихання суміші.
Рис. 1. Компресійні криві для компаунд-сумішей промпобутвідходів, що містять кислу смолку (кс) чи воду (в): 1, 6 - 25% кс; 4, 8 - 15 % кс; 2, 5 - 35 % в; 3, 7 -25% в; суміші 1-4 не містять поліетиленової плівки та ПЕТ-тари, суміші 5-8 містять 5% поліетиленової плівки та ПЕТ-тари.
Ущільнена компаунд-суміш має шарувату, анізотропну структуру, яка зміцнюється під час пресування переважно за рахунок звязків механічного зачеплення частинок і зєднань їх вяжучим. Під час ущільнення виникають два види контакту частинок відходів: жорсткі частинки шламу, вдавлюючись у мякі частинки побутових відходів, пластично деформують їх у контактах, що приводить до підвищення контактних сил зчеплення, і пружний контакт частинок шламу без збільшення зачеплення. Під час додатку вяжучого відбувається утворення рідких містків у контактах частинок, що істотно підвищує ущільнюваність і міцність брикетів.
Внаслідок великих коефіцієнтів пружного розширення (1,1-1,2) компаунд-сумішей необхідно 2-3 стадії ущільнення для одержання стабільних високих щільнісних і міцнісних характеристик. Як показали проведені дослідження багатостадійного пресування, під час повторного ущільнення компаунд-суміші відбувається збільшення кінцевої щільності і міцності пресовок, зменшення коефіцієнтів пружного розширення, часу релаксації внутрішніх напруг і енергоємності ущільнення, зменшується анізотропія міцнісних властивостей.
Проведений технічний аналіз показав, що компаунд-суміші промпобутвідходів мають зольність 35-39 %, вихід летючих 33-48 % і порівняно низьку сірчистість 1,7-2,3 %.
Тверде термолізне паливо (ТТП) продукт термічної переробки сумішей твердих побутових і промислових відходів одержали методом контейнерного термолізу брикетів різних компаунд-сумішей у діючій коксовій печі АКХЗ при температурі 1000-1050 оС і витримці протягом 27 годин. Вихідні суміші брикетувалися при різних тисках у діапазоні 5-12 МПа. У табл.1 наведені характеристики одержаного ТТП, яке має високу зольність (Ad) і невеликий вихід летючих (Vdaf). Вміст сірки (Sdt) в ТТП невеликий і трохи зростає із збільшенням вмісту смолки у компаунд-суміші. Енергетична цінність ТТП склала 16,2-16,5 МДж/кг.
Визначено щільнісні і міцнісні властивості палива (табл. 1). За результатами міцнісних випробувань побудовано з використанням теорії Кулона-Мора лінії граничної рівноваги (рис.2), які визначають параметри граничного стану матеріалу.
У результаті збільшення тиску пресування компаунд-сумішей більше, ніж на 8 МПа, одержуване паливо стає більш щільним, міцним і менш крихким. Додаток кислої смолки у невеликих кількостях (7-8%) також збільшує його міцність і щільність.
У четвертому розділі проаналізовано вплив складу, тиску ущільнення і вологості компаунд-суміші на її щільність і фізико-механічні характеристики одержуваного палива.
Вплив складу оцінили за результатами планованого експерименту і побудованої з використанням симплексно-решітчастого плану Шеффе математичної моделі склад-властивість. Компоненти компаунд-суміші варіювали в границях: шлам вуглезбагачення Н=60-75 %, харчові відходи РО=10-24 %, макулатура В=9-16%, ПЕТ-тара і пластмаса Р=0-6 %. Вологість сумішей складала 20 %, тиск ущільнення - 15 МПа, крупність частинок ТПВ - 10-15 мм і шламу - до 3 мм. Тверде термолізне паливо одержали з цих сумішей при періоді 26 годин і температурі 850-900 оС.
