авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Энерго-ресурсосберегающая технология газоочистки при сульфатной варке целлюлозы

На правах рукописи

Мозохин Михаил Александрович ЭНЕРГО-РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ГАЗООЧИСТКИ ПРИ СУЛЬФАТНОЙ ВАРКЕ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ 05.14.04 – Промышленная теплоэнергетика 05.21.03 – Технология и оборудование химической переработки биомассы дерева;

химия древесины

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань -2012

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» (ФГБОУ ВПО «КНИТУ») - доктор технических наук, профессор Научный руководители Сафин Рушан Гареевич - кандидат технических наук, доцент Зиатдинова Диляра Фариловна - Гурьянов Алексей Ильич, доктор Официальные оппоненты технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет», профес сор кафедры «Энергосбережение и энергообеспечение промышленных предприятий» - Грунин Юрий Борисович, доктор химических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Поволжский государственный технологический университет», заве дующий кафедрой физики ФГБОУ ВПО «Московский госу Ведущая организация дарственный университет леса»

Защита диссертации состоится 25 декабря 2012 года в 14 часов на за седании диссертационного совета Д 212.082.02 при Казанском госу дарственном энергетическом университете по адресу: 420066, г.Казань, ул.Красносельская, д.51, зал заседаний Ученого совета (ауд.

Д-223).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Ка занский государственный энергетический университет»

Автореферат разослан«23» ноября 2012г.

Ученый секретарь диссертационного совета, канд.хим.наук, профессор Э.Р.Зверева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Рациональное природопользование и экологиче ская безопасность технологических процессов является приоритетным направле нием развития экономики РФ и обуславливают необходимость разработки энерго и ресурсосберегающих технологий. Крупнейшим потребителем топливно энергетических ресурсов и одновременно источником загрязнений окружающей среды является целлюлозно-бумажная промышленность (ЦБП).

К наиболее яркому представителю такого энергоемкого производства в ЦБП можно отнести периодический процесс сульфатной варки целлюлозы.

Наибольший выброс токсичных веществ: сероводорода, диметилсульфида, метил меркаптана наблюдается при выгрузке содержимого варочных котлов в выдувной резервуар.

Для снижения концентрации парогазовой смеси, выделяющейся при этом, на многих предприятиях интенсифицируют работу газоочистного оборудо вания за счет разработки новых контактных устройств, интенсификации гидроди намических режимов контактирования и интенсификации процесса массопередачи путем подбора новых реагентов и сорбентов.

Такой подход приводит к увеличению габаритов очистных сооружений, повышению расхода энергии и других ресурсов, а также связан с трудностью под бора реагентов и сорбентов. В результате традиционный подход к решению про блем выбросов, связанный с усовершенствованием газоочистного оборудования является малоэффективным. Более эффективным является комплексный подход, заключающийся в создании энергосберегающей экологически безопасной техно логии сульфатной варки целлюлозы с утилизацией образующихся отходов.

Таким образом, научные исследования на основе современных пред ставлений, направленные на повышение энергоэффективности газоочистного обо рудования путем совершенствования технологических процессов, разработка ме тодов расчета и аппаратурного оформления процесса сульфатной варки целлюло зы и других подобных процессов, сопровождающихся выбросами токсичных па ров, являются актуальной задачей.

Работа выполнялась в соответствии с планом НИОКР АН РТ (договор подряда № 07-7.5-229/2004) и в рамках федеральной целевой программы «Иссле дования и разработки по приоритетным направлениям развития научно технологического комплекса России на 2007-2013 годы» (государственный кон тракт 16.525.11.5008).

Цель:

Создание энерго- и ресурсосберегающей технологии очистки отходя щих газов при сульфатной варке целлюлозы.

Задачи:

- разработать усовершенствованную технологию газоочистки при сульфатной варке целлюлозы.

- разработать математическую модель тепломассообменных процессов сопро вождающихся объемным испарением и конденсацией на стадии разгрузки ва рочного котла при сульфатной варке целлюлозы.

- выявить энергосберегающие режимные параметры процесса газоочистки и аппаратурного оформления.

Объект исследования. Периодический процесс сульфатной варки целлюлозы.

Научная новизна. Работа содержит научно-обоснованные технические и технологические решения, направленные на сокращение токсичных промышлен ных выбросов в атмосферу.

