курсовые,контрольные,дипломы,рефераты
Перевод статьи с английского языка "Large-Scale Complex Processing of Solid Carbonaceous Industrial and Domestic Wastes" .A.G.Melnichenko."Coke and chemistry" Number 5 2001.allerton press,inc.//New York
Проблема твердых промышленных и бытовых отходов- наиболее актуальная и сложноразрешимая современная проблема, потому что огромное и нарастающее количество отходов с различными свойствами складируются. Если эту проблему не решать в первом десятилетии 21 века последствия могут быть катастрофические.
Проблема очень критическая в Украине, особенно в очень населенном промышленном Донбассе. Так как промышленные и бытовые отходы не перерабатываются крупномасштабно, что привело к загрязнению плодородных земель под свалки (сегодня больше 30 тыс. гектаров из 170 тыс. по Украине), это приводит к постоянному загрязнению токсичными веществами воды и воздуха.
Комплекс научных и инженерных проблем, которые стоят перед разработчиками, по нашем мнению, весомым фактором, не дающим создать эффективную технику для переработки твердых отходов. Это связано во многом с нестабильностью сырьевой базы. Физико-механические свойства многих твердых промышленных и бытовых отходов и закономерности изменения их свойств пока мало изучены. Существующая информация не полная и не систематизирована. Создание техники для переработки такого сырья- объективно сложная задача. Не создано крупного завода для комплексной переработки промышленных и бытовых и бытовых отходов. И избирательно перерабатываются нейтральные либо малотоксичные отходы в ограниченном количестве, поэтому экологический эффект переработки не значителен.
Известные технологии сжигания или переработки твердых отходов ориентированы на конкретные отходы дорогие и несовершенные так как создают новые проблемы или не пригодны для Украины по причинам экономического, экологического и социального характера. Важно, что более половины всех видов твердых промышленных и бытовых отходов Донбасс являются углеродистыми и содержат органическую массу, которая представляет собой сырьё для химической переработки или энергоноситель. Зольные компоненты таких отходов можно использовать в производстве строительных материалов. Еще большее содержание органической составляющей имеют бытовые отходы. Однако только девятая часть от ресурсов промышленных и бытовых отходов используется, а бытовые отходы используются еще в меньшей мере.
Работники ДонНТУ разрабатывают направление с целью создания техники и технологии комплексной переработки твердых углеродистых отходов (ТУО) промышленного и бытового происхождения на базе термической деструкции и синтеза органического вещества отходов в наклонных термолизных печах (НТП) с получением полезных продуктов и энергии. Лабораторные исследования компаун-смесей твердых промышленных и бытовых отходов показали широкие возможности новой технологии для исходных составов сырья.
На основании обобщения мирового опыта в области переработки твердых углеродистых отходов, анализа состояния и значимости этой проблемы в Украине и других странах и результатов исследований, выполненных в ДонНТУ, в основу подхода к созданию данной технологии и техники положены концептуальные положения.
1. Технология базируется на термолизе органической части отходов. Это главная часть переработки, которая протекает герметичных поверхностях камерных НТП и является управляемым процессом термической деструкции исходного сырья с образованием твердого термолизного топлива и смеси летучих веществ в виде парогазовых и жидких углеродистых продуктов.
2. Комплексный характер переработки и компаундирование смесей отходов. Предлагается совместная переработка широкого спектра смесей углеродистых промышленных и бытовых отходов. Твердые и жидкие компоненты отходов в различных пропорциях в зависимости от физических свойств и химического состава смешивают на стадии подготовки сырья с целью получения исходных компаунд-смесей требуемого качества.
3. Крупномасштабность промышленных установок. Объемы накопления и генерирования промышленных и бытовых отходов настолько большие, что делают необходимым сооружение высокопроизводительных установок и вовлечение в сферу переработки инфраструктуры существующих промышленных производств, в основном коксохимические заводы
4. Управляемость и гибкость процессов. Этого достигают благодаря возможности совместного использования нескольких управляющих факторов: температурного режима термолиза, давления предварительного уплотнения сырья, цикличности загрузки, скорости продвижения рабочей массы в агрегатах и др. Оптимальное управление ведется на основе значения свойств сырья и потребностей в производимой продукции и энергии с использованием компьютерной техники, средств автоматизации при контролирующих функциях персонала.
5. Высокий уровень техногенной безопасности. В промышленный комплекс на стадии проектирования закладывают более высокий уровень требований к герметичности технологических агрегатов в сравнении с известными в промышленности, улавливание, полное обезвреживание и химическая переработка всех продуктов термолиза. При этом на основе главных положений концепции приняты проверенные технологические и конструктивные решения, которые создают предпосылки для высокой экологичности комплекса
6. Высокая степень использования энерго- химического потенциала отходов. Этого достигают созданием полного цикла глубокой переработки смесей отходов с получением полезной продукции и энергии, а именно: термолизного газа, жидких углеводородов, твердого топлива, электроэнергии и строительных материалов.
