автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Газификация органических веществ в шахтных реакторах

МОСКОВСКИМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНОЙ ЭКОЛОГИИ

На правах рукописи

РГ'в од 18 z.in

ЛЮБИНА ЮЛИЯ ЛЕОНИДОВНА

УДК 662.7/8(083)

ГАЗИФИКАЦИЯ ОРГАНИЧЕСК ВЕЩЕСТВ В ШАХТНЫХ РЕАКТОРАХ

05.17.08 - Процессы и аппараты химической технологии

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2000

Работа выполнена

в Московском государственном университете инженерной экологии доктор технических наук, профессор Сурис Александр Лазаревич доктор химических наук, профессор Головин Георгий Сергеевич, кандидат технических наук, Гершуни Семен Шикович АООТ «Инжиниринговая компания по теплотехническому строительству «Теплопроект» (АО «Теплопроект»)

Научный руководитель -

Официальные оппоненты -

Ведущее предприятие -

Защита состоится < 2000 года в часов на заседании

диссертационного совета по присуждению ученой степени кандидата технических наук К063.44.04 в Московском государственном университете инженерной экологии по адресу: 107884, Москва, ул. Старая Басманная, 21/4, ауд. 204.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУИЭ. Автореферат разослан «//^>>^///^/«/¿^¿¿2000 года.

к^ъо по-л Ю7) М -5-0-1 О

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. К процессам газификации органических веществ человечество обращалось в разные периоды. До появления разветвленной сети газо-и нефтепроводов широко использовались шахтные газификаторы различных топлив. Следующим этапом было возвращение к этим технологиям в период мирового энергетического кризиса 70-80-х годов (особенно на западе). В настоящее время принятые в развитых странах новые экологические нормы заставляют вновь вернуться к этим процессам, особенно в связи с промышленной переработкой нетрадиционных многокомпонентных видов сырья, в том числе различных отходов.

Наибольший интерес представляют новые процессы, совмещающие в одном аппарате газификацию органической части и плавление неорганической части сырья, что отвечает современным экологическим требованиям. В качестве окислителя возможно использование кислорода, водяного пара или подогретого до высокой температуры воздуха, в т.ч. с использованием плазмотрона.

Разработка таких процессов, особенно при использовании многокомпонентного сырья переменного состава требует создания методик расчета, позволяющих создать научные и технические основы конструирования соответствующих аппаратов. Эти методики должны учитывать газодинамику слоевого процесса и тепло-массобмен между газом и материалом с учетом фазовых и химических превращений отдельных компонентов сырья. При этом основное внимание должно быть уделено наиболее протяженным и наиболее зависимым от характеристик топлива зонам сушки и пиролиза.

Цель работы. 1) Разработка позонной методики расчета аппарата с учетом экспериментальных данных о температурных зависимостях степеней превращения отдельных компонентов сырья. 2) Исследование гидродинамической стабилизации фильтрационных течений газа при боковом вводе газа через окно конечной высоты и наличии дренажной щели в основании реактора, а также вводе через окно, расположенное в основании аппарата. 3) Разработка методики расчета аппарата с учетом кинетики сушки и пиролиза многокомпонентного органического сырья в слоевом реакторе.

Методы исследования. Цель, поставленная в работе, достигнута с использованием следующих методов исследования: сбор и обработка информации по проблемам пиролиза и газификации различных органических веществ; разработка физико-математических моделей соответствующих процессов; обработка существующих экспериментальных данных по процессу пиролиза; аналитический и численный анализ процессов при разных параметрах; статистическая обработка результатов численных экспериментов.

Научная новизна. I. Разработана зонная модель газификации многокомпонентного твердого органического сырья, учитывающая температурные зависимости степеней превращения отдельных компонентов сырья и позволяющая рассчитывать технологические показатели процессов пиролиза и газификации, протекающих в одном аппарате (шахтный реактор), или последовательно в нескольких аппаратах, с твердым или жидким шлакоудалением, при различном составе окислительного дутья, наличии или отсутствии плазмотрона, а также подводе тепла через стенку (в

зоне пиролиза). 2. Разработана модель фильтрации газа при боковом вводе дутья в реактор, в том числе при наличии дренажной щели конечной гидравлической проводимости под слоем сырья. Рассмотрена асимптотика больших и малых значений параметра гидравлической проводимости дренажной щели. 3. Путем обработки существующих экспериментальных данных предложена зависимость теплового эффекта химических превращений различных органических веществ от доли выхода летучих при пиролизе. 4. Построена математическая модель шахтного реактора с учетом кинетики процессов сушки и пиролиза многокомпонентного твердого органического сырья.

Практическую значимость работы составляют: 1) предложенные математические модели процесса слоевой газификации с учетом газодинамики и тепломассообмена, позволяющие рассчитывать основные габариты реакторов для газификации органических веществ, а также энергетическую эффективность процесса, 2) результаты выполненных на их основании численных расчетов, 3) разработанные пакеты прикладных программ, 4) предложенные эмпирические зависимости.

Автор защищает: 1) зонную модель газификации многокомпонентного твердого органического сырья, учитывающую температурные зависимости степеней превращения отдельных компонентов, а также полученные на ее основе результаты численного анализа и эмпирические зависимости; 2) математическую модель и результаты аналитического и численного исследования процесса фильтрации газа при боковом вводе газа через окно конечной высоты и наличии дренажной щели конечной гидравлической проводимости, а также вводе через окно, расположенное в основании аппарата; 3) математическую модель расчета шахтного реактора для газификации многокомпонентного органического сырья, учитывающую химическую кинетику процессов пиролиза отдельных компонентов.

Достоверность представленных научных результатов обеспечивается: 1) использованием фундаментальных законов при построении математических моделей фильтрации и тепло-массообмена, 2) строгостью математической постановки задачи фильтрации газа сквозь шихту и хорошей асимптотической сходимостью найденных решений; 3) Использованием апробированных в мировой практике методов расчета процессов тепло- и массообмена; 4) использованием экспериментальных данных разных авторов, полученных на основе стандартизованных методов исследования; 5) сопоставимостью результатов математического моделирования с известными результатами испытаний существующих опытных установок.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались на 47-ой научно-технической конференции МГАХМ (г. Москва, 1997), на 1-ом, 2-ом и 4-ом Международном симпозиуме «Техника и технология экологически чистых химических производств» (г. Москва, 1997, 1998, 2000).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 5 статей и тезисы 4-х докладов.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 256 страницах включающих 150 страниц основного текста, 69 рисунков, 21 таблицу, и состоит

из Введения, 4-х глав, выводов, списка использованной литературы из 122 наименований работ отечественных и зарубежных авторов и Приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во ВВЕДЕНИИ обоснована актуальность темы, поставлены цели и задачи исследования, приведена общая характеристика диссертации в тезисном изложении основных положений, результатов и выводов, в том числе выносимых на защиту.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ на основании отечественных и зарубежных литературных данных проведен критический обзор проблемы газификации твердых топлив и утилизации твердых бытовых отходов (ТБО), описаны основные схемы существующих высокотемпературных реакторов для переработки органических материалов, анализируются тенденции развития соответствующей отрасли химического аппарато-строения. Рассмотрены подходы к анализу теплообмена между газом и кусковым материалом в аппаратах шахтного типа, принятые в металлургии и химической промышленности, обсуждается возможность использования приближенной аналогии между процессами тепло - и массообмена, характеризуемая достаточно стабильными результатами вычисления отношения коэффициентов массоотдачи и теплоотдачи при использовании разных физических моделей соответствующего явления. Обсуждаются экспериментальные исследования теплофизических свойств используемых для газификации топлив и ТБО, особенности применяемых при этом методов и корректность некоторых выводов.

Обсуждаются работы, в которых рассмотрена фильтрация газа в разреженных дисперсных средах, в кусочно-однородных средах и трещиновидных породах.

ВО ВТОРОЙ приведены результаты анализа процессов пиролиза и газификации твердых органических веществ, протекающих в одном аппарате (шахтный реактор, газогенератор), или последовательно в нескольких аппаратах с твердым или жидким шлакоудалением, при наличии или отсутствии плазмотрона, а также подводе тепла через стенку (в зоне пиролиза). Разработана зонная модель, учитывающая температурные зависимости степеней превращения отдельных компонентов сырья и позволяющая определить необходимые расходы окислительного дутья, его температуру и мощность, количество дополнительной энергии при подводе тепла через стенку, а также основные параметры газификации сырья: количество и состав продуктов газификации, теплоту сгорания пирогаза и т.п.

При анализе процесса газификации твердого топлива в шахтном реакторе было рассмотрено два варианта технологических схем. Первый вариант предусматривает переработку только исходного сырья, что соответствует непосредственному сжиганию получаемого пирогаза (а также содержащихся в нем смол и пыли) после реактора. Второй вариант предусматривает возврат в реактор смол и пыли из системы очистки продуктов газификации, что соответствует очистке пирогаза в скрубберах.