За результатами експерименту отримано поліноміальні рівняння третього ступеня, які дозволяють визначити щільність компаунд-суміші і ТТП, границі міцності ТТП на стиск і розтяг залежно від складу вихідної суміші. На рис.3 показано проекції ліній рівних значень цих параметрів на перерізах симплекса. Знайдено екстремуми досліджуваних функцій, так, наприклад,
Таблиця 1
Характеристика твердого термолізного палива
№ суміші |
Склад компаунд-суміші, % |
Вміст кислої смолки, % |
Тиск ущільнення, МПа |
Технічний аналіз ТТП, % |
Щільність брикетів, кг/м |
Міцність ТТП, МПа |
||||||
до термо-лізу |
після термо-лізу |
на стиск σсж |
на розтяг σр |
|||||||||
Шлам |
ТПВ2 |
Ad |
Vd |
Vdaf |
Sdt |
|||||||
1 |
,0 |
,3 |
,4 |
,588 |
,65 |
0,05 |
||||||
2 |
,2 |
,3 |
,4 |
,680 |
,56 |
,06 |
||||||
3 |
,0 |
,2 |
,4 |
,713 |
,63 |
,14 |
||||||
4 |
3 |
,5 |
,2 |
,4 |
,695 |
,50 |
,07 |
|||||
5 |
,2 |
,2 |
,4 |
,895 |
1300 |
3,30 |
,03 |
|||||
6 |
,3 |
,3 |
,4 |
,921 |
1400 |
1325 |
2,94 |
,78 |
||||
7 |
12
,1 |
,3 |
,4 |
,675 |
,52 |
,03 |
8 |
,2 |
,1 |
,3 |
,734 |
,68 |
,31 |
Рис. 2. Діаграма граничних напружень для твердого термолізного палива.
H=0,75X+0,70X+0,65X; PO=0,10X+0,15X+0,20X;
B=0,09X+0,11X+0,12X; P =0,06X+0,04X+0,03X. - область значень σр 35кПа
Рис. 3. Лінії рівних значень досліджених властивостей: а - щільності компаунд-суміші (rКС), б - щільності ТТП (rТТП), в - міцності на стиск ТТП (σсж), г - міцності на розтяг ТТП (σр); X1...X3 - кодові координати; H, PO, B, P - компоненти суміші.
(1) (2) (3) |
де rкс - щільність компаунд-суміші, rТТП - щільність твердого термолізного палива, sсж - границя міцності твердого термолізного палива на стиск, P - тиск ущільнення компаунд-суміші, W- вологість компаунд-суміші.
Показано, що збільшення тиску ущільнення компаунд-суміші від 5 до 20 МПа приводить до значного приросту її щільності і щільності одержуваного ТТП тільки при вологості до 20-22 %. Щільність палива зростає із збільшенням тиску пресування компаунд-суміші до 15 МПа. При підвищенні вологості компаунд-суміші при тисках пресування до 15 МПа збільшується її міцність, що приводить до більшої щільності і щільності палива.
Найбільші значення границі міцності на стиск має тверде термолізне паливо із сумішей: а) при вологості 17-21 % і ущільнених при тисках 12-20 МПа; б) при вологості 27-30 % і ущільнених при тисках 5-10 МПа.
Анізотропія компаунд-суміші за рахунок орієнтації плоских частинок ТПВ перпендикулярно дії осьового ущільнюючого навантаження зберігається і після термічної обробки. Каркас макроструктури твердого палива утворюють частинки харчових відходів, макулатури, що спеклися, а заповнювачем є шлам.
Механізм руйнування палива при одноосьовому стискуванні описали за допомогою діаграми напруження-деформація. Під час стискання брикету палива відбувається пружна деформація поздовжніх звязків структури, що закінчується їх крихким руйнуванням. Подальше навантаження веде до деформації і руйнування поперечних шарів. Міцність на стиск палива визначається міцністю більш слабких поздовжніх звязків і підвищується із збільшенням вмісту шламу і поліпшенням контакту частинок за рахунок більшого тиску пресування і додатка вяжучого. Енергія зруйнування брикетів ТТП склала 50-70 мДж.
