Досліджено динаміку та питомий вихід газів під час термоконтактного піролізу вугілля в киплячому шарі під тиском за різних умов евакуації. Встановлено ефект гальмування газовиділення, пов'язаний з оберненим "заліковуванням" радикалів твердого залишку легкими газами. Встановлено значення констант швидкостей прямої реакції парціального газовиділення та максимально досяжних парціальних тисків продуктів, що визначають швидкість зворотньої реакції. Результати експериментів запропоновано для використання під час розрахунку енергоустановок з попереднім термоконтактним піролізом вугілля.

Проаналізовано характеристики піропалива та виконано огляд технологій підвищення його якості. Розглянуто сучасні можливості та перспективи використання піропалива у котлах, дизельних і газотурбінних двигунах. Відзначено, що піропаливо є найдешевшим рідким продуктом, який можна отримати у результаті переробки біомаси. На сьогоднішній день виробка необробленого піропалива є рентабельною завдяки низькій вартості сировини.

Double couple multichannel control system based on real time object identification model and mutual influence channel compensation is examined.

Ключ. слова: биомасса, пиролиз, пиролизный реактор, пиротопливо
Індекс рубрикатора НБУВ: Л55

Рубрики:

Штучне рідке паливо

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Узагальнено та обгрунтовано основні способи очищення цінного альтернативного палива - біогазу від домішок та методику інтенсифікації теплообмінних процесів в біореакторі шляхом локального газорідинного омивання поверхні теплообміну.

Розглянуто перспективи та термодинамічну ефективність використання в Україні рідкого біопалива. Проаналізовано технології його виробництва з різних видів сільгоспкультур. Встановлено, що всі існуючі технології придатні для використання біосировини, що вирощується в Україні. Наведено методика та результати розрахунків загального енергетичного коефіцієнта корисної дії різних видів рідкого біопалива. Доведено, що енергетична ефективність виробництва (ЕЕВ) і застосування рідкого біопалива знаходиться на одному рівні з ЕЕВ і застосування традиційного палива.

Рассмотрены перспективы и термодинамическая эффективность использования в Украине жидкого биотоплива. Проанализированы технологии его производства из различных видов сельхозпродуктов. Установлено, что все существующие технологии пригодны для использования биологического сырья, выращенного в Украине. Приведены методика и результаты расчетов общего энергетического коэффициента полезного действия различных видов жидкого биотоплива. Доказано, что энергетическая эффективность производства (ЭЭП) и применение жидкого биотоплива находятся на одном уровне с ЭЭП и применения традиционного топлива.

Проаналізовано сучасний стан розвитку технологій швидкого піролізу біомаси в світі. Зібрано дані про основні існуючі пілотні, демонстраційні та комерційні установки. Показано, що швидкий піроліз є однією з найбільш ефективних технологій одержання рідкого палива з біомаси, яке може використовуватися в котлах, газових турбінах та дизельних двигунах. Технологія ще не досягла широкого комерційного застосування, хоча є ряд прикладів успішної роботи установок промислового рівня для виробництва піропалива. Розглянуто процес піролізу в абляційному реакторі та у двох реакторах киплячого шару.

Розглянуто характеристики піропалива, одержаного з біомаси шляхом швидкого піролізу, та різні способи його застосування. Показано, що часто якість піропалива є недостатньою для його безпосереднього використання як палива. Застосовують різні технології підвищення якості, направлені на зменшення корозійних властивостей і в'язкості піролізної рідини. На даний час найбільших успіхів досягнуто у спалюванні піропалива у котлах. Є позитивний досвід по його використанню в газових турбінах і дизельних двигунах. Розпочато дослідження щодо застосування піропалива у двигуні Стірлінга. Проаналізовано капітальні затрати, що необхідні для спорудження піролізних установок.

Надано стислу характеристику чотирьох основних напрямків утилізації відходів пластмас. Виконано огляд літератури щодо переробки відходів найбільш поширених пластмас та їх сумішей з викопним вугіллям у рідке транспортне паливо та хімічні продукти. Наведено умови, каталізатори, пастоутворювачі та газове середовище, що використовуються для зрідження відходів пластмас та їх сумісного зрідження з вугіллям, ступеня конверсії вихідної сировини та виходу цільових продуктів. Проведено попередню економічну оцінку процесу сумісного зрідження.

Рассмотрены пути получения синтетических жидких и газообразных моторных топлив из угля. Обосновано, что для этого целесообразно использовать днепровский бурый уголь, а наиболее эффективным методом его термической переработки является пиролиз в кипящем слое со связыванием серы известняком. На основании экспериментальных результатов показано, что для получения жидких продуктов наиболее пригоден окислительный пиролиз, а для заменителя природного газа - термоконтактный пиролиз. Определены удельные выходы продуктов с учетом вторичных реакций, химический КПД процесса, предложена его аппаратная реализация.

Запропоновано новий підхід щодо кількісного аналізу складу розподілу продуктів процесу Фішера - Тропша, з урахуванням фрагментів кінетичної схеми. Показано, що ріст вуглецевого ланцюга відбувається одночасно за двома різними механізмами; олефіни та парафіни утворюються через інтермедіат. Розроблено кінетичну модель, яка описує розподіл вуглеводнів, які утворюються за підвищених тисків. Запропоновано механізм утворення вуглеводнів за підвищених тисків і узагальнений механізм вторинних реакцій, які перебігають за низьких і підвищених тисків. Встановлено каталізатор синтезу широкої фракції легких вуглеводнів і бензинової фракції, який має підвищену активність до утворення цільових продуктів.

Рассмотрены основные проблемы и перспективы использования топлив для реактивных двигателей. Описаны основные технологии получения альтернативных реактивных топлив.

Произведена оценка современного состояния производства углеводородов из синтез-газа и перспективы использования синтеза Фишера - Тропша. Представлена альтернативная известным технология получения углеводородов, показаны ее преимущества: снижение количества катализатора в системе, постоянное поддержание его активности, нечувствительность к каталитическим ядам, практически неограниченный срок службы катализатора.

Созданы экспериментальные стенды для исследований процессов получения биотоплив. Экспериментально исследована переэтерификация растительных масел метиловым и этиловым спиртами. Определены теплофизические параметры процесса переэтерификации растительных масел метиловым и этиловым спиртами.

Показана актуальность проблемы производства синтетических жидких топлив и обоснованы перспективные направления получения синтез-газа для последующей каталитической переработки в жидкое топливо. Предложена технологическая схема получения синтез-газа для производства синтетического жидкого топлива с использованием вторичных энергетических ресурсов металлургического предприятия: конвертерного и коксового газов. Рассмотрены особенности утилизации отходящих конвертерных газов и выделения водорода из коксового газа, обосновано снижение энергоемкости металлопродукции и экологической нагрузки на атмосферу.

Математическая модель течения вязкой несжимаемой жидкости, построенная методом R-функций, и ее компьютерная реализация позволила в рамках системы ПОЛЕ провести численное исследование в гидродинамических каналах со сложным профилем, получить качественные картины течения. Исследования позволили спроектировать устройство для получения и сжигания искусственных композитных жидких топлив.

Рассмотрены проблемы и перспективы производства синтетических газовых топлив в мире и Украине. Проанализированы современное состояние проблемы, сырьевая база для производства синтез-газа, процессы и технологии его получения, перспективные способы газификации, влияние различных факторов на эффективность процессов газификации и производства синтетических топлив. Показано, что технологии газификации интенсивно развиваются и используются в процессах тепло- и электроснабжения, производства моторных топлив, водорода, метанола, синтетического природного газа и большого количества других товарных продуктов. Наиболее перспективными видами сырья для производства синтез-газа в Украине являются уголь, торф, промышленные и городские отходы. Рассмотрены особенности и перспективы разных способов газификации, в частности, технологий фирм BGL, HTW, GE, Shell и др. Внимание уделено вопросам эффективности процессов и технологий на разных этапах производства синтез-газа и синтетических топлив.

Описаны методы получения углеводородов алифатического ряда и побочных продуктов (спиртов, альдегидов, кетонов) из монооксида углерода и водорода: синтеза Фишера - Тропина. Описано влияние состава катализаторов на результат реакции. Перечислены современные технологии переработки природного и попутного нефтяного газов с целью получения синтетических топлив.

Розглянуто проблеми одержання альтернативних (не нафтових) моторних палив на основі вуглеводневих газів, синтез-газу, спиртів, етерів й естерів, водню та відновлюваної рослинної сировини (біопаливо).

Рассмотрено состояние производства и разработок в области получения синтетических моторных топлив из углеводородного сырья. Как основной в последние годы рассматривается метод Фишера - Тропша. Показано, что создание в Украине производственных мощностей по получению жидких моторных топлив из угля, биомассы, твердых бытовых отходов и других углеродсодержащих видов сырья нецелесообразно. Существующее производство в ЮАР убыточно и дотируется государством. Небольшие производства в Китае существуют только благодаря низкой стоимости угля. Падение цен на нефть, которое может оказаться долгосрочным в случае дальнейшего подтверждения теории ее неорганического происхождения, сводит на нет все существующие планы строительства новых заводов синтетического топлива. Во многих странах выполняются исследовательские проекты по проблеме, рассчитанные на возможную перспективу. В Украине целесообразно начать исследования некоторых элементов процесса синтеза.