Предполагалось условное разбиение реактора па 4 зоны (по направлению движения сырья). В первой зоне происходит прогрев и сушка сырья. Во второй - пиро-пиз органической части сырья без доступа окислителя. Методика расчета этой зоны эснована на использовании температурных зависимостей степеней превращения твердого органического сырья в отдельные компоненты пирогаза (СО, Н2, СтН„ и г.п.). Температурные зависимости степеней превращения были получены путем со-

ответствующей обработки экспериментальных данных отечественных и зарубежных исследователей по пиролизу различных органических веществ. В третьей зоне (газификация) предполагалось, что коксовый остаток, образовавшийся при пиролизе, подвергается газификации при взаимодействии с окислительным дутьем, поступающим в эту зону. Во втором варианте технологической схемы проведения процесса, газификации подвергается не только коксовый остаток, но и смола, и шламы, поступающие в эту зону после очистки пирогаза. Причем, так как температура в этой зоне достаточно высокая (до 1400 К), предполагалось наличие термодинамического равновесия, и состав многокомпонентной, многофазной системы здесь определялся на основании методов термодинамического анализа. Газификация рассчитывалась по программе «Astra», в которой состав определяется на основании поиска условного экстремума энтропии при заданных условиях сопряжения системы с внешней средой. В нашем случае принималось постоянным давление в системе, а также температура или полная энтальпия. В расчетах предполагалось, что продукты газификации, поступающие из третьей зоны во вторую, не вступают в химические реакции с продуктами пиролиза и состав пирогаза определяется, исходя из суммарного количества продуктов газификации во 2-ой и 3-ей зонах. В четвертой зоне происходит плавление неорганических компонентов.

Материальный баланс реактора рассчитывался последовательно по зонам реактора. После этого рассчитывался общий тепловой баланс всего реактора с учетом низшей теплоты сгорания исходных и конечных продуктов, и определялась необходимая мощность плазменной струи Nn„.

Для определения необходимого количества воздуха и водяного пара при расчетах вводились 2 параметра (к и а), характеризующих долю различных окислителей по отношению к стсхеометричеки необходимому. Зная количество углерода, поступающего со всеми продуктами в третью зону, и задавая параметры [-иа определялись необходимые количества воздуха и пара (для 1-го варианта технологической схемы Оконд = О, Сконд = 0):

Ов + Ок + Ок-пнл Ов + Оп + Ок + Окпнт

к = u„ WK иконд . а = yju Un IA д ; о2 = 32(Л(СК + Cl0HJ) - (О. + Окош))/2;

Остех Остех

Nn = 28(Л(СК + Ско„) - (О. + OkOKJ)/2-79/21; GB0U = 02 + N2; G„ap = 18(СК + Скош)(а - к).

Полученная модель была опробована на экспериментальных данных по газификации кокса и торфа в газогенераторах с жидким и твердым шлакоудалением, расхождение между расчетным и экспериментальным значением теплоты сгорания составило в первом случае 2 %, во втором случае - 15 %.

Были проведены эксперименты по определению элементного состава с учетом микропримессй тяжелых металлов бумажных отходов, содержащих большое количество красителей. Выполнен термодинамический анализ поведения тяжелых металлов в различных зонах реактора.

Анализ составов твердых бытовых отходов из различных отечественных и зарубежных литературных источников показал, что при пересчете на горючую массу состав отходов практически идентичен по основным элементам и изменяется в пределах: С = 49,87...54,73; Нг = б,29...7,13; Ог = 36,84...42,44; Nr = 0,25...1,41;

Sr = 0,18...0,34; СГ = 0,24...1,36. С достаточной для инженерной практики точностью можно принять некоторый средний состав ТБО (% масс): С = 52,14; 1Г = 6,36; Ог = 39,62; Nr = 0,45; Sr = 0,2; СГ = 1,23. Результаты расчетов процесса газификации органического вещества такого состава могут быть использованы и для газификации торфа и дерева (как известно, состав торфа (% масс): Сг = 57,8; Нг = 6,0; Ог = 33,4; Nr = 2,5; Sr = 0,3; состав древесины (% масс): Сг = 50,5; Нг = 6,1; Ог = 42,8; Nr = 0,6).

Были разработаны программы, в которых могут задаваться как количества отдельных компонентов сырья - морфологический состав (дерево, торф, бумага, уголь, пищевые отходы и т.д.), так и средний состав смеси - элементный состав (Ср, Нр, Ор и т.д.). Выполненные двумя указанными способами расчеты технологических параметров процесса газификации ТБО с нагревом воздуха в плазмотроне показали, что разница между основными параметрами оказалась незначительной (расхождение между необходимой мощностью плазменной струи составило 7 %). Таким образом, с достаточной степенью точности можно рассчитать основные параметры процесса газификации на основе среднего элементного состава сырья, вне зависимости от его морфологического состава.

Используя принятый средний состав органического сырья, было проведено исследование влияния состава и количества паровоздушного дутья, температуры пиро-газа, а также влажности и зольности сырья на основные характеристики процесса газификации низкосортных топлив и ТБО. Расчеты проводились при к = 0,3 + 1, а = 1,3 -ь 1,7 влажности сырья w = 18 + 70 %, зольности Ар = 10 + 30 %.

Выполнен регрессионный анализ результатов расчетов. Предложены эмпирические зависимости, позволяющие оценить основные технологические параметры. Предлагаемые формулы описывают полученные данные с суммарным коэффициентом корреляции 0,97 - 1. Выполнены расчеты существующих многостадийных процессов газификации ТБО с жидким шлакоудалением (Noel, Thermoselect и Siemens).

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ рассматривается гидродинамическая стабилизация -фильтрационных течений в нижней части реактора. Рассмотрены следующие схемы ввода газа реактор: 1) через окно, расположенное в основании аппарата, 2) через боковое окно, смещенное относительно основания аппарата на конечное расстояние. Во втором случае дисперсный материал может лежать как непосредственно на непроницаемом основании, так и на сетке, отделяющей его от основания дренажной щелью, которая в некоторых случаях необходима для реализации соответствующего технологического процесса, а в других - полезна тем, что эффективно способствует гидродинамической стабилизации фильтрационного течения газа па более коротком начальном участке реактора, заметно снижает потери напора, связанные с боковым вводом газа в аппарат.

Наличие дренажной щели в основании аппарата сводит соответствующий анализ к решению двумерного уравнения Лапласа с нестандартным краевым условием на соответствующем участке границы (ВС; рис. 1, а):

ах

отражающим неразрывность течения газа в системе и равенство давления в вертикальных сечениях дренажной щели и граничащих с ними точках над сеткой.

Рис. 1. Линия гокаиизопотенцналн фильтрационного течения газа, в аппарате с идеальной (в = «>) дренажной щелью (_у= const; — (р-const.) (с); вспомогательная плоскость £ = £ + i77 (б).

Строится асимптотика больших и малых значений безразмерного параметра гидравлической проводимости дренажной щели 9. В первом случае первому члену асимптотики соответствует идеальная дренажная щель (о = ~), обеспечивающая изобарическое условие (р = const.) вдоль нижней границы. Во втором - первом) члену асимптотики соответствует течение в аппарате без дренажной щели (с непроницаемой нижней стенкой). Комплексный потенциал фильтрационного течения w = (р + (I// ищется путем комфорного отображения соответствующей реактору полуполосы на верхнюю полуплоскость (рис. 1, б). Соответствующая производив? dw/dz аналитическая функция находится с помощью формулы Келдыша - Седова пс заданным на различных участках границы значениям ее действительной (на окне ввода газа и вдоль идеальной дренажной щели) и мнимой части (на непроницаемо?

(

стенке). Граничные значения /i-го члена разложения вычисляются по формуле Со-хоцкого через найденное решение для п - 1- го члена.

Показано, что при 0 = 1 эффективность дренажа, оцениваемая величиной перехватываемого расхода, может быть на 40,5 % ниже чем при в = (при заданной геометрии). При той же геометрии и 0 > 10, 20, 40 эффективность ниже идеальной меньше чем на 6,7, 3,5 и 1,8 %, а при 0 < 0,02 с точностью до 6,6 % можно считать, что дренаж отсутствует.

Показано, что наличие дренажной щели существенно сокращает вертикальную протяженность зоны гидродинамической стабилизации при боковом вводе паровоздушного дутья в аппарат, что, соответственно, позволяет уменьшить высоту реактора и обеспечить тепловую и химическую обработку шихты в зоне одномерного однородного течения, где она протекает наиболее эффективно. Вместе с тем, последнее обстоятельство существенно упрощает анализ тепло-массообмена и физико-химических превращений в верхней части реактора, сводя его к решению одномерной задачи. Так например, если окну ввода газа на боковой стенке соответствует отрезок 0,1 а < у < 0,2а, то в горизонтальных сечениях реактора у = 0,6а и а при отсутствии дренажа неравномерности продольной составляющей скорости V достигают 27,7 % и 8,9 %, а идеальная дренажная щель снижает их приблизительно втрое. Кроме того, дренажная щель заметно снижает гидравлические потери, связанные с боковым вводом газа в аппарат. Предлагаемый алгоритм построения сепаратрисы, KL (рис. 1, а) ограничивающий сверху зону реактора, покрытую линиями тока, которые идут от окна ввода газа до дренажной щели, может быть использован для решения проблемы локализации токсичных или ценных элементов в соответствующей зоне аппарата. Даны формулы для оценки интенсивностей отсоса из дренажной щели, исключающего возврат газа из щели в реактор, и вдува в дренажную щель, исключающего проникание в нее газа из реактора.

Для сравнения с описанными выше режимами бокового ввода жидкости в по-пуполосу рассматривается процесс гидродинамической стабилизации фильтрационного течения при вводе жидкости через окно в нижнем основании аппарата. Пока-?ано, что центральный ввод жидкости через окно в основании не обеспечивает более эавномерного распределения скоростей на начальном участке по сравнению с боковым вводом при наличии дренажной щели.