У пятому розділі на підставі результатів проведених у роботі експериментальних і теоретичних досліджень компаунд-сумішей і твердого термолізного палива запропоновано основні параметри процесу компаундування промпобутвідходів перед термолізом. На рис.4 показана його принципова схема.
Рис. 4. Принципова схема компаундування промпобутвідходів перед термолізом: 1 - змішувально-пресувальна машина, 2 - брикетний прес, 3 - нахилена термолізна піч.
На першому етапі попередньо зневоднений шлам вуглезбагачення і зневоднені тверді побутові відходи змішуються із вяжучим і ущільнюються від 250-400 кг/м³ до 450-600 кг/м³ у змішувально-пресувальній машині. На другій стадії у валковому пресі щільність суміші зростає до 850-900 кг/м³. Далі із ущільнених відходів за допомогою пресувально-проштовхувального пристрою формується єдиний блок завантаження і подається в камерну піч.
Такі операції компаундування, як змішування різних компонентів промпобутвідходів у даній пропорції із вяжучим, підігрівання, ущільнення і брикетування суміші запропоновано сумістити у змішувально-пресувальній машині. Детально у змішувально-пресувальній машині була розроблена ділянка ущільнення суміші промпобутвідходів у звуженому каналі (рис.5).
A
Знайдено вираз для тиску, який створюють шнеки на суміш у звуженому каналі:
, |
(4) |
A
де , - константи, які залежать від геометричних розмірів каналу і шнеків (рис. 5); σ - напруга в матеріалі на відстані x від вихідного перерізу каналу; σo - протитиск, що чиниться на матеріал на виході з каналу зусиллям пружин рухомого розсікача потоку; k - коефіцієнт бокового тиску; f - коефіцієнт тертя матеріалу по поверхні каналу; R - радіус бокової поверхні каналу; r- радіус валів шнеків; - кут звуження каналу.
Для подачі рідких вяжучих у змішувально-пресувальну машину запропоновано відцентрову форсунку, яка розпилює рідини з домішкою твердих частинок і має регулювання шляхом заміни вставок.
Основною перевагою запропонованої змішувально-пресувальної машини є суміщення кількох технологічних операцій, які звичайно виконуються у різних машинах, і в результаті виключення перевантажень, трактів, збільшення надійності і підвищення екологічності технології підготовки відходів.
ВИСНОВКИ
Внесок здобувача: аналіз проблеми твердих відходів та методів їх переробки. Обґрунтування стадії компаундування та розробка технології термолізної переробки.
Внесок здобувача: одержання модельних сумішей, їх технічний аналіз, одержання твердого термолізного палива у діючій коксовій печі та дослідження його фізико-технічних властивостей.
Внесок здобувача: аналіз діоксинової небезпеки запропонованої технології та пропозиції щодо забезпечення руйнування діоксинів.
Внесок здобувача: розробка основних керуючих факторів процесу компаундування і параметрів запропонованої змішувально-пресувальної машини.
Внесок здобувача: обґрунтування технології компаундування та розробка математичної моделі ущільнення компаунд-суміші в каналі.
Внесок здобувача: проведення контейнерного термолізу, дослідження одержаного твердого термолізного палива і вихідних сумішей, аналіз ефективних параметрів попередньої підготовки.
Внесок здобувача: визначення основних можливостей застосування термолізно-енергетичної переробки відходів у Донбасі.
Внесок здобувача: дослідження й аналіз факторів процесу компаундування, розробка математичної моделі склад-властивість, визначення раціональних концентрацій компонентів у компаунд-суміші, необхідного тиску ущільнення і вологості компаунд-суміші, аналіз техногенної небезпеки процесу.
Внесок здобувача: визначення властивостей твердого термолізного палива і знаходження раціональних складів компаунд-сумішей.
Внесок здобувача: аналіз досвіду Німеччини в розробці системи збору і сортування сировини і оцінка можливості її застосування в Донецькій області одночасно із запропонованою технологією.
