автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Повышение эффективности пиролиза возобновляемых источников энергии в сельскохозяйственном производстве

На правах рукописи

Руслан Рафиковнч Якупов

4843527

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПИРОЛИЗА ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Специальность 05.20.02 - электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ижевск 2010

4843527

Работа выполнена на кафедре «Технологии и оборудование пищевых и перерабатывающих производств» Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия» (ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Владимир Вениаминович Касаткин

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Сергей Иосифович Юран

кандидат технических наук Александр Иванович Якименко

Ведущая организация - Государственное научное учреждение Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ НИИСХ Северо-Востока Россельхозакадемии)

Защита состоится « 17 » декабря 2010 г. в 12.00 часов на заседании диссертационного совета КМ220.030.02 в ФГОУ ВПО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, д. 9, ауд. 319.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, а с авторефератом - на сайте www.izhgsha.ru

Автореферат размещен на сайте и разослан 16 декабря 2010 г.

ОК1ЦЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последние годы наблюдается тенденция роста использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Проблемы развития ВИЭ обсуждаются на самом высоком уровне (ни один саммит восьми ведущих держав не обходится без обсуждения энергетических вопросов, в том числе роли и места возобновляемых источников энергии). Приняты решения по образованию рабочих групп, необходимых для разработки рекомендаций по развертыванию рынков возобновляемой энергетики. Практически во всех развитых странах формируются и реализуются программы развития ВИЭ.

Говоря об этой тенденции, следует выделить один принципиально новый момент. До последнего времени в энергетике прослеживалась четкая закономерность: развитие получали те направления отрасли, которые обеспечивали достаточно быстрый прямой экономический эффект. Связанные с этими направлениями социальные и экологические последствия рассматривались как сопутствующие, и их роль в принятии решений была незначительной. При таком подходе ВИЭ учитывались лишь как энергоресурсы отдаленного будущего, когда будут исчерпаны традиционные источники энергии, или когда их добыча станет чрезвычайно дорогой и трудоемкой. Однако за последнее столетие добыча нефти в мире выросла почти в 20 раз и продолжает расти достаточно быстро. По оценкам специалистов, в течение 40-50 лет запасы углеводородов будут практически исчерпаны. В этих условиях энергетический потенциал таких видов топлива, как дрова, торф, мусор, будет весьма значительным. Увеличение объема потребления биологического топлива сыграет важную роль в энергетике региона, особенно в сельском хозяйстве. Поэтому применение электротехнологий на различных этапах пиролизного сжигания отходов сельскохозяйственного производства является актуальной проблемой, решение которой видится в использовании электростатического поля и ультразвукового излучения (УЗИ).

Результатом изысканий стали научно-исследовательские работы по заказам Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Удмуртской Республики и Министерства сельского хозяйства Российской Федерации, а также призовое место в конкурсе Министерства экономики Удмуртской Республики «Десять лучших инновационных работ Удмуртской Республики». Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА.

Цель исследований состоит в повышении эффективности пиролиза возобновляемых источников энергии на основе электротехнологий применительно к сельскохозяйственному производству.

Объект исследований: процессы переработки отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств путем преобразования в высококалорийное топливо для получения теплоэнергии.

Предмет исследований: электротехнологии, ускоряющие процесс пиролиза при утилизации отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств.

Теоретической и методической основой исследований послужили труды ведущих ученых и специалистов отрасли по изучаемой проблеме. В процессе решения отдельных задач применялись аналитический, графический и расчетно-конструкторский методы, а также методики по оценке экономической эффективности работы.

Научную новизну работы составляют:

-способ сжигания древесных отходов и льняной костры в вихревом газогенераторе с использованием УЗИ и электростатического поля для интенсификации теплотворной способности пиролизного газа;

-эффект влияния электрического поля при сжигании пиролизного газа;

-математические модели интенсификации пиролиза, дающие возможность расчета энергоемкости и других режимов процесса утилизации отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств;

-аналитические зависимости для определения геометрических параметров установок требуемой производительности.

Практическая значимость и реализация результатов исследовании. Диссертационная работа выполнялась в рамках реализации Энергетической стратегии России до 2020, 2030 гг.; программы по развитию сельского хозяйства на 2010-2017 гг. Результаты диссертационной работы использованы при выполнении НИР по темам: «Проведение научных исследований и разработка технологии промышленной переработки помета в удобрение» (заказчик Министерство сельского хозяйства РФ), «Разработка технико-экономического обоснования по применению ресурсо-энергосберегающей технологии переработки отходов агропромышленного комплекса Удмуртской Республики на базе сельхозпредприятий Малопургинского района с оценкой энергетического потенциала образующихся отходов биомассы» (заказчик Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды УР).

На основании проведенных теоретических и лабораторных исследований разработана система электрифицированных

ресурсосберегающих и технических средств для обогрева помещений в быту сельского населения, а также изготовлена и апробирована установка для утилизации отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств и быта населения, удовлетворяющая технологическим требованиям.

Полученные в диссертационной работе результаты обобщены для использования в учебном процессе при подготовке студентов, обучающихся по направлениям «Агроинженерия» и «Технология продуктов питания».

Защищаемые положения:

-способ утилизации отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств;

-математическая модель процесса выработки генераторного газа;

-теоретическое обоснование конструктивных и технологических параметров газогенераторной установки;

- результаты экспериментальных исследований;

- технико-экономическое обоснование целесообразности использования энергосберегающей технологии по утилизации отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно-практических конференциях: «Инновационное развитие АПК. Итоги и перспективы», Ижевск, 2007; «Научный потенциал - аграрному производству» (посвящается 450-летию вхождения Удмуртии в состав России), Ижевск, 2008; «Экология и сельскохозяйственная техника», Санкт-Петербург, 2009; «Десять лучших инновационных работ Удмуртской Республики», Ижевск, 2010.

Публикации. Основные положения работы и результаты исследований опубликованы в 7 печатных изданиях, одна из статей в издании, рекомендованном перечнем ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и приложений. Работа изложена на 120 страницах основного текста, содержит 28 рисунка, 20 таблиц и список использованных источников из 154 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит краткое изложение вопросов исследуемой проблемы, сущность выполняемой работы и основные положения, выносимые на защиту.

В персон главе «Анализ развития и применения нетрадиционных источников энергии в сельскохозяйственном производстве» на основе исследований научных и литературных источников рассматривается проблема использования отходов сопутствующих сельскохозяйственных предприятий для получения энергии. В нашей стране недостаточно отработанных промышленных технологий, позволяющих масштабно решать проблему утилизации отходов с целью создания возобновляемых источников энергии.

В этой связи поставлены задачи научных исследований:

- разработать способ организации процесса пиролиза в газогенераторе с использованием УЗИ и электростатического поля для ускорения газовых потоков;

- исследовать кинетику пиролиза отходов переработки древесины, нагреваемых в электростатических и УЗИ-полях под инфракрасным (ИК) излучением в вихревом газогенераторе;

- создать физические модели и дать математические описания процессов пиролиза с использованием ультразвука и инфракрасного излучения в электростатическом поле;

- исследовать лабораторные макеты и опытные образцы газогенераторной установки;

- обосновать эффективность разработанной технологии.

Во второй главе «Лабораторно-теоретическое исследование гипотезы интенсификации пиролизного сжигания отходов сельскохозяйственного

производства» рассматривается пиролиз под действием ультразвукового излучения и сжигание генераторного газа в вихревой камере под действием электростатического поля.

Принципиальная схема идеи пиролиза под действием ультразвукового излучения и сжигание генераторного газа в вихревой камере показаны на рисунке 1. Нагретое при помощи ИК-излучения топливо в камере сжигания начинает разлагаться, образуя генераторный газ. В нижней части пиролизной камеры в ограниченных количествах подается воздух. Происходит фильтрационный перенос продуктов распада органических соединений через опилки в камеру сгорания. Для ускорения процесса пиролиза и фильтрационного потока опилки облучаются ультразвуком, а также электростатическим полем, для подачи большего объёма газа и увеличения

В камере сжигания за счет специально расставленных форсунок, подающих воздух, организуется вихревое поле горения генераторного газа вдоль внутренней поверхности установки. Воздух перед поступлением в пиродизную камеру нагревается от продуктов сгорания в трубе, а для увеличения КПД он подготавливается перед подачей в камеру сжигания генераторного газа.

Процесс газогенерации в вихревой установке осуществляется следующим образом. Топливо, загруженное слоем определенной высоты на колосниковую решетку, поджигается и продувается газифицирующим агентом (дутье). Фильтруясь между кусками топлива, кислород дутья постепенно расходуется на окисление углерода. Зона, в которой кислород практически полностью исчезает, называется «кислородной». Из этой зоны выходит С02, N2 ,СО (как небольшой недожог), водяной пар. Если высота слоя позволяет, то над «кислородной» образуется «восстановительная» зона. В этом случае газы, выходящие из слоя, обогащаются оксидом углерода и водородом. Эти газы смешиваются со смолами, парами влаги, углеводородами, «отогнанными» из топлива в процессе пиролиза под воздействием температуры, и образуют генераторный газ - продукт газификации.

Процесс газификации зависит от ряда факторов: температуры, состава дутьевой смеси, величины кусков топлива, способности его взаимодействовать с газами (реакционной способности), спекаемости топлива, плавкости золы, равномерности распределения газов по сечению и т.д. Большое значение имеет подача, распределение и перемешивание топлива, разрыхление спекшегося кокса и угля, разрушение комьев шлака, удаление золы, распределение дутья, стабильность режима и т.д.

На первом этапе исследования проводились на лабораторном макете, представленном на рисунке 2. Загруженное в реактор топливо влажностью от 10...90 % (опилки, костра, угольная пыль) нагревалось от внешнего источника тепла без доступа воздуха. Образованный в результате пиролиза газ, проходя через водный затвор, подавался в накопительный резервуар. Оттуда газ шел на качественный анализ. Результаты анализа представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Состав пиролизного газа

Газообразные продукты Соотношение, %

Диоксид углерода (С02) 45-55

Оксид углерода (СО) 28-32

Водород (Нг) 1-2

Метан (СНд) 8-21

Другие углеводороды (С„НП1) 1,5-3,0

На втором этапе исследований в рабочую камеру был помещен источник ультразвука. Под воздействием ультразвука заметно ускоряется процесс фильтрационного переноса газов: происходит турбулизация среды, нарушение пограничного слоя, а также периодическое создание вакуума в фазе разряжения звуковой волны. Эти факторы приводят к ускорению процесса пиролиза.

На третьем этапе к лабораторной установке добавили реактор (рисунок 3), с помощью которого подтвердили эффективность использования электростатического поля.

В процессе эксперимента с целью определения производительности измерялось время горения 0,03 м3 костры различной влажности от 10...90 % по трем режимам (костра в покое на колоснике, костра со стряхиванием и костра с УЗИ подводом колосника). Влажность топлива определяли на влагомере ЗаЛопиз МА-30. Экспериментальные данные сжигания костры приведены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2 - Экспериментальные данные пиролизного газа

Объемная Объемная Влажность топлива Время сгорания Температура

доля СО, доля С02, % V/, % топлива Т, ч горения

% пиролизного газа Т, °С

6,4 11 10 20 620

6,3 10,7 20 20.6 580

6,2 10,5 30 21.9 540

6,1 10,2 40 22.5 480

6 10 50 23 390

5,9 9,8 60 23.6 320

5,8 9,5 70 24 230

5,7 9,3 80 24.5 150

5,6 9 90 25 110

Таблица 3 - Экспериментальные данные сжигания пиролизного газа в электростатическом поле

Объемная доля СО, % Объемная доля С02, % Влажность топлива У/,% Время сгорания топлива Т, ч Температура горения пиролизного газа т,"с

5 9,5 10 17.1 970

4,9 9,3 20 18 810

4,7 9 30 18.6 770

4,6 8,7 40 19 710

4,5 8,5 50 19,4 680

4,3 8,3 60 20 580

4,2 8,2 70 20,5 520

4,1 8,1 80 21 400

4 8 90 21,5 150

Анализируя полученные данные и графики (рисунок 4), видим, что при увеличении влажности время сгорания увеличивается, а при использовании электростатического поля увеличивается интенсивность горения.

г

Рисунок 3 - Схема реактора: - сжигаемый генераторный газ, 3 - горелка, 4 - форсунки подачи воздуха

1 - излучатели, 2

Рисунок 2 — Лабораторный макет:

1 - рабочая камера, 2 - блок питания с регулятором напряжения, 3 - емкость водяного затвора, 4 -газопровод, 5 - реактор

1200 .

1000 :

и

800 ;

600 ;

о. 400 '

ш

| 200 ;

ш

ь 0 40

Рисунок 4 - График сгорания топлива

В третьей главе «Теоретическое обоснование интенсификации пиролизного сжигания отходов переработки древесины» приведены модели расчета энергетических составляющих нагрева, разрабатываемого процесса пиролиза.

Для газообразного топлива низшая теплотворная способность 1 м3 топлива (здесь и далее расчеты ведутся на 1 м3 газообразного топлива, воздуха и топочных газов, приведенных к нормальным условиям) рассчитывается по формуле:

q = (127СО + 108Н7 + 360СИ. - 598С,Я. - 147Н?Б) • ЮЗд^с/лГ (])

где СО, Н2, СН4, С2Н4, Н23 — содержание соответствующих химических соединений в топливе, объемн. %.

Теплотворная способность пиролизного газа под действием ИК- и УЗИ-энергий в электростатическом поле и принудительного потока газа в едином цикле в технологии переработки отходов сельскохозяйственного производства на установках непрерывного действия может быть представлена в виде:

= + + (2)

где <3|- количество энергии от выделенного газа под действием ИК-излучения, Дж; СЬ- количество энергии от выделенного газа под действием УЗИ-энергии, Дж; СЬ- количество энергии от выделенного газа в атмосфере принудительного потока газа, Дж; <34 - количество энергии от выделенного газа под действием электростатического поля, Дж.

Количество энергии, выделяемое газом под действием ИК-излучения, может быть выражено следующим уравнением:

10 20 30 40 50 60 70 80 90 Влажность \Л/, %

1 У

О = </<">/•" | Л\1т = 4лЙ1Г/Лд

Тлг + (ТИ-Т0)г0

Г0 -1

О

(3)

где г- время, с; Т- температура, °С; /•"- площадь испарения, м"; Ь -эмпирический параметр; Т,„ - предельная температура нагрева костры, °С; т„ -начальная температура, °С; Я0 - радиус рабочей камеры, м; т0 - начальное время, е., я - теплотворная способность газа, дж/м3

Количество энергии, выделяемое газом под действием УЗИ-энергии в фильтрационном потоке газа, можно представить в виде выражения:

Ои =02+03 = \apVqJdT |Тс&

Ц , (4)

где и, - скорость осаждения опилок вниз, м/ч; р- удельная поверхность (отношение площади испарения костры к объему опилок), м2/м3; а = пь/т -доля пиролизного газа; Т - температура газа, °С; V - объем камеры, м3, ч -теплотворная способность газа, дж/кг

Зависимость влияния электрического поля на теплоперенос газа от внешних условий указывает на то, что это явление связано с определенным видом газовой реакции. Ту же самую закономерность, которой следует эта зависимость, показывает химическая реакция вида Л1+Л2=Лк,. В чистом газе этой реакции соответствует образование сложной молекулы из более простых. Рост эффекта пропорционально квадрату давления, сильное уменьшение его значения с ростом температуры, которое может быть представлено экспоненциальной кривой, становятся понятными, если предположить, что в основе действия электрического поля на газ лежит реакция данного типа. Дальнейшее указание в пользу такого представления дают результаты исследований влияния на эффект примесей посторонних газов. Если смешать газ, показывающий особенно сильный эффект, например ацетон, с воздухом, в котором эффект несравненно меньше, то эффект в ацетоне не изменяется. Так и должно быть, если образование двойных молекул происходит в ацетоне. Зенфтлебен вначале признал эти данные достаточными, чтобы вести толкование эффекта на основе гипотезы о том, что в электрическом поле происходит ассоциация газовых молекул и теплота ассоциации обусловливает наблюдаемый эффект. Если это так, и в электрическом поле возникает ассоциация молекул, то на основании закона действующих масс можно написать

(Р-р> , (5)

где р ~ парциальное давление у-кратной молекулы, Па, и Р - общее давление, Па.

При слабых реакциях v можно положить равным двум. Тогда р очень мало по сравнению с Р. и первое соотношение может быть переписано в виде

^ = (6) Если постоянную равновесия К выразить через теплоту реакции О, то для числа двойных молекул в единице объема получим

Р2 3s.

п. = const—е'*т (к — постоянная Болщмсша)

Т 1 (7)

В газах с готовыми диполями теплота реакции, по крайней мере, отчасти, сводится к взаимодействию диполей. Поэтому

Q=Qo+Qi„, (8)

причем Q[ определяется моментом диполей ц. Кроме того, в каждом газе под влиянием внешнего электрического поля возникают индуцированные диполи, которые также оказывают заметное влияние на теплоту реакции Q. Если часть теплоты реакции Q2, обусловливаемую этими индуцированными диполями, положить пропорциональной квадрату силы поля Е, то получим

Q=Qo+Q.(n)+aE2 , (9)

На дипольные молекулы газа действует сила в направлении электрического поля. Поэтому число столкновений молекул, при которых электрические моменты параллельны, увеличивается. Если принять все это во внимание и положить действие поля пропорциональным квадрату силы поля, то для увеличения числа двойных молекул Дг) получим

Р2 „ Si.

п = const—гЕ'ект (для газов оез диполей)

Т 4 \ (10)

Р1 „

п. = const—ЬЕ^ект (для газое с жесткими диполями) ^

Здесь предполагается, что сила поля возрастает от 0 до Е. Постоянная b зависит от (1 и должна быть различной для различных газов. Тепло, которое выделяется при образовании двойных молекул, будет равно Д /; О. Таким образом, для количества тепла, освобождающегося в единице объема газа с жестким диполем в электрическом поле, получим

Р2 „ fii О = const—Е~0-,е'«т

v Г v 1 , (12)

Точно такую же зависимость выделяющегося тепла q от поля давления и температуры газа дает, как показал Дебай, термодинамический расчет электрокалорического эффекта, который возникает каждый раз, когда в электрическое поле вводится диэлектрик, электрическая проницаемость которого будет зависеть от температуры. На основе термодинамических соображений получается соотношение

dv Е2

V W 2 , (13)

где х - означает электрическую проницаемость и </ - количество тепла, которое возникает в единице объема, когда поле растёт от О до Е. Если использовать связь, существующую между проницаемостью и поляризацией молекул, а для последней использовать выражение, которое действительно для случая молекул с жесткими диполями, то для <7 будем иметь соотношение

54 Л'/л4" Г о3 (14)

где 5 - диаметр молекул. Введя сокращение

н ¿¡.г .

F7-77—*= const U — ^Q, 54 Кц- S> _ (i5)

имеем окончательно

, Р: ik Qi = const ■£'•—(?! • е«<

(16)

где Q4 - количества тепла, освобождающегося в единице объема газа, Дж, Е - напряжённость поля, В/м, Р - общее давление, Па, Т- температура горения газов, К,

Qi - теплота реакции обусловленная моментом диполей, Дж, к = 1,38-10"23 - постоянная Больцмана, Дж/К.

Полученные аналитические зависимости позволили рассчитать основные параметры оборудования. По ним разработана принципиальная схема непрерывного технологического процесса пиролизного сжигания отходов сельскохозяйственного производства в едином цикле на установках непрерывного действия, дано его математическое описание, получены аналитические решения задачи для квазистационарного случая пиролизной возгонки, позволяющие определять количество выделяемого газа и изменение температурного поля в толще топлива от различных технологических параметров: Т2, - температура, теплоемкость, теплопроводность,

удельный расход парогазовой среды; плотность потока ИК-излучения; Л'уз - мощности УЗИ; А', Н - радиус и высота пиролизной камеры; 0 - расход топлива подаваемого в камеру на сжигание; и, - скорость опилок в пиролизной камере; с„, р„ - удельная теплоемкость и плотность сухого вещества распыляемого продукта.

В четвертой главе «Экспериментальные исследования установки типа при утилизации отходов сельскохозяйственного производства» на основе теоретических и лабораторных исследований разработана установка, представленная на рисунке 5.

Работает установка следующим образом. Исходное топливо подается через люк 1 и попадает на колосниковую решетку 2. В камере происходит слоевое горение, при котором стабилизируется неоднородность топлива по

влажности, сглаживаются провалы по температуре горения и исключается вероятность прекращения процесса горения при попадании партии топлива повышенной влажности. За время своего перемещения топливо подсушивается, газифицируется и загорается. Для того чтобы топливо не спекалось, и слой окислительной зоны был выше, используются вертикальные колосники 3.

5 6 10 12

Рисунок 5 - Схема экспериментальной установки:

1 - топочная дверца; 2 - колосщжовая решетка; 3 - вертикальные колосники; 4 - жиклеры вторичного воздуха; 5 - внутренний корпус; б -внешний корпус; 7 -зольник; 8 -воздуховод; 9 - ультразвуковое устройство; 10 - электростатическое устройство; 11 -предохранительный взрывной клапан; 12-дымоход

Во время розжига установки зольник 7 должен быть открытым, чтобы поступающего воздуха было достаточно для горения. После того как топливо разгорится, зольный ящик закрывается, и воздух, необходимый для частичного горения, засасывается через щели между ящиком и корпусом. Затем включают УЗИ- 9 и электростатические 10 устройства для более эффективного использования топлива. Образующийся в слоевой камере газ поднимается и, проходя через колосниковую решетку и освобождаясь от более тяжелых недогоревших частиц, попадает в камеру вихревого горения. В камере вихревого горения газ загорается за счет подачи вторичного воздуха. Воздух поступает через сопла подачи вторичного воздуха, расположенные тангенциально внутреннему корпусу и под углом 30 градусов. Таким образом, в камере вихревого горения образуется вихрь, в котором попавшие недогоревшие частицы, вращаясь, догорают вместе с газом. За счет получившегося вихря траектория горения увеличивается, а значит, газ сгорает полностью, как и частицы топлива. Продукты сгорания попадают в пространство между внешним 6 и внутренним 5 корпусами. Там они частично отдают свое тепло через стенку внутреннего корпуса в камеру слоевого

горения для подготовки топлива, в зольник для частичного подогрева воздуха, а основная часть передает стенке внешнего корпуса для обогрева воздуха. Причем негорючие тяжелые частицы осаждаются в межкорпусном пространстве.

Таким образом, в дымоход вылетает практически охлажденная, без минеральных примесей и остатков горючих веществ смесь газов.

На экспериментальной установке проведены измерения массы сухого остатка. После аппроксимации экспериментальных данных в программе Microsoft Excel получена функциональная зависимость изменения температуры внешней стенки по времени г

у = 1б,4241п(г)- 33,048, (17)

с коэффициентом детерминации R2 = 0,9346.

Адекватность математической модели проверена путем сравнения дисперсий расчетных данных с экспериментальными по критерию Фишера (рисунок G).

Время, мин.

-*—экспериментальные данные -«—теоретические данные

Рисунок б - Кривые изменения массы сухого остатка

Модель адекватна с надежностью 95%. Расчеты осуществлялись в математическом пакете программ Мар1е 9.

Результаты экспериментальных данных полностью подтверждают правильность гипотезы о сжигании генераторного газа в вихревой камере, возгоняемого под действием ИК- и УЗ-излучений, в едином цикле из отходов

сопутствующих сельскохозяйственных производств, что позволяет получать возобновляемую тепловую энергию с КПД до 85 % с удовлетворительным (не более 5 % по СО) качеством продуктов сгорания.

В пятой главе «Экономическая н энергетическая эффективность использования энергосберегающей технологии утилизации отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств» дана оценка эффективности результатов применительно утилизации отходов производства на ООО «Тепловые сети». Предлагаемый технологический процесс обеспечит самоокупаемость по энергосбережению.

Таблица 4 - Технико-экономические показатели

К« п/п Показатели Ед. изм. Оборудование Отклонения +ЭКОНОМИЯ -перерасход

существ. проект.

1 Производительность оборудования кВт 350 55 295

2 Капитальные затраты руб. . 91985,07 -91985,07

3 Себестоимость продукции Руб./кВт 2,82 0,64 2,15

4 Срок окупаемости капитальных затрат лет - 0,5 -

Результаты расчетов технико-экономических показателей, приведенные в таблице 4, подтверждают реальность положительных результатов энергосбергающих мероприятий и полученной экономической эффективности при производстве тепловой энергии из отходов сопутствующих сельскохозяйственных предприятий.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ II РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Получение газового топлива из твердых отходов сельскохозяйственных производств с использованием газогенераторных установок становится перспективным для получения энергоресурсов, при снижении вредных выбросов в атмосферу и повышении эффективности процесса пиролиза.

2. На основании проведенных лабораторно-теоретических исследований предложен способ сжигания лиролизного газа в вихревом газогенераторе с использованием УЗИ и электростатического поля для ускорения фильтрационных газовых потоков при высокотемпературном разложении органических отходов.

3. На основе проведенных теоретических исследований:

-разработаны математические модели, дающие возможность расчета энергоемкости и энергопроизводительности процесса утилизации отходов переработки древесины;

- получены аналитические зависимости для определения геометрических параметров установок требуемой производительности ( 10, 25, 50 кВт).

4. В соответствии с проведенными экспериментальными исследованиями кинетики процессов сжигания пиролизного газа в вихревом газогенераторе с использованием УЗИ и электростатического поля для ускорения фильтрационных газовых потоков при высокотемпературном разложении органических отходов получены рациональные режимы проведения процесса:

-температура пиролиза отходов переработки древесины (о = 190...240 °С), -температура вихревого сжигания пиролизного газа в зоне горения (1г = 1030... 1245 °С),

-качество продуктов сгорания по СО составляет от 4% до 5% в зависимости от влажности отходов.

5. Параметры и режимы технологических процессов, обеспечивающие минимальный выброс вредных отходов в атмосферу (содержание оксида углерода не более 0,5 %) , использованы при выполнении государственного контракта с Министерством сельского хозяйства Российской Федерации, где реализована технология промышленной переработки отходов птицефабрик, содержащая технологические и технические решения по утилизации тушек падежа птицы.

6. Себестоимость 1 Гкал тепловой энергии для обогрева откормочного производства в ООО «Тепловые сети» при использовании отходов столярного производства составляет 640 рублей. Срок окупаемости опытной установки при объеме капитальных затрат 91985,07 руб. составит не более года.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

Издания, указанные в перечне ВАК:

1. Ильин, А.П. Математическая модель процесса пиролиза льняной костры /А.П. Ильин, P.P. Якупов, Л.С. Воробьева // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2009- № 6. - С 20-21

Другие издания:

2. Якупов, P.P. Пиролиз - возобновляемый источник энергии / P.P. Якупов. // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. - 2010. --«(24). - С. 2-4.

3. Ильин, А.П. К математической модели пиролиза древесных опилок в вихревом газогенераторе/ А.П. Ильин, P.P. Якупов, Л.С. Воробьева, Н.Ю. Литвинюк// Проблемы инновационного развития агропромышленного комплекса: материалы Всероссийского научн.-практ. конф. молодых ученых и специалистов, 20-21 окт.2009г./с. 181-186

4. Якупов, P.P. Ультразвуковая интенсификация пиролизного сжигания твердотопливных отходов / P.P. Якупов, B.C. Вохмин, А.П. Ильин // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. Труды 7-й Международной научно-технической конфиренции. Часть 4. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2010. С.302-307.

5. Вохмин, B.C. Интенсифкация и энергосбережение при метановом сбраживании навоза/ B.C. Вохмин, И.В. Решетникова, P.P. Якупов, C.B. Петров // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. Труды 7-й Международной научно-технической конфиренции. Часть 4. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2010. С. 325-329.

6. Якупов, P.P. Исследование и разработка ресурсосберегающего агрегата на твёрдом топливе энергоблока для фермерских хозяйств. / P.P. Якупов, М.А. Валиулин // Научный потенциал аграрному производству посвящается 450 - летию вхождению Удмуртии в состав России. Всероссийская научно-практическая конференция, 26-29 февраля 2008г./ ФГОУ ВПО ИжГСХА. T.IV.- Ижевск: Изд-во ФГОУ ВПО ИжГСХА, 2008. - с.212-215.

7. Касаткин, В.В. Использование отходов переработки льнотресты для получения тепла в животноводстве. / В.В. Касаткин, М.А. Валиулин, Н.Ю. Литвинюк, А.П. Ильин, P.P. Якупов// Зоотехническая наука на Удмуртской земле. Состояние и перспективы: мат. Международной научно-практ. конференции, 23 апреля 2009г./ ФГОУ ВПО ИжГСХА.- Ижевск: ФГОУ ВПО ИжГСХА, 2009. - с.141-148.

Сдано в производство 01.10.2010 г. Бумага офсетная Гарнитура Times New Roman Формат 60x84 "i Объем 1,0 п.л. Тираж 100 экз. Заказ 9213. Изд-во ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 426069, Удмуртская республика, г. Ижевск, ул. Студенческая, д.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ИНДЕКСЫ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ НЕТРАДИЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

1.1 Актуальность выбранной темы и анализ развития отрасли

1.2 История развития исследований в области использования процесса пиролиза

1.3 Процесс газогенерации твердого бросового топлива 22 1.4. Классификация газогенераторов 25 1.5 Выводы по главе

2 ЛАБОРАТОРНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГИПОТЕЗЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПИРОЛИЗНОГО СЖИГАНИЯ ОТХОДОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

2.1 Теоретические исследования и обоснование интенсификации пиролизного сжигания отходов сельскохозяйственного производства

2.1.1 Пиролиз под действием ультразвукового излучения

2.1.2 Воздействие УЗИ

2.1.3 Пиролиз с использованием вихревого горения

2.1.4 Воздействие электростатического поля

2.2 Лабораторные исследования

2.3 Гипотеза интенсификации пиролизного сжигания отходов сельскохозяйственного производства

2.4 Выводы по главе

3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИНТЕНСИФИКАЦИИ

ПИРОЛИЗНОГО СЖИГАНИЯ ОТХОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ

ДРЕВЕСИНЫ

3.1 Пиролиз под действием ИК- излучения

3.2 Пиролиз под действием УЗИ энергии в фильтрационном потоке газа

3.3 Пиролиз под действием электростатического поля

3.4 Математическая модель распределения температуры в вихревом газогенераторе

3.4 Выводы по главе

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТАНОВКИ ПРИ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО

ПРОИЗВОДСТВА

4.1 Описание эксперимента по определению объемной доли диоксида углерода и оксида углерода при сжигании топлива

4.1.1 Экспериментальная установка

4.1.2 Алгоритм работы установки

4.1.3 Система управления установкой

4.1.3.1 Узел управления ВРИМ 468332.

4.1.3.2 Субблок управления установкой ультразвукового пиролиза

СУ) 3.3132.

4.2 Эксперименты на вихревом газогенераторе объединенного цикла

4.3 Анализ результатов теоретических и практических исследований

4.4 Выводы по главе

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ

5.1 Обоснование производительности проектируемой установки

5.2 Расчет сменного и годового выпуска продукции

5.3 Расчет капитальных затрат

5.4 Расчет себестоимости продукции

5.5 Срок окупаемости капитальных затрат

Актуальность темы. В последние годы тенденция-роста использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ) становится достаточно явной. Проблемы развития ВИЭ обсуждаются на самом высоком уровне. Так на встрече на высшем уровне на Окинаве (июнь 2000) главы восьми государств, в том числе Президент России В. В. Путин, обсудили глобальные проблемы развития мирового сообщества и среди них проблему роли и места возобновляемых источников энергии. Было принято решение образовать рабочую группу для выработки рекомендаций по значительному развертыванию рынков возобновляемой энергетики. Практически во всех развитых странах формируются и реализуются программы развития ВИЭ.

Говоря об этой тенденции, следует выделить один принципиально новый момент. До последнего времени в развитии энергетики прослеживалась четкая закономерность: развитие получали те направления энергетики, которые обеспечивали достаточно быстрый прямой экономический1 эффект. Связанные с этими направлениями социальные и экологические последствия рассматривались лишь как сопутствующие, и их роль в принятии решений была незначительной.

При таком подходе ВИЭ рассматривались лишь как энергоресурсы будущего, когда будут исчерпаны традиционные источники энергии или когда их добыча станет чрезвычайно дорогой и трудоемкой. Так как это будущее представлялось достаточно отдаленным (да и сейчас говорить серьезно об истощении потенциала традиционных энергоресурсов можно лишь с большой натяжкой), то использование ВИЭ представлялось достаточно интересной, но в современных условиях скорее экзотической, чем практической, задачей.

Результатом наших исследований стали выигранные конкурсы -в Министерстве природных ресурсов и охраны окружающей среды

Удмуртской Республики и в Министерстве сельского хозяйства Российской Федерации; А так же призером; конкурса в 'Министерстве -экономики; Удмуртской; Республики, «Десять лучших инновационных работ Удмуртской^ Республики»

Актуальность? отмеченнойпроблемы с её недостаточной? теоретической и практической изученностью предопределила^ выбору темы диссертационного исследования;

Работа выполнена в соответствии с планом; научно-исследовательских работ ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА.

Цель исследований; Состоит в повышении эффективности пиролиза возобновляемых источников энергии для сельскохозяйственного производства на примере подсобного хозяйства Тепловых сетей.

Объект» исследований; Процессы переработки отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств; для получения^ теплоэнергии путем преобразования в высококалорийное топливо;

Предмет/ исследований; Электротехнологии, ускоряющие процесс пиролиза при утилизации« отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств:

Теоретической и методической основой; диссертационного исследования послужили труды ведущих ученых и специалистов отрасли по исследуемой проблеме. В процессе решения? отдельных задач применялись аналитический,, графический и; расчетно-конструкторский методы, а также методики по оценке экономической эффективности работы.

Информационную базу исследования, составляют материалы научных конференций, научно-техническая литература и публикации зарубежных и отечественных изданий.

Научную новизну работы составляют: 1. Способ сжигания древесных отходов и льняной- костры в вихревом-; газогенераторе с использованием УЗИ и электростатического поля, для« интенсификации теплотворной способности пиролизного газа;.

2. Эффект влияния электрического поля при сжигании пиролизного газа;

3. Математические модели интенсификации пиролиза, дающие возможность расчета энергоемкости и других режимов процесса утилизации отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств;

4. Аналитические зависимости для определения? геометрических параметров установок требуемой производительности.

Практическая значимость и реализация результатов исследований.

Диссертационная работа выполнялась в рамках реализации Энергетической стратегии России до 2020, 2030 годов; программы по развития сельского хозяйства на 2010 - 2017 годы. Результаты диссертационной работы использованы при выполнении НИР по темам: «Проведение научных исследований и разработка технологии промышленной переработки помета в удобрение» (заказчик Министерство сельского хозяйства РФ), «Разработка технико-экономического обоснования по применению ресурсо-энергосберегающей технологии переработки отходов агропромышленного комплекса Удмуртской Республики на базе сельхозпредприятий Малопургинского района с оценкой энергетического потенциала образующихся отходов биомассы» (заказчик Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды УР).

На основании проведенных теоретических и лабораторных исследований разработана система электрофицированных ресурсосберегающих и технических средств для обогрева помещений в быту сельского населения, а так же изготовлена и апробирована установка для утилизации отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств и быта населения, удовлетворяющая технологическим требованиям.

Полученные в диссертационной работе результаты обобщены для использования в учебном процессе при подготовке студентов, обучающихся по направлениям «Агроинженерия» и «Технология продуктов питания».

Защищаемые положения:

1. Способ утилизации отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств;

2. Математическая модель процесса выработки генераторного газа;

3. Теоретическое обоснование конструктивных и технологических параметров газогенераторной установки;

4. Результаты экспериментальных исследований;

5. Технико-экономическое обоснование целесообразности использования энергосберегающей технологии утилизации отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно-практических конференциях: «Инновационное развитие АПК. Итоги и перспективы», Ижевск, 2007; «Научный потенциал аграрному производству посвящается 450 летию вхождения Удмуртии в состав России», Ижевск, 2008; «Экология и сельскохозяйственная техника», Санкт-Петербург, 2009, «Десять лучших инновационных работ Удмуртской Республики», Ижевск, 2010.

Публикации. Основные положения работы и результаты исследований опубликованы в 7 печатных изданиях, одна из статей в издании рекомендованном перечню ВАК.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Получение газового топлива из твердых отходов сельскохозяйственных производств; с использованием газогенераторных установок становится? перспективным- для получения энергоресурсов, при снижении вредных? выбросов в атмосферу ишовышении эффективности процесса пиролиза;

2. На основании проведенных лабораторно-теоретических исследований: предложен способ сжигания пиролизного газа в вихревом газогенераторе с использованием УЗИ и электростатического поля для ускорения фильтрационных газовых потоков при высокотемпературном разложении органических отходов.

3; На основе проведенных теоретических исследований: -разработаны математические модели, дающие возможность расчета энергоемкости и энергопроизводительности процесса утилизации отходов переработки древесины;

- получены аналитические зависимости для определения геометрических параметров установок требуемой производительности ( 10, 25, 50 кВт).

4. В соответствии с проведенными экспериментальными исследованиями кинетики процессов;сжигания пиролизного газа.в* вихревом газогенераторе с использованием УЗИ и электростатического поля для ускорения фильтрационных газовых потоков при высокотемпературном разложении органических отходов получены рациональные режимы проведения процесса:

- температура пиролиза отходов переработки древесины (// = 190.240°С), -температура вихревого сжигания пиролизного газа в зоне горения (4 =

1030.1245 °С),

-качество продуктов сгорания по СО составляет от 4% до 5% в зависимости от влажности отходов.

5. Параметры и режимы технологических процессов, обеспечивающие минимальный выброс вредных отходов в атмосферу (содержание оксида углерода не более 0,5 %) , использованы при выполнении государственного контракта с Министерством сельского хозяйства Российской Федерации, где реализована технология промышленной переработки отходов птицефабрик, содержащая технологические и технические решения по утилизации тушек падежа птицы.

6. Себестоимость 1 Гкал тепловой энергии для обогрева откормочного производства в ООО «Тепловые сети» при использовании отходов столярного производства составляет 640 рублей. Срок окупаемости опытной установки при объеме капитальных затрат 91985,07 руб. составит не более года.

1. Абрамов О.В. Воздействие мощного ультразвука на жидкие и твердые металлы. М., 2000. С. 285-302.

2. Алифанов A.M., Трянин А.П., Ложкин А.Л. Экспериментальное исследование метода определения коэффициента внутреннего теплообмена в пористом теле из решения обратной задачи // Инженерно-физический журнал. 1987. - Т. 52. - № 3.- С. 461-469.

3. Аристархов Д.В., Егоров H.H., Журавский Г.И. и др. Паровой термолиз органических отходов, -Минск,2001, с.86-94.

4. Ахмедов, Р.Б. Дутьевые газогорелочные устройства / Р.Б. Ахмедов. М.: Недра, 1977. - 272 с.1. Хзмалян Д.М. Теория горения и топочные устройства/ Д.М. Хзмалян, Я.А. Каган. -М.: Энергия, 1976. - 520 с.

5. Безруких П.П., Стребков Д.С. Возобновляемая энергетика; стратегия, ресурсы, технологии. Изд. ВИЭСХ, М. 2005г

6. Беренц А. Д., Воль-Эпштейн А. Б., Мухина Т. А., Аврех Г.Л. Переработка жидких продуктов пиролиза. М.: Химия, 1985. - 216 с.

7. Белосельский Б. С., Покровский В. Н. Сернистые мазуты в энергетике. М., «Энергия», 1969. 327 с.

8. Бреховских Л.М., Гончаров В.В. Введение в механику сплошных сред.- М.: Наука, 19822. Конев, Э.В. Физические основы горения растительных материалов. / Э.В. Конев. Новосибирск: Наука, 1977. - 240с

9. Бутковский, В.А. Технология перерабатывающих производств / В.А. Бутковский, А.И. Нерко, Е.М. Мельников. М.: Интерграф сервис, 1999. -472 с

10. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов. М.: Физматгиз, 1963. - 142 с

11. Варгафтик, Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. / Н.Б. Варгафтик М.: Наука, 1972. — 720с.

12. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин. М. : Колос, 1973. — 199 с

13. Внуков А.К., Теплотехнические процессы в газовом тракте паровых котлов М.: Энергоиздат, 1981

14. Генераторы для ультразвуковых технологических установок. Номинальные мощности. ГОСТ Р345326 94.

15. Гершгал Д. А.,. Фридман В. М. Ультразвуковая технологическая аппаратура. М., Энергия, 1974

16. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. / В.Е. Гмурман М.: Высшая школа, 1977. — 479 с

17. Гольдштик М.А. Вариационная модель турбулентного вращающегося потока // Механика жидкости и газа. 1985. № 3. С. 22.

18. Гольдштик М.А. Вихревые потоки. Новосибирск: Наука, 1981. 336 с.

19. Гордон JI. В., Скворцов С. О., Лисов В. И., Технология и оборудование лесохимических производств, 5 изд., М., 1988

20. Гофтман М. В. Прикладная химия твердого топлива. -М.: Металлургиздат, 1963. -598 с.

21. Гупта А., Лилли Д., Сайред Н. Закрученные потоки. М.: Мир, 1987, 590 с.

22. Гухман, A.A. Применение теории подобия к исследованию процессов тепло-массобмена / A.A. Гухман. М. : Высшая школа. - 1967. - 303 с

23. Дейч М.Е. Техническая газодинамика. М., "Энергия", 1974 г.

24. Евланов, Л.Г., Кутузов, В.А. Экспертные оценки в управлении. М.: Экономика, 1978.

25. Жидкие и твердые ракетные топлива. -Сб. перев. с англ./Под ред. Ю.Х. Шаулова. -М.: Иностранная литература, 1959. -436 с.

26. Заславский Б.И., Юрьев Б.В. Исследование структуры течения в плоской вихревой камере. Прикладная механика и техническая физика. 1998. Т. 39. №1. С. 84-89.

27. Заяс Ю.Ф. Интенсификация технологических процессов при помощи ультразвука. В сб. Пищевая промышленность., - М., ЦИНТИпищепром, 1960, N3(16) с. 21-28

28. Иванов A.A. Динамика неизометрических частиц в турбулентном закрученном потоке // Теорет. основы хим. технологии. 1997. № 6. С. 565.

29. Иванов A.A., Балахнин И.А., Суханов Д.Е. Пространственная ориентациянеизометрических частиц в вихревой камере // Журн. прикл. химии. 1999. Т. 72. № 1.С. 120.

30. Исаченко В.П., Теплопередача / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, A.C. Сукомел. М.: Энергия, 1975. - 488с.

31. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел A.C., Теплопередача М.: Энергоиз д ат, 1981-486с.

32. Исаченко, В.П. Теплопередача / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, A.C. Сукомел. Изд. 2. М. : Энергия, 1969. - 346 с.

33. Ильин, А.П. Математическая модель процесса пиролиза льняной костры /А.П. Ильин, P.P. Якупов, JI.C. Воробьева//Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2009.№6 с 20-21

34. Каган Я. А. Определение оптимальных размеров ШБМ. — «Энергомашиностроение», 1971, № 1,с. 12—16.

35. Казанцев В.Ф . Расчет ультразвуковых преобразователей для технологических установок. М., Машиностроение, 1980.

36. Казмина В. В., Никитина Т. Е. Тепловые процессы коксования. -М.: Металлургия, 1987. -184 с.t

37. Канторович Б.В. Основы теории горения и газификации твердого топлива. М.: Изд-во All СССР, 1958. - 194 с.

38. Карпов В LH. Введение в энергосбережение на предприятиях АПК // Санкт-Петербургский; Государственный- Аграрный Университет. Типография СПбГАУ, 1999 г.5

39. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. -М.: Химия, 1971. -783 с.

40. Касаткин В.В., Фокин В.В., Агафонова Н.М., Кузнецова И.В. Ультразвук и СВЧ в технологии переработки льносоломы // Хранение и переработка сельхозсырья, 2003. № 11. С. 48-49

41. Касаткин В.В., Морозов В.А. Анализ плотности потока излучения большого количества линейных инфракрасных генераторов // Энергосбережение и водоподготовка, М.: 2004. № 1. С. 75- 76

42. Касаткин В.В., Баранов В.В., Верещагин А.А. Применение «сухих» методов обработки при производстве изделий микроэлектроники // Средства связи ЦООНТИ «ЭКОС» М.: 1990. №1.-С. 61-63.

43. Келлер O.K., Кротыш Г.С., Лубяницкий Г.Д. Ультразвуковая очистка. -Л., Машиностроение, 1977.

44. Ким Л.В. Определение коэффициента теплообмена в пористых средах // Инженерно-физический журнал. 1993. - Т. 65.- № 6. - С. 663-667.

45. Кислицин А.Н. Пиролиз древесины: химизм, кинетика, продукты, новые процессы. М.: Лесная промышленность. 1990.456с.

46. Китайгородский Ю.И., Яхимович Д.Ф. Инженерный расчет ультразвуковых колебательных систем. М., Машиностроение, 1982

47. Ковалевская А.И. Ультразвук и его применение в пищевой промышленности. М.: "Пищевая промышленность" , 1964.

48. Конев, Э.В. Физические основы горения растительных материалов. / Э.В. Конев. Новосибирск: Наука, 1977. - 240с

49. Корепанова О.Ю. Компенсация реактиной мощности как средство энергосбережения в сельских сетях. /М.А. Валиулин, Н.Ю. Литвинюк //Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2008. №12. С.43-44

50. Корчунов Ю.Н., Тюльпанов P.C. Исследование скорости термического разложения древесины и торфа // Инженерно-физический журнал. 1960. -№ 7. - С. 102-105.

51. Котлер В.Р. Специальные топки энергетических котлов. М.: Энергоатомиздат, 1990 г.

52. Котлер В.Р., Беликов С.Е. Сжигание топлив и защита атмосферы . СПб .: Энерготех, 2001.

53. Красильников В. А., Звуковые и ультразвуковые волны в воздухе, воде и твердых телах, 3 изд., М., 1960

54. Кретов И.Т., Кравченко В.М., Остриков А.Н. Технологическое оборудование предприятий пищеконцентратной промышленности. — Воронеж: Издательство Воронежского уиверситета., 1990. 224 с.

55. Кузнецов, Н.М. Топливо. Материальный баланс процесса горения: учеб.пособие / Н.М. Кузнецов, Е.А. Блинов, А.Н. Кузнецов. Л.: СЗПИ, 1989. -86 с.

56. Кузнецов Б.Н. Органический катализ. Часть 2. Катализ в процессах химической переработки угля и биомассы. Учебное пособие. Красноярск: Изд-во Красноярского ун-та, 1988.

57. Кузнецов Б.Н. Катализ химических превращений угля и биомассы. Новосибирск: Наука, 1990.

58. Кузнецов, Н.М. Основы теории топочных процессов: учеб. пособие / Н.М. Кузнецов, Е.А. Блинов. Л.: СЗПИ, 1990. - 70 с.

59. Кузнецов Г.В. Моделирование процесса пиролиза нетрадиционного твёрдого топлива в стадии подготовки к сжиганию в котельной установке. / Г.В. Кузнецов, В.П. Рудзинский // Известия Томского политехнического университета № 3. - 2004. - С. 90 - 95.

60. Кусумано Дж., Делла-Бетта Р., Леви Р. Каталитические процессы переработки угля. М.: Химия, 1984

61. Кутателадзе С.С., Волчков Э.П., Терехов В.И. Аэродинамика и тепломассобмен в ограниченных вихревых потоках. Новосибирск: Изд. Ин-та теплофизики СО АН СССР, 1987. 282 с.

62. Кутателадзе С. С. Основы теории теплообмена. М.: Атомиздат, 1979. -416 с.

63. Лагуткин М.Г., Климов А.П. Поведение газовых пузырей в гидроциклоне // Теорет. основы хим. технологии. 1993. Т. 27. № 5. С. 468.

64. Лебедев Н. Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза: Учебник для вузов 4-е изд., перераб. доп. — М. Химия, 1988. 592 е.: ил.

65. Лебедев H.H. Технология основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1988.

66. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. — М.: Наука, 1987. — 840 с.

67. Льюс Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах.- М., Мир, 1968. 592 с. с ил.

68. Лыков, A.B. Теория теплопроводности. / A.B. Лыков -М.: Высшая школа, 1967.-596с.

69. Лыков A.B. Тепломассообмен. М.: Энергия. 1978. 480с.

70. Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. // М.: Машиностроение. 1986. 183 с

71. Меркулов Л.Г. Расчет ультразвуковых концентраторов. "Ак. журн." , 1957, т.З вып. 2.

72. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники / ВИЭСХ. М., 1998. - Часть 1. - С. 20

73. Минбаева Л.Ф. Вопросы энергосберегающей политики на предприятиях пищевой промышленности //Хранение и переработка сельхозсырья. 2003. № 5

74. Михеев В. П., Газовое топливо и его сжигание, Л., 1966.

75. Михеев, М.А. Основы теплопередачи. / М.А. Михеев, И.М. Михеева М.: Энергия, 1977.-344с.

76. Мощные ультразвуковые поля. В кн: Физика и техника мощного ультразвука, кн. 2., М., Наука, 1968.

77. Мухина Т.Н. Пиролиз углеводородного сырья/Т.Н. Мухина, Н.Л. Барабанов.//-М.: Химия, 1987. -240 с.

78. Налимов, В.В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов / В.В. Налимов, Н.А. Чернова. М. : Наука, 1965. - 340 с.

79. Нейман Л.Р., Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники: В 2 т. 1-е изд. стереотип. — Л.: Энергия, 1974. — Т1. — 524 с

80. Нейман, Л.Р. Теоретические основы электротехники в 2х т. 2е изд. Стереотип / Л.Р. Нейман, К.С. Демирчан. Л.: Энергия, 1975. - Т1.-524 с.

81. Осипов Л.В. Ультразвуковые диагностические приборы: Практических руководство для пользователей. М.: Видар, 1999

82. Основы расчета и конструирования машин и автоматов пищевых производств/ М.М. Гернет, Е.М. Гольдин, В.В. Гортинский и др. Под ред. А .Я. Соколова. М., 1969. - 639 с.

83. Основы практической теории горения / В.В. Померанцев, М.К. Арефьев, Д.Б. Ахметов и др. Л.: Энергия, 1973. - 227 с.

84. Павлов, В.А. Условия оптимизации процессов сжигания жидкого топлива и газа в энергетических и промышленных установках / В.А. Павлов, И.Н. Штейнер. Л.: Энергоатомиздат, 1984. - 120 с.

85. Паланичами П., Раджендран В., Радж Б. Применение ультразвука -М: // Техносфера 2006.-е. 576

86. Пальгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов. -М.: Стройиздат, 1990. -с. 165-166.

87. Патент РФ по заявке N 93041843/28 МКИ В06В 1/02, Ультразвуковая колебательная система/ Хмелев В.Н., Ю.В. Гавинский, Е.В. Кулигин, заявл. 20.08.93, Решение о выдаче от 17.06.96.

88. Патент РФ по заявке N 94033452/26, МКИ B01J19/10, В06В1/02, Ультразвуковой аппарат/ Хмелев В.Н., В.В. Шутов, А.Н. Пахомов , заявл. 14.09.94, Решение о выдаче от 12.02.97

89. Патент РФ 1283649, МКИ G01N 29\04, Ультразвуковой преобразователь./ Хмелёв В.Н., Митин А.Г., Кицанов А.С. Заявлено 15.04.85. Опубликовано 15.01.87, БИ N02

90. Пецух Т., Домбровски Т., Пекарски Я.1. Домбровски Я.: Энергетическое использование отходов органической химии. Газинформ. N9 2, 2007.98 . Пигфорд Р., Шервуд Т., Уилки Ч. Массопередача. -М.: Химия, 1982. -695 с.

91. Пиролиз биологической массы с использованием катализаторов / Liao Yan-fen, Wang Shu-rong, Luo Zhong-yang, Cen Ke-fa // Linchan huaxue yu gongye = Chem. and Ind. forest Prod. 2005. - 25, № 2. - C. 25-30. - Кит.; рез. англ.

92. Полежаев Ю.В., Юревич Ф.Б. Тепловая защита. М.: Энергия,1976.-349 с.