Малая протяженность начального участка при наличии дренажной щели (порядка 60 % от ширины реактора при одностороннем вдуве и порядка 30 % при двух-:тороннем) позволяет легко оценить гидравлическое сопротивление в слое, который sa пределами этого участка имеет структуру, обусловливающую нелинейный режим фильтрации.

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАБЕ разработана физико-математическая модель шахтного эеактора с учетом фазовых и химических превращений многокомпонентного орга-шческого сырья, а также выполнен численный анализ отдельных стадий процесса газификации. При этом наибольшее внимание уделяется наиболее протяженным и ииболее зависимым от характеристик топлива трем верхним зонам реактора, соот-¡етствующим сушке, пиролизу и прогреву кокса до температуры восстановления.

При построении математической модели используются следующие основные допущения: 1) процесс предполагается стационарным (пусковые режимы не исследуются) и одномерным, т.е. однородным по горизонтальному сечению реактора, 2) кинетика термического разложения приближенно описывается уравнением реакции первого порядка, 3) практически вся влага удаляется из материала на этапе первого периода сушки, 4) используется обобщенный закон Льюиса для вычисления коэффициента массоотдачи через коэффициент теплоотдачи, 5) кинетика пиролиза рассчитывается, исходя из температуры, осредненной но объему частицы (куска) обрабатываемого материала (для многокомпанентной смеси температура осредияет-ся по всем компонентам в соответствующем горизонтальном сечении реактора), 6) эффективная теплоизоляция позволяет пренебречь внешними теплопотерями в рассматриваемых зонах.

Для изменения по высоте зоны сушки расходов и температур шихты и газа получена система дифференциальных уравнений _сЮ2 _ <№

Ту

Лу

с!у С| в,

с1Тг _ 1 (1у с2(

с/у

у(рЬ-

Р Ср - рЬ)К0Г2

Рпг Р

ро

(Т2-Т1)н{рВ1-р-1Ш + ^-(Тг-с!у

тЛ

срйн{р'о ~Рог)+ а> Р

Эти уравнения описывают как абсорбцию влаги на поверхности обрабатываемого материала, так и ее испарение благодаря наличию в них функции единичного скачка Н(х) (функции Хевисайда).

Для /¡-компонентной смеси обрабатываемых материалов предлагается следующая система дифференциальных уравнений, описывающих изменение по высоте зоны пиролиза расходов и температур газа и материала

¿У

2

с1у

и,

ехр

Г02

(71)]}с>

[схр

КГ,

ЯТ,

¿У С0|

С1Т, _Цт2-т,)р а у С|0,

К-сГЛ'-УлДт;)]}«

[охр

с!у

ят

(Т2- Т,)

сгв2

нскС1/ <*У

Параметры, характеризующие кинетику реакций на стадии пиролиза, определялись путем статистической обработки результатов выполненных в Академии коммунального хозяйства экспериментов по нагреву образцов материалов, входящих в состав ТБО. Имеются в виду две группы экспериментов: 1) нагрев образцов с постоянным темпом и 2) нагрев с выдержками при определенных температурах до полно-

го выхода летучих. Результаты экспериментов 1-ой группы использовались для определения предъэкспоненциалыюго множителя и энергии активации, входящих в формулу скорости химических превращений. Соответствующие результаты обрабатывались по методике, предложенной Институтом горючих ископаемых. Результаты экспериментов 2-ой группы использовались для определения теплового эффекта химических превращений в зоне пиролиза и температурной зависимости предельных значений выхода летучих Уо{Тх).

Для определения зависимости теплоты химических превращений от доли выхода летучих предлагается, используя найденные при разных температурах значения так называемой "эффективной" теплоемкости <•', вычислять соответствующие значения по формуле

г,(у)= И/)- К = "И/)" 1(1 - У^г-

аш, а у

полученной из условия квазиравновесного протекания химических реакций в соответствующих экспериментах.

В зависимости от цели анализа проблема сводится к одной из двух задач (проверочный и конструкторский расчет):

1. При анализе возможных режимов в трех верхних зонах определенного реактора, когда общая высота Н этих зон считается заданной величиной (из конструктивных соображений), расчет сводится к решению сопряженной краевой (двухточечной) задачи, в которой наряду с морфологическим составом и расходом обрабатываемого материала (Сщ), а также аналогичных характеристик газа должны быть заданы две температуры шихты: ее начальная температура Гю (в верхнем горизонте, т.е. при у = 0) и в нижнем сечении зоны прогрева, (у = //), где она принимается равной температуре Г12, при которой происходит восстановление. Ни в верхнем (у = 0) ни в нижнем (у = Н) сечениях рассматриваемого участка реактора температура газа здесь не задается. Она находится в ходе решения соответствующей краевой задачи. При обработке л-компонентной смеси соответствующие условия запишутся в виде

71(о)=7;0, ф)=Тц, <7и(о)=С„0, г,(0)=0, С2(о) = С22 (/ = 1,2.....п)

2. При выполнении параметрического анализа по определению влияния общей высоты // трех верхних зон на энергетические показатели реактора проблема сводится к решению задачи Коши. Заданными следует считать температуры и Г22, расход, морфологический состав (Сш) и влажность и' вводимого в реактор материала, а также расход С22 и влажность покидающего реактор газа. Расход и влажность газа в верхнем сечении реактора задаются с учетом полного удаления влаги и выхода летучих из обрабатываемого материала. Интегрирование системы дифференциальных уравнений прекращается, когда температура материала Тх достигает значения Тп, соответствующего верхней границе зоны газификации. Соответствующее значение координаты у здесь принимается в качестве общей высоты // трех верхних зон. При обработке /¡-компонентной смеси соответствующие условия запишутся в виде

^(о)=7Го. Г2(0)=Г22, (7„.(0)=С,/0. 7,(о)= 0, С2(о)=С22 (« = 1,2,....и)

Рис. 2. Влияние учета кинетики процесса пиролиза на распределение по высоте шахты 1г = II -у температур газа /2 и материала /[ при газификации бумаги (IV = 25 %; В = 1000 кг/(м2 ч); (¡1 = 0,1 м; Г2 = 350 °С при к = Н\ параметры паровоздушного дутья -к = 0,3, а=1,3): кривые 1 и 2 - температура материала /] и газа ;2 соответственно; ..... - квазиравновесный режим;--расчет с учетом кинетики выхода летучих.

Из приведенных в литературе экспериментов следует, что пиролиз ТБО завершается при температурах не превышающих 800 °С. Известно также, что при температуре Т\2 = 800 °С эффективно протекают процессы восстановления. Поэтому суммарная высота трех верхних зон реактора и режим переработки ТБО выбираются из условия прогрева материала в нижнем сечении до температуры 7',, = 800 °С.

На рис. 2 показано влияние учета кинетики процесса пиролиза на распределение по высоте шахты Н = Н-у температур газа и материала при газификации бумаги. Две горизонтальные прямые (сплошные и пунктирные) разделяют верхнюю часть шахты реактора по высоте на три характерные зоны, соответствующие сушке, пиролизу и прогреву шихты до температуры в зоне восстановления (пунктирная горизонтальная прямая разделяет зоны пиролиза и прогрева в случае квазиравновесного подхода). Расчеты процесса газификации бумаги, дерева и смеси ТБО показали,

что неучет конечной скорости химических реакций может дать существенно заниженное значение высоты зоны пиролиза, а, следовательно, и всего аппарата. Если температура материала на верхнем горизонте зоны восстановления составляет 800 °С, то при обработке дерева и температуре выбрасываемого из реактора газа 350 °С квазиравновесный подход к анализу пиролиза занижает расчетное значение высоты Н трех верхних зон на 2 м, при обработке бумаги и температуре выбрасываемого из реактора газа 350 °С соответствующее приближение занижает расчетное значение высоты трех верхних зон на 0,4 м.

ш> /,С

11Ю

1СС0 903 ®Э 7Х> 603 533 СО-300

ю юо

15 45 55 (¡5 7,5 $5 <¡5

Дм

Рис 3. Зависимость температур газа на входе в зону прогрева /2о (при /г = 0) и на выходе из реактора (при /г = Н) от общей протяженности Н зон сушки, пиролиза и прогрева при газификации смеси ТБО (влажность смеси IV = 35,2 %; В = 1000 кг/(м2-ч); = 0,1 м): кривые / и 2 - температуры /20 и соответственно;

- параметры паровоздушного дутья - к = 0,5, се=1,5; - параметры паро-

воздушного дутья - к = 1,0, а= 1,5.

Для анализа влияния общей высоты Н трех верхних зон реактора на.термическую эффективность использования дутья в этих зонах была выполнена серия вы-

числительных экспериментов, в которых определялись температуры газа на выходе из зоны восстановления (Г20; нижний горизонт рассматриваемых зон) и на выходе из реактора (Т2ъ верхний горизонт рассматриваемых зон) при различных значениях II в предположении, что температура обрабатываемого материала в этих зонах изменяется от Т10 = 25 °С до Тп = 800 °С (рис. 3). Фактически решалась вторая из сформулированных выше задач, т.е. задача Коши с задаваемыми в верхнем сечении температурами Г10 и Т22. Интегрирование соответствующей системы уравнений прекращалось, когда температура обрабатываемого материала достигала значение: Г12 = = 800 °С.

Были выполнены расчеты для смеси бытовых отходов, с влажностью \\> = 28 %, 35,2 % и 42,4 %.. Следует отметить, что во всех рассмотренных случаях за исключением двух вариантов, соответствующих влажности смеси уу = 42,4 % и коэффициенту избытка воздуха в дутье к = 0,5 при В = 600 кг/м2ч и В = 1000 кг/м2ч кривые Т2о(Н) имеют горизонтальную асимптоту Т20 = 800 "С, к которой они стремятся при неограниченном увеличении суммарной высоты Я трех верхних зон. Такое их поведение легко объяснимо, тем, что увеличение времени контакта материала и газа дутья ведет к естественному сближению их температур, а снижение температуры газа, поступающего из зоны восстановления, сопровождается существенным «вытягиванием» нижней части рассматриваемых зон. В отмеченных выше двух исключительных вариантах горизонтальные асимптоты кривых Т20(1Г) лежат существенно выше 800 °С. Здесь при относительно высокой влажности смеси н> = 42,4 % и малом коэффициенте избытка воздуха к = 0,5 понижение температуры газа дутья на выходе из зоны восстановления сопровождается существенным «вытягиванием» верхней части рассматриваемых зон, т.е. зоны сушки. При указанных параметрах материала и дутья снижение температуры газа, поступающего из зоны восстановления, ведет к сближению температур газа и материала в зоне сушки. Температура газа при неограниченном увеличении общей высоты трех зон II стремится к температуре поверхности материала в зоне сушки Т ~ 75 °С (но не к температуре материала, поступающего сверху в реактор Тю = 25 °С!).

Подобные эффекты наблюдаются и в обычных противоточных теплообменниках, где асимптотическое сближение температур агентов снизу или сверху зависит от отношения водяных эквивалентов этих агентов. В рассматриваемом здесь случае теплообмен между газом и материалом осложнен массо-обменном между ними, а также фазовыми и химическими превращениями. Следствием этого является, с одной стороны, существенное изменение по высоте шахты водяных чисел материала и газа, а с другой - превалирующее влияние тепловых эффектов, обусловленных физическими и химическими превращениями. Именно тепловыми эффектами испарения влаги можно объяснить отмеченную выше особенность асимптотики функции Т2о(//) в двух рассмотренных вариантах, соответствующих высокой влажности смеси ТБО (и> = 42,4 %) и относительно низкому значению коэффициента избытка воздуха (к = 0,5). Дефицит тепла в зоне сушки приводит к тому, что температура газа здесь снижается практически до уровня, незначительно превышающего температуру поверхности влажного материала. Следствием весьма малого температурного напора в верхней зоне реактора является аномально большая высота зоны сушки.

При выборе высоты верхних зон реактора и, соответственно, температуры Т10 газа на выходе из зоны восстановления следует принимать во внимание экономические соображения, т.е. учитывать эксплуатационные расходы и капитальные вложения при строительстве реактора. Для выполнения подобных оценок целесообразно ввести термический коэффициент ;] использования дутья в рассматриваемых зонах

Показано, что при переработке смеси ТБО с суммарным влагосодержанием IV = 28 %, 35,2 % и 42,4 если напряженность поперечного сечения реактора составляет В = 600 (1000) кг/м2ч и коэффициент избытка воздуха в паровоздушном дутье к = 1, коэффициент термической эффективности дутья г] будет превосходить 0,95, если Н > 4,5(6,6); 4,4(5,9) и 4,2(5,4), соответственно.

Как уже отмечалось выше, в зависимости от параметров материала и дутья значение Г,0(°°) может равняться температуре материала Г12, поступающего в зону вос-

становленья (в нашем случае Тп = 800 °С), или быть существенно выше этой температуры.

Увеличение расхода газа, соответствующее изменению параметров паровоздушного дутья (увеличение параметра к от 0,5 до 1) приводит к заметному уменьшению высоты реактора.

Анализ влияния размера куска материала на протяженность отдельных зон реактора на примере газификации смеси ТБО влажностью IV = 28 % показал, что увеличение диаметра частиц от 0,05 до 0,15 м, т.е. в 3 раза, приводит, в данном случае, к увеличению высоты // трех верхних зон реактора в 4,7 раза, причем в основном за счет существенного увеличения протяженности зоны пиролиза. Большее влияние на высоту зоны пиролиза обусловлено тем, что этот процесс связан с прогревом кусков материала, тогда как процесс сушки, в принятой нами модели, определяется интенсивностью тепло-массообмена на поверхности этих кусков. Для материалов с высокой влажностью влияние размера частиц на высоту зоны сушки будет более существенно.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ II ВЫВОДЫ

1. Разработана зонная модель газификации многокомпонентного органического сырья, учитывающая температурные зависимости степеней превращения отдельных компонентов и позволяющая рассчитывать технологические показатели процессов пиролиза и газификации, протекающих в одном аппарате (шахтный реактор), или последовательно в нескольких аппаратах, с твердым или жидким шлакоудалением, при наличии или отсутствии плазмотрона, а также подводе тепла через стенку (в зоне пиролиза). Выполнены расчеты процесса газификации в газогенераторах с твердым и жидким шлакоудалением. Показано соответствие разработанной модели экспериментальным данным разных авторов.

2. Показано влияния состава и количества паровоздушного дутья, влажности сырья, и температуры пирогаза на основные расчетные параметры. Выполнен регрессионный анализ результатов расчетов. Предложены эмпирические зависимости, позволяющие оценить основные технологические параметры.

3. Рассмотрена гидродинамическая стабилизация фильтрационных течений в нижней части реактора шахтного типа при боковом вводе газа через окно конечной высоты и наличии в основании реактора дренажной щели под слоем обрабатываемого материала. Построена асимптотика больших и малых значений параметра гидравлической проницаемости дренажной щели 0.

4. Показано, что наличие дренажной щели существенно сокращает протяженность зоны гидродинамической стабилизации фильтрационных течений, увеличивая тем самым относительную долю аппарата, в которой реализуется практически однородное восходящее течение газа, благоприятное для эффективного взаимодействия его с обрабатываемым материалом. Вместе с тем заметно уменьшаются и гидравлические потери, связанные с вводом паравоздушного дутья в реактор. Сокращение протяженности зоны гидродинамической стабилизации фильтрационных течений позволяет соответственно уменьшить высоту реактора.

5. Предложен алгоритм построения сепаратрисы, ограничивающей сверху зону реактора, через которую проходят линии тока, идущие от окна ввода в дренажную щель. Знание этой зоны может быть использовано для локализации в ней токсичных или ценных веществ, выделяющихся из обрабатываемого в реакторе материала.

6. Рассмотрено влияние отсоса (наддува) газа из дренажной щели на характер фильтрационных течений в аппарате. Найдена минимальная интенсивность отсоса, предотвращающая возврат газа из дренажной щели в реактор.

7. Специальной обработкой результатов измерений, полученных при ступенчатом прогреве различных материалов, входящих в состав ТБО найдена зависимость теплоты химических превращений различных органических веществ от доли выхода летучих (стадий химических превращений). Показано, что при расчете кинетики пиролиза эффективную теплоемкость и теплопроводность материала следует рассматривать, как функции от степени завершения соответствующих химических превращений (выхода летучих).

8. Построена математическая модель, разработаны алгоритм и программа для решения сопряженных задач сушки и пиролиза многокомпонентного органического сырья в режиме противоточного движения газа и кускового материала в шахтном реакторе с учетом химической кинетики процессов пиролиза отдельных компонентов. Показано существенное влияние учета кинетики процесса пиролиза при оценке высоты реактора. Показано влияние различных технологических параметров (состава обрабатываемого материала, влажности материала, величины куска материала, напряженности поперечного сечения реактора, состава и количества паровоздушного дутья) на общую протяженность зон сушки, пиролиза и прогрева материала, на время его пребывания в этих зонах, а также и на распределение параметров по высоте реактора.

9. Дана оценка термической эффективности дутья в трех верхних зонах реактора. Показано влияние суммарной высоты этих зон на температуры газа, на выходе из зоны восстановления и из реактора, при которых обеспечивается протекание соответствующих технологических процессов в этих зонах. Введен коэффициент термической эффективности дутья Г] и показана его зависимость от суммарной высоты зон

сушки, пиролиза и прогрева, от состава обрабатываемого материала, напряженности поперечного сечения реактора В и параметров дутья.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

0„, 0„, Ок, Оконд - количество кислорода (кмоль), содержащегося соответственно в воздухе, паре, коксовом остатке и конденсате, Остех - количество кислорода (кмоль) стехеометрически необходимое для реакции полного превращения всего углерода, присутствующего в зоне конверсии, в монооксид углерода, Ск - количества углерода (кмоль), содержащегося в коксе, Сконд - количества углерода (кмоль), содержащегося в конденсате конденсате, (7В03Д - расход воздуха, Спар - расход пара; О = к20Но(к10а)л - безразмерный параметр гидравлической проводимости дренажной щели, а - ширина реактора, Н0 - высота дренажной щели (расстояние между сеткой и днищем реактора), к10 и к20- коэффициенты проницаемости засыпки в реакторе и в дренажной щели, соответственно, (р - безразмерный потенциал скорости фильтрационных течений, у/ - безразмерная функция тока, г = х + /у - безразмерная комплексная координата точки в вертикальном сечении аппарата, д - комплексная координата точки во вспомогательной плоскости, V - вертикальная составляющая безразмерной массовой скорости; Сь — расходы материала и газа, Ти Т2 - температуры материала и газа, сь с2 - удельные теплоемкости материала и газа, Р - площадь поперечного (горизонтального) сечения реактора, р02 - парциальное давление водяного пара в газе, р'в - давление насыщенных паров воды при температуре материала Т\, Яр -газовая постоянная водяного пара, р - полное давление влажного газа, срВ - удельная теплоемкость при постоянном давлении водяного пара, г — скрытая теплота парообразования, ср — удельная теплоемкость газа при постоянном давлении, р - плотность газа, у1 (ц) - доля летучих веществ выделяющихся из / - го компонента при температуре Т\, к0-, - предэкспоненциальный множитель, ЕГ энергия активации, /? - универсальная газовая постоянная, О,* - расход / - го компонента материала в конце зоны сушки (после удаления влаги), - расход I - го компонента материала, с',(Т^ -"эффективная" теплоемкость / - го компонента материала при температуре Г,, т\-текущее значение массы материала, г,(у) - зависимости энтальпии химических превращений от доли выхода летучих, а,. - объемный коэффициент теплоотдачи газа к поверхности частиц материала, ку - объемный коэффициент теплопередачи от газа к материалу, Н - общая высота зон сушки и пиролиза и прогрева материала до температуры, соответствующей началу зоны восстановления, В = _ напряженность поперечного сечения реактора, 7] - термический коэффициент использования дутья в трех верхних зонах реактора, асимптотическое значение температуры Т20 на

выходе из зоны восстановления при //-><*■, н>- влажность материала.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Любина Ю.Л., Сурис А.Л. Численное моделирование процессов газификации в плазмохимическом реакторе шахтного типа / Труды МГАХМ: Состояние и перспективы развития научных работ в химическом машиностроении. М.:МГАХМ,

1997, вып. 1, с. 31-32.

2. Любина Ю.Л., Сурис А.Л. Плазменный пиролиз твердых промышленных отходов // Тез. докл. 1-го Международного симпозиума «Техника и технология экологически чистых химических производств». М.:МГАХМ, 1997, с. 51-52.

3. Любина Ю.Л., Сурис А.Л. Позонная модель шахтного реактора для пиролиза органических веществ // Тез. докл. 2-го Международного симпозиума «Техника и технология экологически чистых химических производств». М.:МГАХМ,

1998, с. 58-59.

4. Любина Ю.Л., Сурис А.Л. Термодинамическая модель процесса плазменной газификации твердых органических отходов // Химическое и нефтегазовое машиностроение, 1999, № 7, с. 38-40.

5. Любина Ю.Л., Сурис А.Л. Исследование процесса плазменной газификации твердых органических веществ в шахтном реакторе // Теплоэнергетика, 1999, № 11, с. 64-67.

6. Любина ЮЛ, Сурис А.Л. Газификация твердых органических веществ в шахтном реакторе // Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2000, № 1, с. 12-15.

7. Любина ЮЛ, Сурис А.Л. Использование плазменных методов для газификации твердых органических отходов // Физика и химия обработки материалов, 2000, № 1,с. 47-51.

8. Любина ЮЛ, Сурис А.Л. Газораспределение на начальном участке аппаратов с зернистой засыпкой // Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2000, № 4, с. 7-11.

9. Любина ЮЛ, Сурис А.Л. Эмпирические формулы для расчета процесса плазменной газификации твердых органических отходов // Тез. докл. 4-го Международного симпозиума «Техника и технология экологически чистых химических производств». М.:МГАХМ, 2000, с. 57-58.

Формат 60 х 84/16 Объем 1,0 п.л.

Заказ 252 Тираж 115 115598, Москва, ул. Ягодная, 12 Типография Россельхозакадемии

Введение

Глава 1. Проблемы газификации твердых топлив и утилизации твердых бытовых и промышленных отходов (литературный обзор)

1.1. Газификация твердых органических материалов „.

1.1.1. Теоретические основы процесса газификации и зонная модель расчета газогенераторного процесса

1.1.2. Классификация процессов газификации

1.1.3. Твердые бытовые отходы как топливо

1.1.4. Методы термической переработки ТБО

1.1.5. Аппараты термической переработки ТБО

1.1.6. Основные техно логические параметры аппаратов газификации твердого топлива

1.2. Газораспределение в аппаратах с дисперсной засыпкой

1.3. Тепломассоперенос и кинетика химических превращений в высокотемпературных реакторах

1.3.1. Определение объемного коэффициента теплоотдачи оц от газа к кускам материала

1.3.2. Исследование процесса пиролиза ТБО

1.3.3. Массообмен в процессе сушки материала в аппаратах с зернистой засыпкой

1.4. Цель работы

Глава 2. Зонная модель газификации твердых органических веществ

2.1. Методика расчета

2.2. Определение элементного состава бумажных отходов, содержащих большое количество красителей

2.2.1. Определение теплотехнических характеристик

2.2.2. Определение химических элементов

2.3. Результаты расчетов процесса плазменной газификации в шахтном реакторе

2.4. Многостадийные процессы газификации ТБО с жидким пшакоудалением

2.5. Термодинамический анализ поведения тяжелых металлов в различных зонах шахтного реактора

2.6. Выводы

Глава 3. Газораспределение в шахтных реакторах с зернистой засыпкой

3.1. Математическая модель

3.2. Идеальная дренажная щель (в= со)

3.3. Влияние конечного сопротивления дренажной щели на гидродинамическую стабилизацию. Асимптотика больших чисел в

3.4. Гидродинамическая стабилизация фильтрационных течений при больших сопротивлениях дренажной щели. Асимптотика малых чисел в

3.4.1. Непроницаемое основание

3.4.2. Учет конечной проводимости узкой дренажной щели

3.5. Ввод газа в реактор через окно, расположенное в нижнем основании ВС

3.6. Сравнение различных схем ввода жидкости в аппарат

Актуальность проблемы. К процессам газификации органических веществ человечество обращалось в разные периоды. До появления разветвленной сети газо- и нефтепроводов широко использовались шахтные газификаторы различных топлив. Следующим этапом было возвращение к этим технологиям в период мирового энергетического кризиса 70-80-х годов (особенно на западе). В настоящее время принятые в развитых странах новые экологические нормы заставляют вновь вернуться к этим процессам, особенно в связи с промышленной переработкой нетрадиционных многокомпонентных видов сырья, в том числе различных отходов.

Наибольший интерес представляют новые процессы, совмещающие в одном аппарате газификацию органической части и плавление неорганической части сырья, что отвечает современным экологическим требованиям. В качестве окислителя возможно использование кислорода, водяного пара или подогретого до высокой температуры воздуха, в том числе, с использованием плазмотрона.

Разработка таких процессов, особенно при использовании многокомпонентного сырья переменного состава требует создания методик расчета, позволяющих создать научные и технические основы конструирования соответствующих аппаратов. Эти методики должны учитывать газодинамику слоевого процесса и тепло-массобмен между газом и материалом с учетом фазовых и химических превращений отдельных компонентов сырья. При этом основное внимание должно быть уделено наиболее протяженным и наиболее зависимым от характеристик топлива зонам сушки и пиролиза.

Цель работы. 1) Разработка позонной методики расчета аппарата с учетом экспериментальных данных о температурных зависимостях степеней превращения отдельных компонентов сырья. 2) Исследование гидродинамической стабилизации фильтрационных течений газа при боковом вводе газа через окно конечной высоты и наличии дренажной щели в основании реактора, а также вводе через окно, расположенное в основании аппарата. 3) Разработка методики расчета аппарата с учетом кинетики сушки и пиролиза многокомпонентного органического сырья в слоевом реакторе.

Методы исследования. Цель, поставленная в работе, достигнута с использованием следующих методов исследования: сбор и обработка информации по проблемам пиролиза и газификации различных органических веществ; разработка физико-математических моделей соответствующих процессов; обработка существующих экспериментальных данных по процессу пиролиза; аналитический и численный анализ процессов при разных параметрах; статистическая обработка результатов численных экспериментов.

Научная новизна. 1. Разработана зонная модель газификации многокомпонентного твердого органического сырья, учитывающая температурные зависимости степеней превращения отдельных компонентов сырья и позволяющая рассчитывать технологические показатели процессов пиролиза и газификации, протекающих в одном аппарате (шахтный реактор), или последовательно в нескольких аппаратах, с твердым или жидким шла-коудалением, при различном составе окислительного дутья, наличии или отсутствии плазмотрона, а также подводе тепла через стенку (в зоне пиролиза). 2. Разработана модель фильтрации газа при боковом вводе дутья в реактор, в том числе при наличии дренажной щели конечной гидравлической проводимости под слоем сырья. Рассмотрена асимптотика больших и малых значений параметра гидравлической проводимости дренажной щели. 3. Путем обработки существующих экспериментальных данных предложена зависимость теплового эффекта химических превращений различных органических веществ от доли выхода летучих при пиролизе. 4. Построена математическая модель шахтного реактора с учетом кинетики процессов сушки и пиролиза многокомпонентного твердого органического сырья.

Практическую значимость работы составляют 1) предложенные математические модели процесса слоевой газификации с учетом газодинамики и тепло-массообмена, позволяющие рассчитывать основные габариты реакторов для газификации органических веществ, а также энергетическую эффективность процесса, 2) результаты выполненных на их основании численных расчетов, 3) разработанные пакеты прикладных программ, 4) предложенные эмпирические зависимости.

Автор защищает: 1) зонную модель газификации многокомпонентного твердого органического сырья, учитывающую температурные зависимости степеней превращения отдельных компонентов, а также полученные на ее основе результаты численного анализа и эмпирические зависимости; 2) математическую модель и результаты аналитического и численного исследования процесса фильтрации газа при боковом вводе газа через окно конечной высоты и наличии дренажной щели конечной гидравлической проводимости, а также вводе через окно, расположенное в основании аппарата; 3) математическую модель расчета шахтного реактора для газификации многокомпонентного органического сырья, учитывающую химическую кинетику процессов пиролиза отдельных компонентов.

Достоверность представленных научных результатов обеспечивается: 1) использованием фундаментальных законов при построении математических моделей фильтрации и тепло-массообмена, 2) строгостью математической постановки задачи фильтрации газа сквозь шихту и хорошей асимптотической сходимостью найденных решений; 3) Использованием апробированных в мировой практике методов расчета процессов тепло- и массообмена; '4) использованием экспериментальных данных разных авторов, полученных на основе стандартизованных методов исследования;

5) сопоставимостью результатов математического моделирования с известными результатами испытаний существующих опытных установок.

В рамках поставленных задач были выполнены следующие работы:

1. Разработана зонная модель газификации многокомпонентного органического сырья, учитывающая температурные зависимости степеней превращения отдельных компонентов и позволяющая рассчитывать технологические показатели процессов пиролиза и газификации, протекающих в одном аппарате (шахтный реактор), или последовательно в нескольких аппаратах, с твердым или жидким шлакоудалением, при наличии или отсутствии плазмотрона, а также подводе тепла через стенку (в зоне пиролиза). Проанализировано влияния состава и количества паровоздушного дутья, влажности сырья, и температуры пирогаза на основные расчетные параметры. Выполнен регрессионный анализ результатов расчетов. Предложены эмпирические зависимости, позволяющие оценить основные технологические параметры.

2. Рассмотрена гидродинамическая стабилизация фильтрационных течений в нижней части реактора шахтного типа при боковом вводе газа через окно конечной высоты и наличии в основании реактора дренажной щели под слоем обрабатываемого материала. Построена асимптотика больших и малых значений параметра гидравлической проницаемости дренажной щели в. Показано, что наличие дренажной щели существенно сокращает протяженность зоны гидродинамической стабилизации фильтрационных течений, увеличивая тем самым относительную долю аппарата, в которой реализуется практически однородное восходящее течение газа, благоприятное для эффективного взаимодействия его с обрабатываемым материалом. Вместе с тем заметно уменьшаются и гидравлические потери, связанные с вводом паравоздушного дутья в реактор. Рассмотрено влияние отсоса (наддува) газа из дренажной щели на характер фильтрационных течений в аппарате.

3. Специальной обработкой результатов измерений, полученных при ступенчатом прогреве различных материалов, входящих в состав ТБО найдена зависимость теплоты химических превращений различных органических веществ от доли выхода летучих (стадий химических превращений). Показано, что при расчете кинетики пиролиза эффективную теплоемкость и теплопроводность материала следует рассматривать, как функции от степени завершения соответствующих химических превращений (выхода летучих).

4. Построена математическая модель, разработаны алгоритм и программа для решения сопряженных задач сушки и пиролиза многокомпонентного органического сырья в режиме противоточного движения газа и кускового материала в шахтном реакторе с учетом химической кинетики процессов пиролиза отдельных компонентов. Показано существенное влияние учета кинетики процесса пиролиза при оценке высоты реактора. Исследовано влияние различных технологических параметров (состава обрабатываемого материала, влажности материала, величины куска материала, напряженности поперечного сечения реактора, состава и количества паровоздушного дутья) на общую протяженность зон сушки, пиролиза и прогрева материала, на время его пребывания в этих зонах, а также и на распределение параметров по высоте реактора. Дана оценка термической эффективности дутья в трех верхних зонах реактора.

Основные результаты диссертационной работы докладывались на 47-ой научно-технической конференции МГАХМ (г. Москва, 1997), на 1-ом, 2-ом и 4-ом Международном симпозиуме «Техника и технология экологически чистых химических производств» (г. Москва, 1997, 1998, 2000).

По теме диссертационной работы опубликовано 5 статей и тезисы 4-х докладов.

Основные результаты и выводы

1. Разработана зонная модель газификации многокомпонентного органического сырья, учитывающая температурные зависимости степеней превращения отдельных компонентов и позволяющая рассчитывать технологические показатели процессов пиролиза и газификации, протекающих в одном аппарате (шахтный реактор), или последовательно в нескольких аппаратах, с твердым или жидким шлакоудалением, при наличии или отсутствии плазмотрона, а также подводе тепла через стенку (в зоне пиролиза). Выполнены расчеты процесса газификации в газогенераторах с твердым и жидким шлакоудалением. Показано соответствие разработанной модели экспериментальным данным разных авторов.

2. Показано влияния состава и количества паровоздушного дутья, влажности сырья, и температуры пирогаза на основные расчетные параметры. Выполнен регрессионный анализ результатов расчетов. Предложены эмпирические зависимости, позволяющие оценить основные технологические параметры.

3. Рассмотрена гидродинамическая стабилизация фильтрационных течений в нижней части реактора шахтного типа при боковом вводе газа через окно конечной высоты и наличии в основании реактора дренажной щели под слоем обрабатываемого материала. Построена асимптотика больших и малых значений параметра гидравлической проницаемости дренажной щели в.

4. Показано, что наличие дренажной щели существенно сокращает протяженность зоны гидродинамической стабилизации фильтрационных течений, увеличивая тем самым относительную долю аппарата, в которой реализуется практически однородное восходящее течение газа, благоприятное для эффективного взаимодействия его с обрабатываемым материалом. Вместе с тем заметно уменьшаются и гидравлические потери, связанные с вводом паравоздушного дутья в реактор. Сокращение протяженности зоны гидродинамической стабилизации фильтрационных течений позволяет соответственно уменьшить высоту реактора.

5. Предложен алгоритм построения сепаратрисы, ограничивающей сверху зону реактора, через которую проходят линии тока, идущие от окна ввода в дренажную щель. Знание этой зоны может быть использовано для локализации в ней токсичных или ценных веществ, выделяющихся из обрабатываемого в реакторе материала.

6. Рассмотрено влияние отсоса (наддува) газа из дренажной щели на характер фильтрационных течений в аппарате. Найдена минимальная интенсивность отсоса, предотвращающая возврат газа из дренажной щели в реактор.

7. Специальной обработкой результатов измерений, полученных при ступенчатом прогреве различных материалов, входящих в состав ТБО найдена зависимость теплоты химических превращений различных органических веществ от доли выхода летучих (стадий химических превращений). Показано, что при расчете кинетики пиролиза эффективную теплоемкость и теплопроводность материала следует рассматривать, как функции от степени завершения соответствующих химических превращений (выхода летучих).

8. Построена математическая модель, разработаны алгоритм и программа для решения сопряженных задач сушки и пиролиза многокомпонентного органического сырья в режиме противоточного движения газа и кускового материала в шахтном реакторе с учетом химической кинетики процессов пиролиза отдельных компонентов. Показано существенное влияние учета кинетики процесса пиролиза при оценке высоты реактора. Показано влияние различных технологических параметров (состава обрабатываемого материала, влажности материала, величины куска материала, напряженности поперечного сечения реактора, состава и количества паровоздушного дутья) на общую протяженность зон сушки, пиролиза и прогрева материала, на время его пребывания в этих зонах, а также и на распределение параметров по высоте реактора.

9. Дана оценка термической эффективности дутья в трех верхних зонах реактора. Показано влияние суммарной высоты этих зон на температуры газа, на выходе из зоны восстановления и из реактора, при которых обеспечивается протекание соответствующих технологических процессов в этих зонах. Введен коэффициент термической эффективности дутья г} и показана его зависимость от суммарной высоты зон сушки, пиролиза и прогрева, от состава обрабатываемого материала, напряженности поперечного сечения реактора В и параметров дутья.

1. Авцинов А.Ф., Бородулин A.B. Бугаев С. Ф., Хрущ В.К., Шевелев А.Г., Янковский A.C. Моделирование процессов газодинамики и теплообмена в шахте доменной печи // Сталь, 1996, № 8, С. 4 9.

2. Алътшулер B.C. Новые процессы газификации твердого топлива. М.: Недра, 1976, 279 с.

3. Аэров М.Э., Тодес О.М. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим слоем. JL: Химия, 1968.

4. Бенъямовский Д.Н. Термические методы обезвреживания твердых бытовых отходов. М.: Стройиздат, 1979, 192 с.

5. Бенъямовский Д.Н., Тарасов КМ. Переработка твердых бытовых отходов методом высокотемпературного пиролиза. // Проблемы больших городов. Обзорная информация. М.: ГОСИНТИ, 1981, вып. 18, 28 с.

6. Богданов В.А. Фильтрация жидкости или газа вдоль легко проницаемого пористого слоя // Изв. АН СССР, МЖГ, 1967, вып. 4, С. 90-96.

7. Буевич Ю.А. Режимы ламинарных стационарных течений двухкомпо-нентных дисперсных систем. Вертикальные потоки. Изв. АН СССР, МЖГ, 1968, С. 53-62.

8. Буевич Ю.А., Минаев Г.А. Континуальная механика монодисперсных суспензий. Интегральные и дифференциальные законы сохранения // Прикладная математика и механика. 1973, 37, вып. 5, С. 882 894.

9. Буевич Ю.А., Минаев Г.А. Континуальная механика монодисперсных суспензий. Реологические уравнения состояния для суспензии умеренной концентрации // Прикладная математика и механика. 1973, 37, вып. 6, С. 1059-1077.

10. Буевич Ю.А., Минаев Г.А. О струйном течении в пористом слое // ИФЖ, 1975, т. ХХУ1П, № 6, С. 968 976.

11. Вазов В. Асимптотические разложения решений обыкновенных дифференциальных уравнений. М., "Мир", 1968.

12. Васильева А.Б., Бутузов В.Ф. Асимптотические разложения решений сингулярно возмущенных уравнений. М., "Наука", 1973.

13. Ведерников В.В. Теория фильтрации и ее применение в области ирригации и дренажа. М., Госстройиздат, 1939,248 с.

14. Витин Б.Н. Исследование физико-химических свойств бытовых отходов с целью выбора оптимальных параметров мусоросжигательных установок. Кандидатская диссертация. М., 1973.

15. Выбор оптимальных технологических схем переработки твердых бытовых отходов методом пиролиза (поисковая тема) // Отчет АКХ им. К.Д. Памфилова. М., 1980, 77 с.

16. Голубева О.В. Обобщение теоремы об окружности на фильтрационные течения (к вопросу о течениях в кусочно-неоднородных грунтах) // Изв. АН СССР, МЖГ, 1966, № 1,С. 113-116.

17. Горбис З.Р. Теплообмен дисперсных сквозных потоков. М. Л.: Энергия, 1964.

18. Гуревич A.B., Крылов А.Л., Топор Д.Н. Решение плоских задач гидродинамики пористых сред вблизи разрывных нарушений методом комплексного потенциала // Докл. АН СССР, 1988, Т. 298, № 4. С. 846 850.

19. Дешалит Г.И. Расчеты процесса газификации топлива. Харьков: Издательство Харьковского университета, 1959, 168 с.

20. Дмитриев А.Н., Шаврин C.B. Двумерная математическая модель доменного процесса // Сталь, 1996, № 12, С. 7 13.

21. Дмитриев СЛ., Плазмохимические технологии переработки радиоактивных отходов. Докторская диссертация в виде научного доклада. СПб, 1995, 41 с.

22. Дмитриев С.А., Стефановский C.B., Лифаиов Ф.А., Князев И.А., Свойств плавленого шлака с установки термической переработки радиоактивных отходов на базе шахтной печи // Физика и химия обработки материалов. 1992, №1, с. 68-70.

23. Ентов В.М., Мурзенко В.В. Стационарная фильтрация однородной жидкости в элементе разработки нефтяного пласта с трещиной гидроразрыва // Изв. РАН, МЖГ, 1994, № 1. С. 104 112.

24. Жуков М. Ф., Калиненко Р.А., Левицкий А.А., Полак Л. С. Плазмохими-ческая переработка угля. М.: Наука, 1990,200 с.

25. Зазовский А.Ф., Тодуа Г.Т. О стационарном притоке жидкости к скважине с вертикальной трещиной гидроразрыва большой протяженно-сти//Изв. АН ССР, МЖГ, 1990,№ 4. С. 107 116.

26. Иващенко В.П., Гиммельфарб К.А. и др., Определение технологических параметров для шахтных печей, работающих без коксовой насадки // Металлургия и коксохимия. Киев: Техшка, 1978, № 62, с 88 96.

27. Каневская Р.Д., Кац P.M. Аналитические решения задач о притоке жидкости к скважине с вертикальной трещиной гидроразрыва и их использование в численных моделях фильтрации // Изв. РАН, МЖГ, 1996, № 6, С. 69-80.

28. Канторович Б. В. Введение в теорию горения и газификации твердого топлива. М.: Металлургиздат, 1961, 355 с.

29. Касимов А.Р. Профилирование сильнопроницаемого включения и экстремальные свойства пузыря Тейлора Сафмена // Изв. РАН, МЖГ, 1993, №5. С. 193- 196.

30. Китаев Б.И., Ярошенко Ю.Г., Суханов Е.Л., Овчинников Ю.Н., Швыд-кий B.C. Теплотехника доменного процесса. М., Металлургия, 1978, 248 с.

31. Китаев Б.И., Ярошенко Ю.Г., Сучков В.Д. Теплообмен в шахтных печах. Свердловск: Металлургиздат, 1957, 279 с.

32. Китаев Б.И.Ярошенко Ю.Г., Лазарев Б.Л. Теплообмен в доменной печи. М., Металлургия, 1966, 356 с.

33. Князев И.А. Переработка твердых железосодержащих радиоактивных отходов в шахтных печах. Кандидатская диссертация, 1996, 170 с.

34. Колесников Ф.Ф. Движение газа через слой кусковых материалов. М.: Металлургиздат, 1957.

35. Колесникова H.A., Минаев Г.А. Струйно-фильтрационное течение в зернистом слое. Распределение плоской струи. Химическое машиностроение. Сборник научных трудов, 1977, Выпуск VII, С. 93 97.

36. Кришер О. Научные основы техники сушки. М.: Издательство иностранной литературы, 1961, 539 с.

37. Лаврентьев М.А., Шабат В.В. Методы теории функций комплексного переменного. М., Физматгиз, 1958,678 с.

38. Лейбензон Л.С. Собр. Тр. Т. 2. Подземная гидравлика воды, нефти и газа. М., Изд-во АН СССР, 1953.

39. Лыков М.В. Сушка в химической промышленности. М.: Химия, 1970, 429 с.

40. Любина Ю.Л., Сурис А.Л. Газификация твердых органических веществ в шахтном реакторе // ХНГМ, 2000, № 1, С. 12-15.

41. Любина Ю.Л., Сурис А.Л. Газораспределение на начальном участке аппаратов с зернистой засыпкой // ХНГМ, 2000, № 4, С. 7 11.

42. Любина Ю.Л., Сурис A.JI. Использование плазменных методов для газификации твердых органических отходов // Физика и химия обработки материалов, 2000, № 1, с. 47-51.

43. Любина Ю.Л., Сурис А.Л. Исследование процесса плазменной газификации твердых органических веществ в шахтном реакторе // Теплоэнергетика, 1999, № 11, с. 64-67.

44. Любина Ю.Л., Сурис А.Л. Плазменный пиролиз твердых промышленных отходов // Тез. докл. 1-го Международного симпозиума «Техника и технология экологически чистых химических производств». М.: МГАХМ, 1997, с. 51-52.

45. Любина Ю.Л., Сурис А.Л. Позонная модель шахтного реактора для пиролиза органических веществ // Тез. докл. 2-го Международного симпозиума «Техника и технология экологически чистых химических производств». М.: МГУИЭ, 1998, с. 58-59.

46. Любина Ю.Л., Сурис А.Л. Термодинамическая модель процесса плазменной газификации твердых органических отходов // Химическое и нефтегазовое машиностроение, 1999, № 7, с. 38-40.

47. Любина Ю.Л., Сурис А.Л. Численное моделирование процессов газификации в плазмохимическом реакторе шахтного типа / Труды МГАХМ: Состояние и перспективы развития научных работ в химическом машиностроении. М.: МГАХМ, 1997, вып. 1, с. 31-32.

48. Матросов А. С. Управление отходами. М.: Гардарики, 1999,480 с.

49. Минаев Г.А., Колесникова H.A. Цетович А.Н. К расчету аппаратов с активными струйными течениям в зернистом слое// В кн. Химическое машиностроение. М. 1977, вып. 8, с. 120-125

50. Мирингоф Н.С. Исследование динамики выделения летучих веществ при термическом разложении твердых топлив. Кандидатская диссертация. М., 1960.

51. Платонов В.А., Гончаров A.A., Симулин ЮН Определение теплот сгорания отходов производства хлорорганического синтеза // Хлорная промышленность. Научно-технический реферативный сборник. М.: НИИТЭХИМ, 1979, вып. 7, с. 9 11.

52. Полубаринова-Кочина П.Я. Теория движения грунтовых вод. М. Наука, 1977, 664 с.

53. Рамбуш Н.Э. Газогенераторы. M.-JL: ГОНГИ, 1939, 422 с.

54. Романков П.Г., Рашковская Н.Ъ. Сушка в кипящем слое. M.-JL: Химия, 1964,288 с.

55. Санитарная очистка и уборка населенных мест. Справочник (А.Н. Мирный, В.А. Самойлов, JI.C. Скворцов, Б.М. Спасский, Л.Г. Федоров). Под ред. д.т.н. А.Н. Мирного, 1997, 320 с.

56. Синярев Г.Б., Ватолин H.A., Трусов Б.Г., Моисеев Г.К. Применение ЭВМ для термодинамических расчетов металлургических процессов. М.: Наука, 1982, 263 с.

57. Спирин H.A., Новиков B.C., Федулов Ю.В., Швыдкий B.C., Лавров В.В. Прогноз температурных полей газа и материала в шахте доменной печи //Сталь. 1995,№ 12, С. 12-16.

58. Сурис A.JT. Термодинамика высокотемпературных процессов: Справочник. М.: Металлургия, 1985, 568 с.

59. Тайц, Е.М. Титов, Н.Г. Методы анализа и испытания углей как сырья для промышленного использования. М.: Госгортехиздат, 1961, 316 с.

60. Телегин A.C., Швыдкий B.C., Ярошенко Ю.Г. Тепло- массоперенос. М.: Металлургия, 1995, 400 с.

61. Теория и технология получения жидких, газообразных и твердых синтетических топлив и сырьевая база для их производства. Труды ИГИ. М., 1981,176 с.

62. Теплотехнические расчеты металлургических печей. Учебник для вузов. Изд. 3-е / Гордон Я.М., Зобнин Б.Ф., Казаев М.Д. и др. М.: Металлургия, 1993, 368 с.

63. Термоселект. Утилизация энергии и сырьевых материалов. // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. Обзорная информация. М.: ВИНИТИ, 1998, № 3, с. 11-71.

64. Утилизация твердых отходов / Под ред. Д. Вилсона. М.: Стройиздат, 1985, т.1, 336 с.

65. Химическая и термическая переработка топлив. Сборник рефератов. Вып. 1 / Под ред. Н.М. Караваева. M.-JL: Гостоптехиздат, 1964, 100 с.

66. Химические продукты высокоскоростного пиролиза бурых углей / Под ред. Казакова. М.: Наука, 1969,136 с.

67. Химия и переработка угля / В.Г. Липович, Г.А. Калабин, И.В. Калечиц и др. М.: Химия, 1988, 336 с.

68. Холодовский С.Е. О фильтрации жидкости в кусочно-однородных средах с трещинами и завесами, расположенными на одной прямой // Изв. РАН, МЖГ, 1996, № 6, С. 85-91.

69. Чарный И.А. Подземная гидрогазодинамика. М., Гостоптехиздат. 1963, 396 с.

70. Шишаков Н.В. Основы производства горючих газов. М.: Госэнергоиз-дат, 1948,479 с.

71. Ярошенко Ю.Г., Щербатский В.Б., Швыдкий B.C., Боковиков Б.А., Гордон Я.М. О влиянии на газораспределение в шахтных печах их размеров и способов ввода дутья. // Изв. вузов. Черная металлургия. 1971, № 12 С. 22-26.

72. Anthony D.B., Howard J.B. II AIChE, 1976, V. 22, P. 625.

73. Besch H. Die Vergasung von Haus- und Indusstriemüll nach dem SF W-Funk Verfahren / Thermische Behandlung von Haushaltsabfullen, Berlin, 1978.

74. Besch H. Eigenheiten und technischer Stand der Abfallpyrolyse System SFW-Funk Verfahren // Müll und Abfall, 10, 1978, N 12, s. 384-387.

75. Bilitewski B. Forschungsprogramm über die Gewinnung von Energie und Rohstoffen aus Abfall // Müll und Abfall, 11,1979, N 9, s. 238-241.

76. Bohn D. Das Andco-Torrax Verfahren zur Vergasung von Haushaltsabfällen / Thermische Behandlung von Haushaltsabfallen, Berlin, 1978.

77. Buekens A. Schlubfolgerungen hinsichtlich der pracktischen Anwendung der Hausmüllpyrolyse aufgrund weltweiter Erfahrungen II Müll und Abfall, 12, 1980, N6, s. 184-191.

78. Buekens A. Grundlagen der Abfallpyroluse und Übersicht über in Europa andebotene Verfahren // Müll und Abfall, 10,1978, N 12, s. 353-362.

79. Cholewinski I. Nowoczesne metody pozusku energii i odzusku surowcöw wtörnych adpadkow kommunalnych. Warzawa, 1979.

80. Clean Coal Technology. The New Cool Era. U.S. Department of Energy. Washington, march, 1993.

81. Cuirula V.T., WeimerR.F., Bivans D.A. et al. I I Fuel, 1979,V. 58,P. 748.

82. CVZ Schwarze Pumpe gasifies cool and wastes for chp. Modern Power Systems Supplement Wilmington Publishing. LTD. 1996, P. 41-44.

83. David L. Klumb, Earl M. Wells. A Solid Waste Utilization System for St. Louis. Incinerator and Solid Waste Technology. A Collection of Papers onthe Subject of Incinerator and Solid Waste Technology from 1962-1975. N.Y. 1975.

84. Eigenheiten, technischer Stand und geschützte Kosten der Hochtemperatur -Pyrolyse System Andco-Torrax // Müll und Abfall, 10, 1978, N 12, s. 363-371.

85. Ergin S. II Chem. Eng. Progress. 1952, V. 48, P. 89 94.

86. Hartmann J. Hg-Dynamics I, Theory of the laminar flow on an electrically conductive liquid in a homogeneous magnetic field // Kgl. danske vid. Selskab Mat.-fys. Medd., 1937, vol. 15, No. 6.

87. Hartmann J., Lazarus F. Hg-Dynamics II, Experimental investigation of the flow of Mercury in a homogeneous magnetic field // Kgl. danske vid. Selskab Mat.-fys. Medd., 1937, vol. 15, No. 7.

88. Heitmann A. Zukünftssichere und umweltneutrale Beseitigung von Industrieabfallen // Chemie-Ingenieur-Technik. 1978, N 5, s. 354-361.

89. Ilyinsky N.B., Kacimov A.R. Problems of seepage to empty ditch and drain//Water Resour. Res., 1992, V. 28, № 3, P. 871 877.

90. Incineration of Municipal and Hazardous Solid Wastes / David A. Tillman, Amadeo J. Rossi, Katherine M. Vick. Academic Press, Inc. San Diego, California, 1989,434 p.

91. Jones J. Converting solid waste and residues to fuel // Chemical Engineering, 85, 1978, p. 87-94.

92. Kaiser, E.R. Physical-Chemical Character of Municipal Refuse. Proceedings of the 1975 International Symposium on Energy Recovery from Refuse. University of Louisville, Louisville, Kentucky. 1975.

93. Kaiser, E.R., Friedman S.B. The Pyrolysis of Refuse Components. A Collection of Papers on the Subject of Incinerator and Solid Waste Technology from 1962-1975. N.Y. 1975.

94. Kayhan F., Reklaitis J. V. Modeling of staged fluidized bed coal pyrolysis reactors // Ind. and End. Chem. Process Des. and Develop. 1980, V. 19, p. 15-23.

95. Lenz S. Das Kiener-Verfahren zur Entgasung von Haushaltsabfallen / Thermische Behandlung von Haushaltsabfällen, Berlin, 1978.

96. Lenz S. Eigenheiten, technischer Stand der Abfallpyrolyse «System Kiener» // Müll und Abfall, 10,1978, N 12, s. 371-374.

97. Ludikhuize W.I. Untersuchung neuer thermischer Aufbereitungsverfahren für Hausmüll in den Niederlanden // Müll und Abfall, 12,1980, N 5.

98. Müller H. Bericht über eine baureife Planung füreine Destrugas-Anlage zur Entgasung von Haushaltsabfallen / Thermische Behandlung von Haushaltsabfallen, Berlin, 1978.

99. McCown M.S., Harrison D.P. II Fuel, 1982, V. 61, P. 1149.

100. Metoder för behandling av kommunalt avfall. Stookholm, 1978.

101. Nowak F. Pyrolise: Konkurenz ohne Flamme II Energie, 1978, N 7.

102. Optimale Abfallnutzung durch Pyrolyseverfahren // Umwelt, 1979, N 4.

103. PittGJ. //Fuel, 1962, V. 41, P. 267.

104. Pyrolysis and Gasification of Waste: a Worldwide Technology and Business Review. Juniper Consultancy Services Ltd, 2000, Vol. 2, P. 354. .

105. Pyrolytische Rohstoffrückgewinnung II Umwelt, 1979, N 6, s. 455-457.

106. Rumsa K.H. Eigenheiten, technische Stand und Geschätzte Kosten der Abfallpyrolyse Destrugas II Müll und Abfall, 10,1978, N 12, s. 377-383.

107. Sanner, W.S., Ortuglio, C., Walters, J.G., Wolfson, D.E. Conversion of Municipal and Industrial Refuse into Useful Materials by Pyrolysis. (Energy Res. Cent., Bur. Mines, Pittsburgh, Pa.). U.S. Bur. Mines, Rep. In vest. 1970, RI 7428,14 pp.

108. Seeker, W.R., Lanier, W.S., and Heap, M.P. Combustion Control of MSW Incinerators to Minimize Emissions of Trace Organics. EER Corporation, Irvine, California for USEPA under Contract № 68-02-4247, 1987

109. Shin K.S. Neue Wege zur Verwendung von Abfallen // Wasser, Luft und Betrieb, 22, 1978, N 10, s. 552-556.

110. Solomon P.R., Hamblen D.G. II Prog. Energy Combust. Sei, 1983, V. 9, P. 323.

111. Taylor G., Saffman P.G. A note on the motion of bubbles in Hele-Shaw cell and porous medium // Quart. J. Mech. And Math. 1959, V. 12, № 3, P. 265-279.

112. The codisposal of sewage and refuse in the Purox System. Washington, 1978.

113. The Solid Waste Handbook. A Practical Guide. William D. Robinson editor. Consulting Engineer Trumbull, Connecticut. 1986, 811 p.

114. United States — Japan governmental conference on solid waste management, 4-th. Washington, 1979.

115. US Patent 4718362, Waste Destruction / S. Santén, S. Eriksson, L. Bentell, H. Johansson, 1/1988.

116. US Patent 4831944, Process and Device for Destroying Solid Waste by Pyrolysis / J.P. Durand, L. Seyne-sur-Ner, M. Labrot, J. Trus, Y. Valy, 5/1989.

117. Vand V. // J. Colloid Chem. 1848. V, 53, P. 277.

118. Wilson E.M., Leavens E.M. Engineering and economic analysis of waste to energy systems. Cincinnati, 1978.