1. Впервые разработана математическая модель тепломассообменного процесса выгрузки варочного котла, сопровождающегося объемным испарением и конденсацией.

2. Разработан алгоритм расчета совмещенного процесса испарения много компонентной смеси и конденсации в герметичных условиях.

3. Моделированием процесса теоретически обоснован и экспериментально подтвержден усовершенствованный энерго-ресурсосберегающий технологический процесс газоочистки при сульфатной варке целлюлозы, обеспечивающий ликви дацию выделения токсичных паров в атмосферу.



4. Разработан новый энерго-ресурсосберегающий способ сульфатной вар ки целлюлозы (патент РФ № 2425917, №2437972), позволяющий ликвидировать выделение «дурнопахнущих» паров в атмосферу.

5. Показана целесообразность совершенствования системы газоочистки аналогичных технологических процессов путем комплексного подхода к аппара турно-технологическому решению конкретного объекта (патент РФ № 2422268).

Практическая ценность. Анализ результатов моделирования дает воз можность оценить влияние технологических параметров процесса выгрузки ва рочного котла на интенсивность испарения, выявить кинетические параметры технологических процессов, сопровождающихся объемным испарением. Полу ченная математическая модель была использована в инженерной методике расчета выдувного резервуара и реализована при аппаратурно-технологическом оформле нии процесса автогидролиза древесных отходов на ООО «Органика».

Применение предлагаемого метода улавливания токсичных выбросов позволяет: сократить энергозатраты, улучшить условия работы обслуживающего персонала и сократить расход сырьевых компонентов путем улавливания и воз вращения их в технологический процесс, выдать рекомендации по совершенство ванию аналогичных технологических процессов (патент РФ № 2422268).

Реализация работы. Результаты теоретических и экспериментальных ис следований реализованы при создании методики расчета и проектировании про мышленной установки для улавливания токсичных паров при сульфатной варке целлюлозы на ОАО «МарЦБК», а также при аппаратурно-технологическом оформлении процесса автогидролиза на ООО «Органика». Разработанные экспе риментальные стенды, метод расчета и программный продукт внедрены в учеб ный процесс в рамках курса «Технологические процессы и оборудование дерево обрабатывающих производств» Основные положения выносимые на защиту:

1) математическая модель тепломассообменных процессов, сопровождаю щихся объемным испарением и конденсацией;

2) результаты математического моделирования и экспериментальных ис следований процесса выгрузки варочного котла при сульфатной варке целлюлозы;

3) усовершенствованная технологическая схема сульфатной варки целлюло зы.

4) методика совершенствования аналогичных технологических процессов.





Апробация работы. Основные научные положения и результаты работы докладывались: на 11 научно-технической конференции студентов и магистран тов. «Молодая мысль – развитию лесного комплекса» г.Братск, 2010г.;

на Всерос сийской научно-практической конференции посвященной 80-летию СибГТУ «Лесной и химический комплексы – проблемы и решения» г.Красноярск, 2010г.;

на Х Международной научно-практической конференции «Экология и ресурсо- и энергосберегающие технологии на предприятиях народного хозяйства» г.Пенза, 2010г.;

на VIII Всероссийской научно-технической конференции «Приоритетные направления развития науки и технологий» г.Тула, 2010г., «Актуальные проблемы и перспективы развития лесопромышленного комплекса» Материалы междуна родной научно-технической конференции ФГБОУ ВПО КГТУ г.Кострома 2012г., на научных сессия КНИТУ (Казань 2010,2011г.г.) Личное участие автора заключается в разработке под руководством научного руководителя основных положений диссертации, а также в постановке и решении задач теоретического, экспериментального и прикладного характера. При непосредственном участии автора изготовлена экспериментальная установка для исследования процессов объемного испарения и конденсации многокомпонентных смесей, проведены эксперименты, обработаны и обобщены полученные результа ты. Автору принадлежат основные положения, опубликованные в соавторстве и использованные в диссертации.

Достоверность и обоснованность результатов исследования подтвер ждается применением классических методов научных исследований, современных контрольно-измерительных приборов и статистической обработкой эксперимен тальных данных, которая выявила удовлетворительную адекватность разработан ной математической модели, а также положительными результатами внедрения опытно-промышленной установки.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ. Из них 3 статьи в журналах перечня ВАК Минобрнауки России, 3 патента на изобре тение.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введе ния, четырех глав, заключения, библиографического списка и приложений. Общий объем работы составляет 151 страниц печатного текста, содержит 28 рисунков и 4 таблицы. Библиографический список включает 116 работ российских и зарубеж ных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, цель и за дачи исследований. Показана новизна и практическая ценность работы.