7. Экономическая эффективность. Использование дешевого органического сырья различного происхождения с получением полезной продукции, защита почвы, воды и воздуха от загрязнения, освобождение территорий от свалок, отвалов, шламонакопителей, отстойников, а также вовлечение инфраструктуры коксохимических заводов при оптимально небольших капитальных затратах делают разработку экономически выгодной.
8. Социальный эффект. Вовлечение кадров и основных фондов коксохимических предприятий, сокращающих в настоящее время производство, изготовление оборудования, машин, агрегатов и конструкций промышленного комплекса для переработки отходов на отечественных машиностроительных и огнеупорных заводах способствуют созданию рабочих мест.
Р и с. 1. Принципиальная схема термолизного энергоблока для переработки промбытотходов:
А - подача воздуха в топку; Б - дымовые газы на очистку; В -подача газа и воздуха на обогрев печи; Г- подача воды в котлоагрегат; Д— отвод пара к турбине; Е- отвод химических продуктов на переработку; / - система загрузки;2 - прессующе-проталкивающее устройство; 3 - термолизная печь; 4 - система обогрева печи; 5 - система отвода летучих веществ; 6- наклонный канал; 7 - топка; 8 - котлоагрегат; 9 - система золоудаления.
Технология переработки имеет такую последовательность основных операций:
1. Сортировка и классификация исходного сырья с извлечением крупных включений металлов, стекла и керамики;
2. Измельчение, дозирование и смешение компонентов;
3. Загрузка смеси твердых углеродистых отходов в агрегат и ее прессование;
4. Термолиз смеси твердых углеродистых отходов с получением твердого термолизного топлива и летучих химических продуктов,которые перерабатываются традиционными методами;
5. Сжигание твердого термолизного топлива с утилизацией тепла;
6. Подача зольных остатков в производство строительных материалов. CENTER>
Р и с. 2. Принципиальная схема материалопотоков в процессах сжигания А и при термолизной энергопереработке твердых промбытотходов Б
Загрузка смеси, ее прессование, термолиз и сжигание твердого топлива происходят в едином агрегате (рис.1). Процесс термолиза характеризуется высокой экологичностью, поскольку протекает в замкнутом пространстве герметичной камеры, непрерывностью, хорошей управляемостью; автоматизирован. НТП относительно просты, обеспечивают воздействие на сырье нескольких управляющих факторов и компонуются в батареи. Это создает предпосылки для их надежности, экономичности, хороших теплотехнических характеристик агрегатов и возможности использования проверенных в коксовом производстве прогрессивных решений.
Высокоэффективная переработка твердых углеродистых отходов новым методом осуществима при обеспечении однородности сырья и стабильности его основных физико-механических и технологических свойств. Этими свойствами в определенных пределах можно управлять посредством предварительной подготовки и механических, химических и термических воздействий, к которым относятся измельчение, усреднение, дозирование и перемешивание компонентов в определенных соотношениях, введение в состав необходимых количеств жидких связующих, твердых присадок, прессование загружаемого сырья с последующей регулируемой термообработкой. Многие преимущества нового метода в сравнении с традиционным сжиганием становятся очевидны даже при их общем анализе (рис.2).
Такая комплексная переработка отходов представляется не только наиболее экологически безопасным методом из всех известных, но и экономически выгодна. Срок окупаемости промышленного комплекса - до двух лет. Ряд технических решений проекта защищены патентами. Практическая реализация предполагается на площадках и с использованием инфраструктуры и кадрового потенциала некоторых коксохимических заводов Украины.
Изложенная концепция и технические идеи создают предпосылки для эффективного решения проблемы глобального значения — создания техники и технологии крупномасштабной комплексной переработки твердых промбытотходов с получением полезных химических продуктов, топлива, энергии, строительных материалов при обеспечении высокого уровня техногенной безопасности.
Очистка сточных вод
Тяжелые металлы
Воздействие атмосферы на организм человека
Каспий. Проблемы Каспия, решения проблем Каспия на современном этапе
Экологический туризм
Защита окружающей среды от вредных выбросов ТЭС
Средства защиты окружающей среды
Экологическая этика: происхождение и современные проблемы
Экологическая культура
Генетически модифицированные продукты
Copyright (c) 2024 Stud-Baza.ru Рефераты, контрольные, курсовые, дипломные работы.