Внесок здобувача: визначення параметрів попередньої підготовки до термічної переробки відходів: тиску ущільнення, вологості, вмісту в׳яжучого.
Внесок здобувача: дослідження залежностей властивостей твердого палива від факторів процесу компаундування, обґрунтування його ефективних параметрів і вибору обладнання.
Внесок здобувача: розробка процесу компаундування в термолізній технології.
Внесок здобувача: визначення основних можливостей зниження діоксинової небезпеки технології.
Внесок здобувача: формулювання основних підходів до розробки техніки переробки промислових і побутових відходів.
Внесок здобувача: розробка вузлів змішувально-пресувальної машини.
Внесок здобувача: дослідження розробленої моделі і встановлення раціональних складів компаунд-сумішей.
Внесок здобувача: аналіз німецької системи збору та сортування “Grüner Punkt”.
Внесок здобувача: аналіз властивостей сировини щодо переробки промислових і побутових відходів як фактора техногенної небезпеки.
Внесок здобувача: аналіз техногенної небезпеки термічних методів переробки і засобів її зниження.
Внесок здобувача: визначення основних вимог до техніки підготовки відходів.
Внесок здобувача: формулювання основних підходів до переробки промислових і побутових відходів.
АНОТАЦІЯ
Антонюк С.І. Обґрунтування технології компаундування твердих вуглецевих відходів для екологічно чистої термічної переробки у камерних печах.- Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук із спеціальності 21.06.01 Екологічна безпека. Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, Київ, 2004.
Розроблений процес створення із твердих вуглецевих промислових і побутових відходів сумішей із заданими властивостями для наступної термолізної переробки у камерних печах.
Експериментально визначено вплив вологості, вяжучого (кислої смолки), нагрівання, стадійності пресування, а також пружних компонент суміші відходів на процес ущільнення. Вперше одержано в промисловій камерній печі тверде паливо із суміші шламів вуглезбагачення і твердих побутових відходів і визначено його фізико-механічні і фізико-хімічні властивості. Встановлено вплив вологості і тиску ущільнення відходів на щільність і міцність палива. Розроблена математична модель склад-властивість і визначено вплив складу суміші відходів на її щільність і фізико-механічні характеристики одержаного палива. Показано можливості забезпечення техногенної безпеки термолізу відходів відносно утворення діоксинів. Розроблено технологічну схему компаундування з тристадійним ущільненням відходів і подано рекомендації щодо вибору обладнання для її здійснення.
Ключові слова: відходи, переробка, підготовка, компаундування, суміш, ущільнення, термоліз, піч, паливо.
АННОТАЦИЯ
Антонюк С.И. Обоснование технологии компаундирования твердых углеродистых отходов для экологически чистой термической переработки в камерных печах. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 21.06.01 - Экологическая безопасность. - Национальный технический университет Украины Киевский политехнический институт, Киев, 2004.
Диссертация посвящена разработке процесса создания из твердых углеродистых промышленных и бытовых отходов смесей с заданными свойствами для последующей термолизной переработки в камерных печах.
Проведен анализ проблемы твердых бытовых и промышленных отходов и приведены статистические данные по их образованию, накоплению и утилизации в Украине и Донецкой области. Дана классификация существующих в мире процессов и технологий переработки твердых промышленных и бытовых отходов и описана технология термолиза смесей твердых углеродистых отходов в камерных печах, предложенная Донецким национальным техническим университетом.
SUMMARY
Antonyuk S.I. The basis of the compounding technology of the solid carbonaceous wastes for the ecologically clean thermal processing in the chamber ovens. - The manuscript.
Примітки:
1. тверді побутові відходи, %: 56 - харчових відходів, 22 - макулатури, 12 - дерева, 5 - пластмаси, 2 - текстилю і 3 - інших матеріалів.
2. суміш була утрамбована в комірку ящика до щільності 850 кг/м3.