В первой главе проанализировано современное состояние системы газо очистки при проведении процессов сульфатной варки целлюлозы. Рассмотрены современные технологии сульфатной варки целлюлозы, описаны способы и обо рудование газоочистки от токсичных выбросов в атмосферу на целлюлозно бумажных комбинатах. Проанализирован состав паров вскипания, их свойства и применение. Отмечено, что значительный вклад в развитие методов расчета и со вершенствования газоочистного оборудования внесли Марченко Г.С., Махоткин А.Ф., Махнин А.А., Николаев Н.А., Сигал И.Я., Ужов В.Н. и др. Сформулированы основные выводы и вытекающие из них задачи исследований.

Во второй главе, на основании уравнений материального и теплового ба лансов, разработана математическая модель технологического процесса разгрузки варочного котла в выдувной резервуар при сульфатной варке целлюлозы.

Приводится физическая картина и результаты теоретических исследова ний этого процесса. Для анализа использованы методы математического модели рования, основанные на решении системы дифференциальных уравнений переноса тепла и массы с учетом упрощений, вытекающих из принятых обоснованных до пущений.

Паровая фаза:

При идеальном перемешивании компонентов парогазовой смеси уравне ние материального баланса по i-му компоненту можно записать в виде d i, ji F Q пг i Vсв (1) d где: первый член левой части – приток i-го компонента в парогазовую фазу за счет испарения;

второй член – отвод i-го компонента из аппарата в систему удаления;

правая часть – изменение массы i-го компонента в объеме аппарата.

Парциальную плотность компонентов можно связать с их парциальным давлением, используя уравнение Менделеева-Клапейрона Рii.

i (2) RT Продифференцируем уравнение (2) d i i dPi i Р i dT (3) d RTd RT 2 d и подставим в выражение (1). После некоторых преобразований получим диффе ренциальное уравнение изменения парциальных давлений компонентов паровой смеси dT.

Q FRT ji d Pi пг d dPi V T (4) V св cв i Используя закон Рауля и соотношение Антуана можно определить парци альное давление i-го компонента B.

Pi i x i exp A i i (5) T Подставив (5) в (4) определим изменение парциального давления i-го ком понента B Q dT.

FRT ji d i x i exp A i i пг d dPi V T (6) Vсв i T св Полное давление в смеси по закону Дальтона будет определяться соот ношением n Р Pi. (7) i Уравнение теплового баланса паровой смеси определяется по соотноше нию псм спсм Vсв dT cсм FT ji d Qпг псм спсм Тd.

n (8) i Левая часть уравнения (8) – изменение теплосодержания смеси;

первый член правой части - приток тепла с паровой смесью удаляемой с поверхности жидко сти;

второй член – отвод тепла из реактора за счет производительности системы откачки парогазовой смеси.

Из соотношения (8) можно определить изменение температуры паровой смеси FT n j Q T i пг см. (9) dT i1 d см Vсв Плотность парогазовой смеси в уравнении (9) можно определить по пра вилу аддитивности, используя также уравнение Менделеева-Клапейрона n i Pi (10).

псм i RT Теплоемкость смеси можно определить, используя следующее соотноше ние n c i Pi. (11) с псм i Рi i Подставив в (9) выражение (10) и после некоторых преобразований полу чим кинетическую зависимость величины изменения температуры парогазовой смеси FRT n j.

Q i i dT пг Тd (12) n Vсв i Pi Vсв i 1 Объемная производительность системы откачки парогазовой смеси опре деляется суммой объемных производительностей конденсатора и эжектора Q пгс Q к Q э (13) Объемная производительность конденсатора находится из уравнения теп лового баланса процесса конденсации n, Q к i ri КTcp Sк (14) i.

КT S RT cp к Qк n i Pi r (15) i i Объемная производительность эжектора может быть определена из урав нения Р р Р инт 0, Р см Р инт Qэ (16) Qр Концентрация i-го компонента в паровой фазе определяется соотношени ем Дальтона:

Рi.

У* (17) P i Парциальное давление для паров определяется из уравнения Рауля P х P, (18) iн iн а для газов из уравнения Генри Piг х i Е, (19) где Е – const Генри определяется из соотношения (20) q, ln E A RT Жидкая фаза.

