ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГАЗИФИКАЦИИ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ

Авторы

  • Р.В. Безуглов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова
  • В.Б Ильин Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова
  • В.В. Папин Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова
  • Р.Е Яковенко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

DOI:

https://doi.org/10.14529/power250108

Ключевые слова:

твердые отходы, газификация, равновесная модель, энергетический комплекс, возобновляемые виды энергии, численное моделирование, ресурсосбережение

Аннотация

Приведены результаты исследования процесса газификации твердых бытовых и сельскохозяйственных отходов двух видов, в целом схожих по содержанию основных элементов: лузга подсолнечника и отходы малоценной древесины (хворост, валежник). Моделирование процесса производилось по равновесной модели газификации исходя из критерия минимального значения изобарно-изотермического потенциала – энергии Гиббса. При расчете параметров процесса газификации использовалась модель Пенга–Робинсона для неидеальных (реальных) газовых компонентов. Получены данные по температурному диапазону процесса газификации при полной конверсии углерода. Как показало моделирование, поведение выбранных отходов в большей степени зависит от температуры процесса (оптимальная выявленная температура 800-900 ºС), коэффициента избытка окислителя (наилучший показатель – 0,2), самого газифицирующего агента, чем от вида отхода.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

Р.В. Безуглов, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

канд. техн. наук, доц., доц. кафедры тепловых электрических станций и теплотехники

В.Б Ильин , Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

канд. техн. наук, доц., старший научный сотрудник НИИ «Нанотехнологии и новые материалы»

В.В. Папин , Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

канд. техн. наук, доц., доц. кафедры тепловых электрических станций и теплотехники

Р.Е Яковенко, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

канд. техн. наук, директор НИИ «Нанотехнологии и новые материалы»

Библиографические ссылки

Жукова В.А., Коваленко М.В., Кузин М.А. Работа по восстановлению леса, проблема по переработ-ке отходов // Символ науки. 2020. № 5. C. 31–32.

Одарюк В.А., Тронин С.Я., Сканцев В.И. Проблемы утилизации отходов производства и потребле-ния // Технологии гражданской безопасности. 2012. Т. 9, № 3 (33). С. 72–79.

Островский Н.В. Реализация федерального Закона «Об отходах производства и потребления» // Вопросы управления. 2014. № 1 (7). С. 186–192.

Осипов В.И., Хмельченко Е.Г. О проблемах размещения твёрдых коммунальных отходов в России // Вестник Национального института бизнеса. 2022. № 3 (47). С. 52–61. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ o-problemah-razmescheniya-tvyordyh-kommunalnyh-othodov-v-rossii (дата обращения: 27.09.2024).

Vulnerability of municipal solid waste: An emerging threat to aquatic ecosystems / R.A. Bhat, D.V. Singh, H. Qadri et al. // Chemosphere. 2022. Vol. 287, part 3. P. 132223. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2021.132223

Sai-Leung Ng. Predicting multi-family dwelling recycling behaviors using structural equation modelling: A case study of Hong Kong // Resources, Conservation and Recycling. 2019. Vol. 149. P. 468–478. DOI: 10.1016/j.resconrec.2019.06.007

Dynamic reduction of network flow optimization problem: Case of waste-to-energy infrastructure planning in Czech Republic / J. Pluskal, R. Šomplák, J. Kůdela, I. Eryganov // Energy Conversion and Management: X. 2024. Vol. 24. P. 100707. DOI: 10.1016/j.ecmx.2024.100707

Development of functional consortia for the pretreatment of compostable lignocellulosic waste: A simple and effective solution to a large-scale problem / J.A. López-González, F. Suárez-Estrella, M.M. Jurado et al. // Journal of Environmental Management. 2024. Vol. 356. P. 120638. DOI: 10.1016/j.jenvman.2024.120638

Абрамченко назвала «платиновым» проект строительства заводов «Ростеха» Создание 25 предприя-тий для сжигания мусора оценивается в 1,3 трлн руб. [Электронный ресурс] // РБК. URL: https://www.rbc.ru/business/19/02/2021/602fded89a7947086b08a89c?ysclid=m0ur28f7li86949450 (дата обра-щения: 01.09.2024).

Hao R., Lu A. Biodegradation of heavy oils by halophilic bacterium // Progress in Natural Science. 2009. Vol. 19, iss. 8. P. 997–1001. DOI: 10.1016/j.pnsc.2008.11.010

Screening selectively harnessed environmental microbial communities for biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons in moving bed biofilm reactors / M.A. Demeter, J.A. Lemire, S.M. Mercer, R.J. Turner // Bioresource Technology. 2017. Vol. 228. P. 116–124. DOI: 10.1016/j.biortech.2016.12.086

Biological degradation of plastics: A comprehensive review / A.А. Shah, F. Hasan, A. Hameed, S. Ahmed // Biotechnology Advances. 2008. Vol. 26, iss. 3. P. 246–265. DOI: 10.1016/j.biotechadv.2007.12.005

Обоснование использования твердых отходов как вторичных и возобновляемых источников энер-гии для повышения энергетической эффективности при производстве теплоты и электроэнергии / Р.В. Безуглов, В.В. Папин, Н.Н. Ефимов и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2023. Т. 23, № 3. С. 78–90. DOI: 10.14529/power230308

Разработка схемы топливоприготовления на ТЭС для совместного сжигания твердых отходов и угля // Р.В. Безуглов, В.В. Папин, Н.А. Ведмичев, В.Ю. Воловиков // Энергосбережение и Водоподготовка. 2023. № 5 (145). С. 51–55.

Проблемы создания автомобильного топлива из продуктов переработки отходов / Р.В. Безуглов, В.В. Папин, Е.М. Дьяконов и др. // Актуальные вопросы организации автомобильных перевозок, безопас-ности движения и эксплуатации транспортных средств: сб. науч. тр. по материалам XV Междунар. науч.-техн. конф., Саратов, 16 апреля 2020 года. Саратов: Саратов. гос. техн. ун-т им. Гагарина Ю.А., 2020. С. 262–271.

Renew, reduce or become more efficient? The climate contribution of biomass co-combustion in a coal-fired power plant / J.H. Miedema, R.M.J. Benders, H.C. Moll, F. Perie // Applied Energy. 2017. Vol. 187. P. 873–885. DOI: 10.1016/j.apenergy.2016.11.033

Sharma H.B., Sarmah A.K., Dubey B. Hydrothermal carbonization of renewable waste biomass for solid biofuel production: A discussion on process mechanism, the influence of process parameters, environmental per-formance and fuel properties of hydrochar // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2020. Vol. 123. P. 109761. DOI: 10.1016/j.rser.2020.109761

Шубов Л.Я., Ставронский М.Е., Шехирев Д.В. