автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Разработка и оптимизация процессов полукоксования твердых топлив в сланцевых газогенераторах

ЕДЕНИЕ.1. та 1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ТЕРМОРАЗЛОЖЕНИЯ ТВЕРДЫХ

ТОПЛИВ ПРИ НИЗКИХ И СРЕДНИХ ТЕМПЕРАТУРАХ.

1 Газификация и полукоксование твердых топлив.

2 Теоретические основы термической переработки угля.

3 Математическое моделирование процессов терморазложения угля.

3.1 Математические модели кинетики терморазложения твердых топлив . .28 3.2. Математическое моделирование терморазложения твердых топлив с учетом тепло- и массопереноса и гидродинамики потоков внутри реактора. воды к главе 1 и постановка задачи. лва 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

ГАЗОГЕНЕРАТОРА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССА ПОЛУКОКСОВАНИЯ ТВЕРДЫХ ТОПЛИВ.

1 Технология термической переработки твердых топлив в сланцевых огенераторах.

2 Математическая модель горячей камеры.

3 Математическая модель зоны полукоксования.

А Оптимизация процесса полукоксования угля в газогенераторе.

4.1 Обобщенный метод Девидона. воды по 2 главе. ава 3. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ С ЦЕЛЬЮ

ПОИСКА АЛЬТЕРНАТИВНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ В

СЛАНЦЕВЫХ ГАЗОГЕНЕРАТОРАХ., 1 Области применения и конъюнктура потребления продуктов пиролиза древесины.

2 Современное состояние технологии производства древесного угля.

3 Лабораторные и пилотные исследования процесса пиролиза древесины. 79 .4 Оценка рынка потребления полукокса.

5 Сравнительные исследования состава, рвойств и особенностей термического разложения различных образцов углей.

6 Определение кинетических характеристик колумбийского угля.

7 Определение температурных полей в газогенераторе. воды к главе 3.Е. та 4. РАСЧЕТ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕРАБОТКИ

ТВЕРДЫХ ТОПЛИВ В ГАЗОГЕНЕРАТОРАХ.

1. Расчет математической модели зоны полукоксования.

1.1. Расчет коэффициента теплопередачи.

1.2. Расчет константы скорости термораздожения твердого топлива.

1.3. Расчет температуры и концентрации летучих веществ в реакторе.

2. Оценка адекватности математической модели газогенератора.

3. Оптимизация режимов переработки твердого топлива в сланцевых газогенераторах.

4. Экономический эффект от внедрения технологии полукоксования твердых топлив в газогенераторах. воды к 4 главе.

ТЕРАТУРА.

В последние годы значительно сократилась газификация сланца на сланцеперерабатывающих предприятиях России. Причины этого: отсутствие постоянных потребителей продуктов переработки сланца (сланцевая смола, фенолы подсмольных вод и генераторный газ), удорожание сланцевого сырья, ужесточение требований по охране окружающей среды.

Сланцевое сырье отличается высоким содержанием серы 2-8 % и высокой зольностью 50-65 %. В результате переработки сланца остается большое количество коксозольного остатка, требующего утилизации^ и в атмосферу выбрасываются оксиды азота и сероводород.

Эти экономические и экологические проблемы делают переработку сланца нерентабельной и в связи с этим, возникла проблема использования высвобождающихся мощностей газогенераторов. Становится актуальной задача поиска новых видов сырья и освоение технологии его переработки с целью получения новых продуктов пользующихся устойчивым спросом.

Электротермические и ферросплавные производства России и за рубежом, постоянно испытывают дефицит в высококачественных восстановителях (каменноугольные полукоксы, древесные угли). В то же время, сланцевые газогенераторы по своей конструкции и аппаратурному оформлению могут использоваться в качестве печей для полукоксования. Это делает целесообразным проведения исследований в области получения восстановителей в сланцевых газогенераторах.

Для того чтобы получаемый в результате продукт был конкурентоспособным, необходимо чтобы технология его производства была безотходной, система оптимально функционировала и производство не загрязняло окружающую среду.

Развитие методов математического моделирования и средств вычислительной техники позволяет качественно по-новому подойти к разработке новых технологий химической промышленности [1].

Методы математического моделирования позволяют провести значительную часть исследования процесса на его математической модели без постановки дорогостоящих и часто трудноосуществимых экспериментов [2,3].

С помощью методов оптимизации, с применением вычислительной техники возможно в короткий срок определить оптимальные параметры функционирования систем [4,5].

Применение методов математического моделирования и оптимизации при разработке новых технологий химической промышленности, позволяет значительно сократить время и стоимость исследований.

Таким образом, становится целесообразной, разработка математической модели сланцевого газогенератора и проведение на её основе оптимизации процесса полукоксования. Разработка математических моделей шахтных реакторов очень сложна, поскольку в системе происходят сложные явления тепломассопереноса. Кроме того, не удается адекватно описать структуру каналов в слое твердого топлива. Создание такой модели позволило бы исследовать не только газогенераторы, но и другие шахтные реакторы, в которых происходит гетерогенное реагирование между газом и крупнокусковым слоем твердого топлива (например, доменные печи). На основе математической модели возможно провести расчет оптимальных параметров переработки твердых топлив. Это актуально в технологии получения углеродистых восстановителей, поскольку параметры полученные экспериментально на лабораторных установках слабо поддаются масштабированию, а исследования на промышленном агрегате очень дороги.

В диссертационной работе решена задача создания адекватной математической модели сланцевого газогенератора. На основе математической ¿одели предложена методика поиска оптимального режима переработки ^вердого топлива.

Решена проблема поиска альтернативного сырья для переработки в ланцевых газогенераторах. Предложена технология получения каменноугольных полукоксов для электротермических производств. В качестве сырья предложено использовать низкозольные угли, в частности колумбийские. Сбыт полукокса, возможно организовать в странах Скандинавии, вероятнее всего в Норвегии.

Настоящая работа выполнялась в рамках опытно-промышленных испытаний проводившихся по контракту между фирмами "З.ЗугРеёегБеп (БЭР)" (Норвегия), "8о1уа1иЬ" (Англия), "УшЛев" (Эстония) и СПЗ "Сланцы" (Россия).

Работа состоит из введения, четырех глав, выводов и приложений.

В первой главе проведен обзор российских и иностранных литературных данных, в которых рассматриваются технологии газификации и полукоксования. Сравниваются конструкции наиболее распространенных агрегатов для газификации и полукоксования со сланцевыми газогенераторами и делается вывод об их пригодности для получения углеродистых восстановителей.

Рассмотрен механизм терморазложения твердых топлив. Понимание процессов происходящих при этом позволяет проанализировать пути создания математической модели.

Проведен литературный обзор математических моделей газификации и полукоксования. Рассматриваются различные подходы к описанию кинетики терморазложения твердых топлив и модели процессов полукоксования и газификации. Сделаны выводы о необходимости разработки модели реактора полукоксования и о свойствах этой математической модели.

Во второй главе описываются процессы происходящие внутри реактора и предложена схема их математического описания. Разработана математическая модель, которая описывает гидродинамику потоков в реакторе, тепломассоперенос и кинетику процесса. Модель представлена в виде системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Приводится методика решения математической модели. Расчеты по модели дают значения температурных и концентрационных полей в газогенераторе.

Поставлена задача оптимизации и предложена методика поиска оптимальных параметров функционирования реактора.

В третьей главе, приводятся данные экспериментальных лабораторных и промышленных исследований. Для определения возможности получения углеродистых восстановителей в сланцевых газогенераторах, были проведены лабораторные исследования по анализу свойств древесины, различных типов каменных углей российского и зарубежного происхождения и продуктов их терморазложения. Изучалась спекающаяся способность сырья. Определялась взаимосвязь между выходом летучих и содержанием смолы в продукте. Также анализировался состав и свойства получаемого генераторного газа и смолы, на предмет возможности их переработки в конденсационных системах сланцеперерабатывающих заводов. Для определения кинетических параметров бьш проведен термогравиметрический анализ угля. Получены экспериментальные данные о температурах в слое твердого топлива. Проведена серия опытно-промышленных испытаний, в ходе которых в промышленном газогенераторе перерабатывался каменный уголь с получением полукокса. Сделаны выводы о возможности организации процесса полукоксования в сланцевых газогенераторах с получением углеродистого восстановителя.

В четвертой части работы проводятся расчеты по математической модели. Приведены алгоритмы и программы для определения параметров модели в системе МаЙаЬ 5.2. В ходе расчета модели определяются значения коэффициента теплопередачи и константы скорости разложения угля. Приводится расчет оптимальных параметров получения полукокса. Показан расчет экономической эффективности от замены технологии переработки сланца на полукоксование угля.

Опытно-промышленные исследования проведены на заводе АО СПЗ "Сланцы". Результаты исследований переданы для внедрения на СПЗ "Сланцы".

Автор выражает глубокую благодарность за постоянную помощь при выполнении работы научному руководителю д.т.н. профессору Боброву Дмитрию Александровичу, а также ген.директору АСГИнфра" к.т.н. Вишневу Виктору Геннадьевичу.

ВЫВОДЫ: Проведен литературный анализ существующих технологий термического разложения твердых топлив и работ по математическому моделированию этих процессов. Сделаны следующие выводы: сланцевые газогенераторы пригодны по своей конструкции для проведения в них процесса полукоксования угля; необходима разработка математической модели реактора полукоксования, которая будет рассматривать тепломассообмен, гидродинамику и кинетику во всем объеме реактора.

2. Разработана математическая модель зоны полукокосвания, на основе которой возможно определение режимов проведения процесса. Используя модель зоны полукоксования, предложен метод оптимизации (метод Девидона), который позволяет определить режим работы агрегата, при котором производительность максимальная, но при этом сохраняется качество получаемого продукта.

3. Проведен комплекс опытно-промышленных испытаний в ходе которых: определены свойства образцов каменных углей различного происхождения, в том числе и зарубежного; проведены эксперименты на пилотных и промышленных установках. Сделан вывод, о принципиальной возможности проведения процесса полукокосования каменного угля в сланцевых газогенераторах.

4. Проведена оптимизация режимов термообработки твердых топлив, в результате чего возможно увеличение производительности агрегатов и получение дополнительного экономического эффекта.

5. Полученные результаты переданы для внедрения в АО « Завод « Сланцы ».

1. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств. // М.:Высшая школа -1991 -400с.

2. Кафаров В.В., Бельков В.П., Шестопалов В.В. Математические модели химико-технологических процессов. // М.:МХТИ -1981 -с.41.

3. Бояринов А.И., Кафаров В.В. Методы оптимизации в химической технологии. //М.: Высш.шк. -1975 -576с.

4. Кафаров В.В., Мешалкин В.П., Гурьев Л.В. Оптимизация теплообменных процессов и систем // М.: Энергоатомиздат -1988 -192с.

5. Тягунов Б.И.,Стельмах Г.П. и др. Современное состояние и перспективы использования горючих сланцев в энергетике и технологии. // Химия твердого топлива. -1982 -№3 -с.26-35.

6. Вишнев В.Г., Глезин И.Л., Боровиков А.Г. Разработка и внедрение технологии полукоксования угля в сланцеперерабатывающих агрегатах. // Химия твердого топлива -№5 -1998 -с.67-72.

7. Проблемы развития сланцевой промышленности России. Материалы международной научно-технической конференции, 24-28 октября 1994 г. // Саратов -1995.

8. Рубан В.А., Цикарев Д.А. Горение и газификация низкосортного твердого топлива. // М.: Недра -1993.

9. Зорина Г.И., Брун-Цехова А.Р. Современные тенденции развития технологии газификации твердого топлива. // Химия твердого топлива -№3 -1986 -с.82-93.

10. Федосеев С.Д. Газификация угля состояние и перспективы // Химия твердого топлива -№3 -1982 -с.16-25.

11. Федосеев С.Д. Полукоксование и газификация твердого топлива. // М.: Гостоптехиздат -1960

12. Сабиров Ж.М., Вахабов О., Паушкин Я.М. Повышение эффективности процессов газификации и конверсии моторных топлив для транспортных средств. // Химия твердого топлива -№4 -1987 -с.98-102.

13. Агеева Т.В., Черненко И.И., Лазарев В.И., Буровцов В.М. Анализ продуктов и остатков газификации углей в кипящем слое под давлением. // Химия твердого топлива-1994 -№2 -с.37-42.

14. Development of fast fluid bed gasifier. Coal gasification Rep.E(49-18)-2361 // 1980 -p.41-43.

15. Степанов С.Г., Исламов C.P., Суслов B.A. Газификация Канско-Ачинского угля в прямоточном пылеугольном реакторе. // Химия твердого топлива -№3 -1989 -с.93-98.

16. Molten salt gasification process. Coal gasification Rep.EF-77-C-03-1429 // 1980 -p.43-47.

17. Advanced development of a short residence time hydrogasifier. Coal gasification Rep. ET-78-C-01-3125 // 1980 -p.5-9.

18. Pipeline gas by hidrogasification (HYGAS process). Coal gasification Rep. EF-77-C-01-2434 // 1980 -p.13-17.

19. Steam-Iron system for production of hydrogen. Coal gasification Rep. EF-77-C-01-2435 //1980 -p. 17-21.

20. Георгиев Йв., Николаев H. Паровоздушная плазменная газификация высокозольных лигнитных углей. // Химия твердого топлива -№6 -1990 -с.80-84.

21. Мессерле В.Е., Сакипов З.Б. Термохимический метод подготовки к сжиганию твердых топлив с использованием низкотемпературной плазмы. // Химия твердого топлива -№ 4 -1988 -с. 123.

22. Колягин Г. А., Милошенко Т.П., Корниенко В.Л. Новый метод электрохимического окисления бурого угля. // Химия твердого топлива -№5 -1988 -с.50.

23. Ермаков А.Н., Житомирский Б.М. и др. Терморадиационная конверсия угля с использованием мощного электронного пучка. // Химия твердого топлива -№6 -1988 -с.103-107.

24. Теребилин А.В., Житормиский Б.М., Попов В.Н., Ермаков А.Н. Терморадиационная паровая газификация угля. // Химия твердого топлива -№3 -1993 -с.5-7.

25. Развитие технологии по сжижению и газификации угля. // Кокс и химия -1997 -№9 -стр.45-46.

26. Мюллер Р., Шифферс У. Газификация угля под давлением в комбинированном парогазовом цикле. // Отчет фирмы «Сиеменс» -ФРГ -1990.

27. Advanced coal gasification system for electricity generation. Coal gasification Rep.EX-76-C-01-1514 //1980 -p.47-51.

28. BI-Gas process for the generation of pipeline gas. Coal gasification Rep. EF-77-C-01-1207//1980-p.9-13.

29. Synthane process. Coal gasification Rep.EX-76-C-02-0003-000 // 1980 -p.21-25.

30. Liquid phase methanation process. Coal gasification Rep.EX-76-C-01-2036 // 1980 -p.25-29.

31. Low-Btu fuel gas (Tri-Gas Process). Coal gasification Rep.ET-78-01-2798 // 1980 -p.29-31.

32. Gasifiers in industry. Coal gasification // 1980 -p.31-41.

33. Low-Btu gasification of coal for electricity generation. Coal gasification Rep.EX-76-C-01-1545 // 1980 -p.51-55.

34. K.H. van Heek and A.Ziegler Status of coal research in the Federal Republic of Germany. //Fuel -1990 -Vol 69 -August -p.1068-1070.

35. Матуля В. Современное состояние и перспективы развития работ по переработке угля в польской народной республике. // Химия твердого топлива-№5 -1988 -с.11-16.

36. Masami Ashizawa, Jun Inumaru and others Development of High-performance gasification technology for high ash fusion coals. Evaluation of flux addition method and coal blending method. // Yokosuka Research Laboratory Rep. No. EW92004. -1992.

37. Kenneth M.Nichols, Paul O.Hedman and Angus U.Blackham Reduction of fuel-N0 by increased operating pressure in a laboratory-scale coal gasifier. // Fuel -1990 -Vol.69 -November -p.1339-1344.

38. Aurora M.Rubel, Thomas L.Robl and Scott D.Carter Fluidized bed gasification characteristics of Devonian oil shale char. // Fuel -1990 -Vol.69 -August -p.992-998.

39. Esa Kurkela, Pekka Stahlberg& Jaana Laatikainen Pressurized fluidized-bed gasification experiments with wood, peat and coal at VTT in 1991-1992. // VTT Publications -Espoo -Finland -1993.

40. M.P.Kannan, G.N.Richards Gasification of biomass chars in carbon dioxide: dependence of gasification rate on the indigenous metal content // Fuel -1990 -Vol.69 -June -p.747-753.

41. S.Antero Moilanen Studies of peat properties for fluidized-bed gasification. // VTT Publications -Espoo -Finland -1993.

42. J.Ian Narvaez, Alberto Orio, Maria P.Aznar, Jose Corella Biomass Gasification with air in an Atmospheric bubbling fluidized bed. Effect of six operationalvariables on the quality of the produced raw gas. // Ind.Eng.Chem.Res. -1996 -Vol.35 -p.2110-2120.

43. Паушкин Я.М., Головин Г.С., Лапидус A.JL, Крылова А.Ю., Горлов Е.Г., Ковач B.C. Получение моторных топлив из газов газификацией растительной биомассы. // Химия твердого топлива -1994 -№3 -с.62-72.

44. A.G.Tan and J.B.Stott Fluidized-bed differential thermal analysis of wood // Fuel -1989 -Vol.68 -October -p.1275-1279.

45. О.Старовойгов А.Г., Иващенко B.A., Саранчук В.И., Сапунов В.А. Получение жидких и газообразных продуктов газификацией отходов углеобогащения. //Кокс и химия -№11 -1997 -с.32-34.

46. ГСарушкин И.А., Колчанов Г.Г., Соловьев В.Н. Газификация как метод утилизации древесных отходов. // Минск -1992.

47. Макаров Г.Н. Химическая технология твердых горючих ископаемых. // М.:Химия -1986.

48. Роокс И.Х. Технология переработки горючих сланцев. // Л.:Химия -1987.

49. Головина Е.С. Высокотемпературное горение и газификация углерода. // М.: Энергоатомиздат-1983 -173с.

50. Липович В.Г. Химия и переработка угля. // М.: Химия -1988.

51. Камнева А.И., Платонов В.В. Теоретические основы химической технологии горючих ископаемых. // М.: Химия -1990.

52. Химическая технология твердых горючих ископаемых // Под ред. Макарова Г.Н., Харламповича Г.Д. // М.: Химия -1986 -496с.

53. Яновский Д.В., Щипко М.Л. Активация водяным паром буроугольных полукоксов полученных разными методами. // Химия твердого топлива -№3 -1990 -с.103-106.

54. Мерц Р.Х., Латышев В.П., Косыгина К.Ф., Боксер В.Б. Окислительное полукоксование углей в кипящем слое. // Химия твердого топлива -№4 -1997 -с.59-68.

55. Кинле X., Бадер Э. Активные угли и их промышленное применение // Л.:Химия -1984 -с.214.

56. Скрипченко Г.Б., Рубан В.А., Лопатин В Л. Скоростной нагрев углей. // Химия твердого топлива -№2 -1995 -с.12-17.

57. Лоскутов Е.Н. Химия скоростного пиролиза бурых и каменных углей. // Наука-1976 -с.120.

58. Badzioch S., Hawksley P.G W. Kinetics of Thermal Decomposition of Pulverized Coal Particles. //Ind.Eng.Chem.Process.Des.Dev. -1970 -vol.9 -p.521.

59. Kobayashi R., Howard J.B., Sarofim A.F. Coal Devolatilization at High Temperatures.// 16th Symp. Int. on Combustion -Pittsburgh -The Combustion Institute-1977 -p.411.

60. Anthony D.B., Howard J.B., Hottel H.C., Meissner H.P. Rapid Devolatilization of Pulverized Coal. // 16th Simp. Int. on Combustion -Pittsburgh: The Combustion Institute -1975 -p.1303.

61. Sprouse K.M., Schuran K.D. Predicting Lignite Devolatilization with the Multiple Parallel and Two-Competing Reaction Models. // Combust. Flame. -1981 -vol.43 -p.265.

62. Reidalbach J., Sinnmerfield M. Model of coal pyrolysis. // Amer. Chem. Soc. -Div. Fuel -Chem. Prepr. -1977 -Vol.22 -№1 -рЛ 12-120.

63. Suuberg P.M., Peters M.A., Roward J.B. Product Compozition and Kinetics of Lignit Pirolisis. //Ind.Eng. Chem .Process Des. Dev. -1978 -vol.17 -p.37-46.

64. Гюльмалиев A.M., Гладун Т.Г., Головин Г.С. Методические аспекты термодинамического расчета равновесного состава двухфазной многокомпонентной системы. // Химия твердого топлива -№6 -1997 -с.53-65.

65. О.Калищенко Р.А., Левицкий А.А., Полакс Л.С., Полищук А.Я. Расчетно-теоретическое исследование процессов пиролиза и гидропиролиза угля. // Кинетика и катализ -1985 -т.26 -с.1336-1343.

66. Мессери B.E. Электрохимическая подготовка к сжиганию и переработке твердых топлив. // докт.дисс. Алма-ата -1990.

67. Solomon P.R., Hambien D.G. Understanding Coal Using Thermal decomposition and Fourier Transform Infrared Spectroscopy. // Int Chemistry and Physics of Coal Utilization-AlP Conf.Proc. -N70 -1981 -p.121-140.

68. Gavalas G.R., Cheong P.H. Model of coal pyrolysis. 1st part. Qualitative development. //Ind. and Eng. Chem. Fundam -1981 -Vol.20 -p.113-122.

69. Поляков A.A., Шленский О.Ф. Математическое моделирование кинетических процессов терморазложения коксующихся углей при высокоинтенсивных тепловых воздействиях. // Химия твердого топлива -№1 -1994 -с.83-88.

70. Романцова И.И., Гагарин С.Г., Кричко А.А. Статистическое моделирование термического разложения полимерных аналогов угля в условиях деструктивной гидрогенизации. // Химия твердого топлива -№1 -1985 -с.72-77.

71. Бойко Е.А. Кинетика температурной обработки бурых углей Канско-Ачинского бассейна. // Химия твердого топлива -№5 -1995 -с.31-37.

72. Кравцов А.В., Баженов Д.А., Тарновский Л.И., Маслов С.Г. Математическое моделирование процесса низкотемпературного термолиза торфа. // Химия твердого топлива -№3 -1996 -с.73-80.

73. В.Гюльмалиев A.M., Абакумова Л.Г., Гладун Т.Г., Головин Г.С. Кинетические модели процессов термической и гидрогенизационной переработки углей. // Химия твердого топлива -№2 -1996 -с.73-79.

74. Aleksander Karcz, Stanislaw Porada Kinetics of the formation of C1-c3 hydrocarbons in pressure pyrolysis of coal. // Fuel Processing Technology -V.26 -1990 -p.1-13.

75. W.B.Russel, D.A.Saville, M.J.Greene A model for short residence time hydropirolysis of single coal particles. // AIChE J. -1979 -Vol.25 -№1 -p.65-80.

76. G.R.Gavalas, K.Willks Intraparticle mass transfer in coal pyrolysis // AIChE J. -1980 Vol.26-№2 -201-212.

77. Нагорная М.Г. Кинетика реакций газификации коксового остатка некоторых углей. // Дис.канд.техн.наук. М.: 1983.

78. Федосеев А.С. Кинетическая модель реакции углерода с кислородом. // Химия твердого топлива -№2 -1990 -с. 114-119.

79. Федосеев А.С. Математическое моделирование реакции углерода с водяным паром с учетом его хемосорбции. // Химия твердого топлива -№2 -1990 -с.120-124.

80. Пашковский П.С., Греков С.П., Калюсский А.Е. и др. Влияние температурных изменений удельной поверхности угля на кинетику адсорбционно-реакционного процесса его гетерогенного окисления. // Химия твердого топлива -№1 -1998 -с.59-66.

81. Бухаркина Т.В., Дигуров Н.Г. Расчет кинетических параметров реакций термического разложения некоторых углеродсодержащих веществ. // Химия твердого топлива -№3 -1992 -с.72-77.

82. O.A.Goyal, D.Gidaspow Modeling of entrained flow coal hydropyrolysis reactors. 1. Mathematical formulation and experimental verification. 2. Reactor design // Ind. and Eng. Chem. Process. Des. and Develop. -1982 -Vol.21 -p.611-632.

83. Шемякин В.Н., Орлик В.Н., Мишина К.И. Математическое моделирование процессов горения и газификации угля в кипящем слое. // Химия твердого топлива-№4 -1988 -с.128-132.

84. Асланян Г.С., Иванов П.П., Мунвез С.С. Термодинамический анализ процессов горения и газификации угля в приближении равновесия гомогенных реакций. // Химия твердого топлива -№6 -1993 -с.46-55.

85. Степанов С.Г., Исламов С.Р. Математическое моделирование газификации угля в прямоточном пылеугольном реакторе. // Химия твердого топлива -№3 -1989 -с.87-92.

86. Исламов С.Р., Суслов В.А., Иванов В.В. Расчет пылеугольной газификации с использованием равновесной модели. // Химия твердого топлива -№4 -1987 -с.103-106.

87. Дунаевская Н.И., Песочин В.Р., Толмачев И .Я. Расчет газификацииуглеродных частиц диоксидом углерода. // Химия твердого топлива -№6 -1986 -с.118-122.

88. Jan Fjellerup. System modelling of integrated gasification combined cycle power plants // Riso National Laboratory -Department of Combustion Research -Roskilde -Denmark -1993 -62p.

89. S.M.L. de Souza-Santos Comprehensive modelling and simulation of fluidized bed boilers and gasifiers. // Fuel -1989 -Vol.68 -December -p. 1507-1521.

90. M.A.Hastaoglu and F.Berruti. A gas-solid reaction model for flash wood pyrolysis. //Fuel -1989 -Vol.68 -November-p. 1408-1415.

91. Жуков М.Ф. Плазмохимическая переработка угля. // М.: Наука -1990.

92. Шумакова О.П. Оптимальная организация процессов переработки горючих сланцев с целью энергосбережения. // Дис.канд.техн.наук. -М.: 1990-178с.

93. Волков Э.П., Герасимов Г.Я., Плешанов А.С. Кинетика и гидродинамика пиролиза углей и сланцев. // М.: ЭНИН -1994 -183с.

94. Gavalas G.R., Jain R., Cheong P.H.-K. Model of coal pyrolysis. 2nd part. Qualitative development. // Ind. and Eng. Chem. Fundam. -1981 -Vol.20 -p.122-132.

95. Computer modeling of coal gasification reactors. Coal gasification Rep.E(49-18)-1770 // 1980 -p.59-61.

96. Исламов C.P. Расчет основных технологических параметров при газификации Канско-Ачинских углей в пылевидном состоянии. // Химия твердого топлива-№1 -1991.

97. Федоссов С.Д., Комарова Т.В. Физико-химические основы термодеструкции углеродистых материалов. //М.: МХТИ -1984 -44с.

98. Федосеев С.Д. Основы теории термической деструкции углеродистых материалов. // М.: МХТИ -1982 -48с.

99. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. // М.: Энергоатомиздат -1984 -144с.

100. Демиденко Н.Д. Моделирование и оптимизация тепло- массообменных процессов в химической технологии. // М.: Наука -1991 -240с.

101. Howard J.B., Essenhigh R.H. On the pyrolysis and combustion mechanism of carbonaceous solids // AIAA 2nd aerospace sci.meeting -NY -1965.

102. Anthony D.B., Howard J.B. Coal devolatilization and hydrogasification // AICHe Journal -Vol.22 -№ 4 -1976 -p.625-656.

103. Suuberg E.M., Peters W.A., Howard J.B. Product composition and kinetics of lignite pyrolysis // Ind.Eng.Chem.Process Des.Dev. -Vol.17 -№ 1 -1978 -p.37

104. Романков П.Г. Процессы и аппараты химической промышленности // JL: "Химия" -1989.

105. Комиссаров Ю.А., Глебов М.Б., Гордеев U.C., Вент Д.П. Химико-технологические процессы. // М.: Химия -1999 -360с.

106. Китаев Б.И. Теплообмен в доменной печи // М.: Металлургиздат -1949 -135с.

107. Китаев Б.И. Теплообмен в шахтных печах // М.: Металлургиздат -1945 -151с.

108. Китаев Б.И. Теплотехнические расчеты металлургических печей // М.: Металлургия -1970 -527с.

109. Вайнштейн Э.Ф., Шленский О.Ф. Прогнозирование кратковременной термостойкости пластических масс // Пластические массы -1986 -№11 -с.12.

110. Шленский О.Ф., Вайнштейн Э.Ф., Лясникова H.H. Прогнозирование кратковременной термостойкости сшитых полимеров // Пластические массы-1987 -№10 -с.9.

111. Поляков A.A., Шленский О.Ф. Математическая модель кинетики терморазложения полимерных материалов при интенсивном подводе тепла. // Инженерно физический журнал -1985 -№6 -с.994.

112. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование. // М.:Мир -1975 -536с.

113. Гофштейн Т.И., Куркина Е.А., Демидова Л.А. / Конъюнктура производства и потребления угля и ацетатных растворителей. / Гидролизная и лесохимическая промышленность, 1990, № 8, с.25-26.

114. В.Г.Вишнев / Описание установки по производству древесного угля на базе реторты фирмы "Ламбиот" / Санкт-Петербург, НТФ «Инфра», 1998, 18с.

115. В.А.Выродов, А.Н.Кислицын, М.И.Глухарев / Технология лесохимических производств / М.: Лесная промышленность, 1987, 352с.

116. В.Г.Вишнев, И.Л.Глезин / Отчет о научно-исследовательской работе «Проведение исследовательских и опытных работ с целью поискаальтернативного сырья для полукоксования в газогенераторах завода «Сланцы». / Санкт-Петербург, НТФ «Инфра», 1996.

117. В.Г.Вишнев, И.Л.Глезин / Отчет о научно-исследовательской работе «Опытно-промышленные испытания процесса пиролиза древесины в газогенераторах завода «Сланцы». / Санкт-Петербург, НТФ «Инфра», 1997.

118. Л.П.Юркина / Мировое производство и потребление кокса в истекшем десятилетии (обзор). / Кокс и Химия, 1994, № 6, с.35-40.

119. В.Г.Вишнев, И.Л.Глезин / Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка и внедрение технологии переработки каменного угля на заводе «Сланцы». / Санкт-Петербург, НТФ «Инфра», 1997.

120. У.Уэндландт / Термические методы анализа / М.:Мир, 1978, 527 с.

121. D.W.Van Krevelen, D.Sc., M.A.I.Ch.E., C.Van Heerden, D.Sc, F.J.Huntjens Physicochemical aspects of the pyrolysis of coal and related compounds / Fuel, V.30, p.253, 1951.

122. УТВЕРЖДАЮ" ректор СПЗ "Сланцыи-Боровиков Г.И1999 г.1. АКТо завершении исследовательской работы по теме "Разработка технологии полукоксования твердых топлив в сланцевых газогенераторах" и внедрении полученных результатов.

123. В результате проделанной работы: Проведен анализ технологических режимов работы газогенератора. Разработана математическая модель процесса полукоксования твердого топлива в газогенераторе.

124. На основе математической модели проведена оптимизация режимов работы газогенератора.

125. В результате оптимизации был определен режим максимальной >изводительности газогенератора, при котором возможно получение ественного полукокса, что отражено в технологическом регламенте »изводства полукокса ТР-01 -02-039-97.

126. Экономический эффект от внедрения оптимального режима работы ановки составил 150000 руб/год.

127. F=160; % коэффициент характ.св-ва разл.материалов1.1; =0.5; А= 1110 В=134 0 С=1660о. о