Дифференциальное уравнение переноса энергии для жидкой фазы имеет вид c ж m см dT ссм Тdmсм mсм Тdссм (21) n n n Q c T iн d ji c жiTFd ji ri Fd iз i i 1 i 1 i Левая часть уравнения (21) определяет изменение теплосодержания жид кой смеси;

первое слагаемое правой части характеризует приход тепла с загружае мыми компонентами;

второе – потеря тела с уходящими парами компонентов;

третье – расход тепла на парообразование.

Дифференциальное уравнение переноса массы можно записать соотно шением n n dmсм Qiзd ji Fd.

(22) i 1 i Левая часть уравнения определяет изменение массы i-го компонента в вы дувном резервуаре;

первое слагаемое правой части характеризует изменение мас сы i-го компонента за счет загрузки компонента, второе – за счет испарения i-го компонента.

Изменение теплоемкости смеси определим из соотношения n dc см с жi dx i. (23) i Концентрация i-го компонента меняется за счет испарения и за счет за грузки dx i dx i исп dx i з. (24) Продифференцировав (5) можно определить изменение концентрации i-го компонента за счет испарения для идеальных жидкостей:

(25) dPi xB dx i исп i 2 i dT B exp A i i T T Поток массы пара i–го компонента с поверхности жидкости при испаре нии за счет изменившегося парциального давления и температуры жидкой фазы определяется соотношением (26) dm iиис m см dx i исп.

ji Fd Fd Весовые и мольные доли связанны соотношениями:

x, хi i i (27) n i x i i x i / i.

xi (28) n x i / i i Изменение концентрации i-го компонента за счет загрузки определяется соотношением Qi i.

dx i з d m см (29) Для расчета массовой теплоемкости используется соотношение n c cм c ж i х i. (30) i Совместное решение уравнений теплового и материального баланса для паровой и жидкой фазы позволяет определить кинетические зависимости тех нологического процесса выгрузки варочного котла в выдувной резервуар.

Решение системы уравнений осуществлялось по заданному алгоритму с помощью программы MathCad.

В третьей главе изложены результаты моделирования и эксперимен тальных исследований процесса сульфатной варки целлюлозы, а также проведена проверка на адекватность полученной модели реальному процессу. В качестве мо дельного раствора использовали черный щелок получаемый в процессе сульфат ной варки древесной щепы, справочные данные на него наиболее полно представ лены в литературе.

Для экспериментальной проверки адекватности формализованной модели реальному процессу улавливания паров был создан экспериментальный стенд, представленный на рисунке 1.

Стенд позволяет организовать как последовательное, так и параллельное соединение конденсаторов.

15 4 3 р р х-к ВН 5 ПГ АЦ П 14 Рис.1. Схема установки при последовательном соединении конденсаторов 1-реактор;

2-манометр;

3-датчик температуры;

4-выдувной резервуар;

5-тарированный сборник кон денсата;

6, 12, 15, 17-вентили;

7-трехступенчатый поверхностный конденсатор, 8-решетка;

9-емкость для рассола;

10-холодильник;

11-вакуумный насос;

13-парогенератор;

14-емкость;

16-выдувной трубо провод;

18, 19-патрубок;

20-монитор;

21-центоробежный насос;

22- аналоговый цифровой преобразо ватель.

Для моделирования реального процесса в варочный котел – 1 загружалась древесная щепа и белый щелок и осуществлялась варка в соответствии с техноло гическим регламентом.

Расчетные значения получены моделированием процесса с помощью ма тематической модели (1)-(30). Результаты экспериментальных исследований и ре зультаты, полученные математическим моделированием в идентичных условиях, представлены в виде графических зависимостей, на которых сплошными линиями изображены данные, полученные расчетным путем, точками - экспериментальные значения.

На рис. 2 и рис. 3 представлены кинетические зависимости давления и температуры в варочном котле при сульфатной варке целлюлозы. Сопоставление опытных и расчетных данных позволяет сделать вывод об удовлетворительном описании реального процесса разработанной математической моделью. Макси мальное расхождение между теоретическими и эксперимен тальными данными не превышает 18%.

Т,К Р, мПа 1, 1, 0, 0, 0, 0,, сек 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000, сек 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Рис.2. Кинетические кривые Рис.3. Кинетическая кривая температуры давления в варочном котле процесса в варочном котле Температурная кривая процесса представлена на рисунке 3.

В течении 2000сек осуществляется нагрев массы от 800С до 1700С. Варка смеси происходит при 1700С в течение двух часов. Затем происходит выдувка массы в выдувной резервуар, находящийся под атмосферным давлением.

Q, м3/с Q, м3 /с 2, 2, 2 2, 1, 1, F, м 0,3 0,6 0, 0, Т, 0С Рис.4. Зависимость производительности Рис.5 Зависимость производительности конденсатора от поверхности конденсатора от начальной температуры охлаждающего агента: 1 – F=0,9м2;

2 – конденсации при различных температу рах охлаждающего агента: 1- 00С;

2 – F=0,6м2;

3 – F=0,3м 200С;

3- 400С. в выдувном резервуаре Анализ вышеприведенных кривых показывает, что при двух проведенных сдувках происходит осцилирование давления, экспериментальные значения тем пературы процесса при этом практически не изменяются, это объясняется относи тельно малым количеством сдуваемых паров по сравнению с общей массой уста новки, не учитываемой математической моделью, а также наличием неконденси рующихся паров.

На рис. 4 и 5 приведена зависимость производительности конденса тора от поверхности конденсации и температуры охлаждающего агента. Поверхность кон денсации увеличивалась путем параллельного подключения конденсаторов. Рост производительности конденсатора с уменьшением температуры охлаждающего агента и увеличением поверхности конденсаторов отклоняется от линейного зако на. Это объясняется изменением средней движущей силы процесса в процессе вы грузки варочного котла.

На рис.6 представлены кине тические зависимости концентрации ток сичных компонентов в выдувном резервуаре.

Анализ кинетических кривых изменения концентраций показывает равномерный характер их изменения.

Это подтверждает принятую модель идеального смешения компонентов паровой фазы.

, сек Результаты эксперименталь Рис.6.Кинетическая зависимость концентрации ных исследований и математического паровой фазы1- метилмеркаптан, 2- диметил сульфид, 3 – сероводород, моделирования показывают, что при 4- черный щелок.

разгрузке варочного котла в соответ ствии с усовершенствованным технологическим процессом варки в выдувном ре зервуаре возникают избыточные давления, которые требуют внесения соответ ствующих поправок при расчете толщи ны обечаек выдувного резервуара.

Методика расчета конструктив ных элементов установки сульфатной варки целлюлозы должна быть согласо вана с работой системы конденсации па ров выдувки.

В четвертой главе проанали зировано современное состояние систе мы газоочистки при сульфатной варке целлюлозы на МарЦБК и предложена схема реконструкции промышленной установки для улавливания паров с вы дувного резервуара. На пилотной уста новке для улавливания паров вскипания Рис.7. Внешний вид при автогидролизе целлюлозы (рис.7) пилотной установки была проверена усовершенствованная схема системы газоочистки при сульфатной варке целлюлозы. Анализ результатов испытаний пилотной установки подтвердил возможность промышленной реализа ции предложенного способа. (патент РФ № 2425917, №2437972) Результаты пи лотных испытаний показали, что разгрузка варочного котла предложенным спосо бом позволяет не только снизить выбросы токсичных паров до ПДК, но и органи зовать утилизацию токсичных компонентов.

По результатам пилотных испытаний и на основе инженерной методики расчета была спроектирована усовершенствованная технологическая схема про цесса разгрузки варочного котла после сульфатной варки целлюлозы. Результаты моделирования и пилотных испытаний позволили рекомендовать рациональные конструктивные и режимные параметры усовершенствованной технологической схемы процесса сульфатной варки целлюлозы.

На рис. 8 приведена принципиальная схема установки для извлечения токсичных компонентов из паров вскипания.

Х к 6 5 41 42 48 8 18 31 2 13 8 47 53 50 14 17 19 3 15 1 9 20 28 10 23 36 37 21 26 Рис.8. Усовершенствованная схема процесса сульфатной варки целлюлозы (патенты РФ № 2425917, 2437972) Предложенное аппаратурно-технологическое оформление процесса суль фатной варки целлюлозы позволяет создать оптимальные условия для конденса ции токсичных паров и резкого сокращения объемного расхода конденсирующих ся газов.

В результате внедрения усовершенствованной технологической схемы процесса разгрузки варочного котла, обеспечивается улавливание паров диметил сульфида и метилмеркаптана. Экономическая эффективность внедрения усовер шенствованной технологической схемы определяется величина предотвращенного экологического ущерба.

Аналогичный подход позволяет усовершенствовать технологию получе ния экструзионных древесно-стружечных плит и снизить выбросы токсичных ве ществ до требуемых норм (патент №2422268).

В приложении к работе приведены: программа расчета процесса на ком пьютере, результаты статистической обработки полученных данных, акт внедре ния, подтверждающий практическое использование основных результатов работы на предприятии.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 1. Создана математическая модель технологического процесса выгрузки варочного котла в выдувной резервуар, позволяющая прогнозировать характер протекания процесса, пути его интенсификации, а также обосновано рассчитать оборудование и рациональные режимные параметры 2. Разработан алгоритм расчета технологических процессов, позволяющий осуществлять математическое моделирование данных процессов и производить подбор оптимальных режимных параметров.

3. С целью изучения совмещенных процессов испарения и конденсации создан экспериментальный стенд, разработана методика проведения эксперимен тов. Отдельные решения, положенные в основу экспериментального стенда, ис пользованы при аппаратурном оформлении опытно-промышленной установки.

Экспериментальный стенд используется в учебном процессе и отраслевой научной лаборатории КНИТУ «Высокоинтенсивные технологии переработки древесных материалов».

4. Получены зависимости, позволяющие оценить влияние режимных па раметров и конструктивных характеристик оборудования на производительность системы откачки паров.

5. Для сокращения энергозатрат на конденсацию парогазовой смеси пока зана целесообразность ведения процесса с непрерывной откачкой неконденсиру ющихся газов в абсорбционную систему.

6. Установлено, что параллельное наращивание поверхностных конденса торов позволяет снизить величину избыточного давления в выдувном резервуаре и снизить тем самым капитальные затраты на его изготовление за счет снижения прочностных требований к оборудованию.

7. Последовательное противоточное подключение поверхностных конден саторов позволяет повысить эффективность использования хладоагента за счет ис пользования отработанного агента для предварительной конденсации высококи пящих компонентов паровой смеси и сокращения энергозатрат для улавливания низкокипящих компонентов.

8. Комплексный подход к проблеме очистки отходящих газов позволил разработать ресурсо- и энергосберегающую технологию и аппаратурное оформле ние процесса газоочистки при сульфатной варке целлюлозы, новизна решений ко торых подтверждена патентами РФ. Разработанная технология позволяет не толь ко снизить газовыделение в атмосферу до ПДК, но и утилизировать токсичные компоненты и сократить энергозатраты на стадии газоочистки на 25%.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

В изданиях из перечня ВАК Минобрнауки России 1. Мозохин М.А., Зиатдинова Д.Ф., Сафин Р.Г., Гайнуллина Д.Ш., Зиатдинов Р.Р.

Моделирование процесса выгрузки варочного котла при переработке древесных отходов // Журнал «Вестник Казанского технологического университета». Т.14. №18;

М во образ. и науки России, Казан.нац.исслед.технол.ун-т. – Казань: КНИТУ, 2011.

С.76-81.

2. Мозохин М.А., Сафин Р.Г., Зиатдинов Р.Р., Ахметова Д.А Усовершен ствование системы газоочистки в производстве целлюлозы и побочных продуктов в виде спиртов, дрожжей, фурфурола при безреактивном расщеплении отходов де ревообработки // // Журнал «Вестник Казанского технологического университе та» №10;

Федер. Агентство по образованию, Казан.гос.технол.ун-т. – Казань:

КГТУ, 2010. С.574-578.

3. Мозохин М.А., Сафин Р.Г., Зиатдинов Р.Р., Ахметова Д.А Совершен ствование системы газоочистки при сульфатной варке целлюлозы // Журнал «Вестник Казанского технологического университета». №10;

Федер. Агентство по образованию, Казан.гос.технол.ун-т. – Казань: КГТУ, 2010. С.166-170.

В патентах 4. Патент № 2425917 РФ, МПК Д21С 3/02. Способ получения сульфатной целлюлозы / Сафин Р.Г., Сафин Р.Р., Тимербаев Н.Ф., Зиатдинова Д.Ф., Просвир никова Т.Д., Просвирников Д.Б., Мозохин М.А., Зиатдинов А.Р., Воронин А.Е., Сташкевич А.М., Новоточинов С.И., Ахтямова Т.Н.;

патентообладатель ООО «Научно-технический центр по разработке прогрессивного оборудования»;

опубл.10.08.2011.

5. Патент № 2437972 РФ, МПК Д21С 3/02. Способ получения сульфатной целлюлозы / Зиатдинова Д.Ф., Тимербаев Н.Ф., Сафин Р.Р., Сафин Р.Г., Зиатдинов Р.Р., Мозохин М.А., Просвирников Д.Б., Сташкевич А.М., Гайнуллина Д.Ш.;

па тентообладатель ГОУ ВПО «Казанский государственный технологический уни верситет»;

опубл. 27.12.2011.

6. Патент№ 2422268 РФ, МПК B27N 3/28. Установка для получения экс трузионных древесно-стружечных плит / Сафин Р.Г., Сафин Р.Р., Зиатдинова Д.Ф., Разумов Е.Ю., Тимербаев Н.Ф., Дерзаева А.В., Мозохин М.А., Кайнов П.А., Зиат динов А.Р., Воронин А.Е., Ахтямова Т.Н. патентообладатель ООО «Научно технический центр по разработке прогрессивного оборудования»;

опубл.27.06.2011.

В материалах конференций и журналах 7. Мозохин М.А., Зиатдинова Д.Ф. Разработка энерго и ресурсосберегаю щей технологии газоочистки при сульфатной варке целлюлозы // Журнал «Дере вообрабатывающая промышленность» №4. 2012. с.14-19.

8. Мозохин М.А., Зиатдинова Д.Ф. Совершенствование системы газо очистки при сульфатной варке целлюлозы // Молодая мысль – развитию лесн.

компл.: Материалы 11 науч-тех конф. Студентов и магитрантов. – Братск ГОУ ВПО «БрГУ», 2010., с. 9. Мозохин М.А., Зиатдинова Д.Ф., Зиатдинов Р.Р., Математическая мо дель технологического процесса разгрузки варочного котла // Лесной и химиче ский комплексы – проблемы и решения. Сборник статей по матер. Всерос.науч. практ. Конф. Посвященной 80-летию СибГТУ. Том 2 –Красноярск: СибГТУ, 2010.

с.132-134.

10. Мозохин М.А., Зиатдинова Д.Ф., Зиатдинов Р.Р. Улавливание ценных компонентов из парогазовой смеси при сульфатной варке целлюлозы путем усо вершенствования системы газоочистки // Лесной и химический комплексы – про блемы и решения. Сборник статей по матер. Всерос.науч.-практ. Конф. Посвящен ной 80-летию СибГТУ. Том 2 –Красноярск: СибГТУ, 2010. с.134-136.

11. Мозохин М.А., Зиатдинова Д.Ф., Зиатдинов Р.Р., Закиров Р.З., Кузне цов С.И. Математическая модель технологического процесса разгрузки котлов, работающих под повышенным давлением // Экология и ресурсо- и энергосберега ющие технологии на предприятиях народного хозяйства: сборник статей Х Меж дународной науч.-практ. конференции. – Пенза: Приволжский Дом знаний, 2010.с.85-87.

12. Мозохин М.А., Зиатдинова Д.Ф., Зиатдинов Р.Р., Закиров Р.З., Кузне цов С.И. Математическое описание технологического процесса разгрузки вароч ных котлов, работающих под повышенным давлением // Приоритетные направле ния развития науки и технологий: доклады VIII Всерос. Научно-техн.конф.;

под общ.ред. Э.М. Соколова.- Тула: Из-во «Инновационные технологии», 2010., с.159 161.

13. Мозохин М.А., Зиатдинова Д.Ф. Совершенствование технологии хи мического разложения древесины // Аннотации сообщений научной сессии, КГТУ, Казань, 2010г., с. 288.

14. Мозохин М.А., Зиатдинова Д.Ф. Разработка технологического процес са разгрузки варочного котла при сульфатной варке целлюлозы // Аннотации со общений научной сессии;

М-во образ. и науки России, КГТУ, Казань, 2011г., с.

331.

15. Мозохин М.А., Зиатдинова Д.Ф. Совершенствование системы газо очистки при сульфатной варке целлюлозы / Актуальные проблемы и перспективы развития лесопромышленного комплекса. Материалы международной научно технической конференции ФББОУ ВПО КГТУ г.Кострома 2012г.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.