93. Потапов Ю.С., Фоминский Л.П., С.Ю. Потапов Энергия вращения.-М.: 1980

94. Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления: ПБ-12-529-03. М.: Изд-во ЦОТПБСП, 2003. - 190 с.

95. Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов . Утверждены Госгортехнадзо ром 28 мая 1993 г .

96. Прозоровский A.C., Литвинова Т.П. Ультразвук и его применение в фармацевтической практике. М., Наука, 1960.

97. Ребиндер П. А. О формах связи влаги с материалами в процессе сушки. — В сб.: «Всесоюзное совещание по интесификации процессов и улучшению качества материалов при сушке в основных отраслях промышленности и сельского хозяйства». М., 1958. - 389 с

98. Решетникова И.В. Отходы — на службу сельской энергетике. /М.А. Валиулин, С.П.Игнатьев, Е.Г.Трефилов //Механизация- и электрификация сельского хозяйства. 2008. №12. С.56-57

99. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. М.: Энергоатомиздат, 1989-488 с.

100. Розенберг Л.Д. Установка для получения фокусированного ультразвука высокой интенсивности / Розенберг Л.Д., Сиротюк М.Г. // Акуст. ж. — 1959. Вып. 5, № 2. - с. 206.

101. Розенберг Л.Д. Установка для получения фокусированного ультразвука высокой интенсивности / Розенберг Л.Д., Сиротюк М.Г. // Акуст. ж. -1959. Вып. 5, № 2. - с. 206.

102. Самарский A.A. Теория разностных схем. -М.: Наука, 1983. -354 с.

103. Сельское хозяйство. Большой Энциклопедический словарь /В.К. Месяц (гл. ред.) и др. М.: Научное изд-во «Большая Российская Энциклопедия», 1998. - 656 е.; ил.

104. Серпионова E.H. Промышленная адсорбция газов и паров. М.: Высшая школа, 1969. - 416 с.

105. Сигал И. Я., Махарин К. Е., Ильченко А. И., Гуревич Н. А. Исследование выхода окислов азота при сжигании топлива в факеле и впсевдосжиженном слое. — «Теплоэнергетика», 1974, № 12, с. 30—33.

106. Сидельковский JI.H., Юренев В.Н. Парогенераторы промышленных предприятий, М.: Энергия, 1978 г.

107. Спейшер В. А. Сжигание газа на электростанциях и в промышленности М., «Энергия», 1967. 249 с.

108. Сполдинг Д. Б. Основы теории горения. М. — JL, Госэнергоиздат, 1969. 318 с.

109. Стаскевич, H.JI. Справочник по газоснабжению и использованию газа / H.JL Стаскевич, Г.Н. Северинец, Д.Я. Вигдорчик. Л.: Недра, 1990. - 762 с.

110. Страхов В.Л., Гаращенко А.Н., Рудзинский В.П. Расчет нестационарного прогрева многослойных огнезащитных конструкций // Вопросы оборонной техники. 1944. -Сер. 15. -Вып. 1 (109-110). - С. 30-36.

111. Теория топочных процессов / под ред. Г.Ф. Кнорре, И.И. Палеева. М. -Л.-.Энергия, 1966. - 492 с.

112. Тепловой расчет котельного, агрегата (нормативный метод) /Под ред. М.В. Кузнецова и др./М.: Энергия,. 1973. 295 с.

113. Теумин И.И. Ультразвуковые колебательные системы. М., ГНТИ машиностроительной литературы. 1959.

114. Ультразвуковые процессы в производстве изделий электронной техники. Т. 2. / С.П. Кундас, В.Л. Ланин, А.П. Достанко и др.; Под общ. ред. акад. HAH Беларуси А.П. Достанко. Минск, 2003. С. 126-146.

115. Ультразвуковая технология./ под ред. Б. А. Аграната , М., Металлургия, 1974

116. Физические основы ультразвуковой технологии. В кн: Физика и техника мощного ультразвука, кн. 3, М., Наука, 1970.

117. Хзмалян Д.М. Теория горения и топочные устройства / Д.М. Хзмалян, Я.А. Каган. -М.: Энергия, 1976. 520 с.

118. Химия и общество. Американское химическое общество: Пер. с англ. М.: Мир, 1995. 560 с.

119. Химическая технология твёрдых горючих ископаемых: Уч-к для вузов/ Под ред. Г. Н. Макарова и Г. Д. Харламповича. М.: Химия, 1986. — 496 е.: ил.

120. Хмелев В.Н., Попова О.В. Многофункциональные ультразвуковые аппараты и их применение в условиях малых производств, сельском и домашнем хозяйстве: научная монография/ Алт. гос. Техн. Ун-т. им. И.И. Ползунова. Барнаул: изд. АлтГТУ, 1997. - 160 с.г'

121. Циклонные топки./ Под ред. Г. Ф. Кнорре и М. А. Наджарова. М.—Л., Гос-знергоиздат, 1958. 215 с.

122. Шантарин В.Д. Пиролизная утилизация твердых бытовых отходов/В.Д. Шантарин, И.О. Коровин//Монография. -Тюмень: Издательско-полиграфический комплекс ТюмГСХА. 2005. -139 с.

123. Щетинков Е. С. Физика горения газов. М., «Наука», 1965. 739 с.

124. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года. Утверждена распоряжением правительства РФ от 28 августа 2003 года. № 1234-Р.

125. Эльпинер И.Э. Ультразвук. Физико-химическое и биологическое действие. М., Физматгиз, 1963 г., 420,ст.

126. Эльпинер И.Е. Ультразвук. Физико химическое и биологическое действие. - М., Гос. изд. физ-мат. лит. 1963.

127. Эльпинер И.Е. Биофизика ультразвука. М., Наука, 1973.

128. Atutxa A., Aguado R., Gayubo A. et al.//Energy & Fuels. 2005,19. P. 765.

129. Bridgwater A.V., Peacocke G.V.C./ZRenewable and Sustainable Energy Reviews. 2000, 4. P. 1.

130. Bridgwater A.V.//Chemical Engineering Journal, 2003, 91, P. 87.

131. Czernik S., Bridgwater A.V.//Energy & Fuels. 2004,' 18. P. 590.

132. Denison M.R., Baum E.A. A simplified model of unstable burning in solid propellants//ARS Journal. -1961. -V. 31. -P. 1112-1122.

133. Haussmann. Keller Koch. Z. Hyd. und Infectionsk-rank. v. 134, p. 565, 1952.

134. Macintosh I.Y.C., Brown R.C., Coakley W.Y. Ultrasound and " in vitro " chromosome aberration. Brit. J. Radiol., 1975, v. 48, N 430, p. 230 - 232.

135. Pyrolysis and ignition of single wooden spheres heated in high-temperature streams of air / Kuo Jing Т., Hsi Chih-Lun // Combust, and Flame : The Journal of the Combustion Institute. 2005. - 142, № 4. - C. 401-412. - Англ.

136. Raveendran K., Ganesh A., Khilar K.C.//Fuel. 1996, 75. P. 987.

137. Yaman S.//Energy Conversion and Management, 2004, 45. P. 651.

138. Hoogendoorn S., Bovy P.H.L., Gas-kinetic model for multi-line heterogeneous traffic flow, Transp. Res. Rec., 1999, Vol. 1678, P. 150-159.

139. Compari E.G., Levi G., A realistic simulation for Highway Traffic by the use of Cellular Automata, Lecture Notes In Computer Science; 2002, Vol. 2329 Proceedings of the International Conference on Computational Science-Part I, P: 763-772.

140. Kerner B.S., Rehborn H., Experimental properties of phase transitions in traffic flow, Phys. Rev. Lett., 1997, Vol. 79, P. 4030-4033.

141. HelbingD., Verkehrsdynamik. Berlin: Springer, 1997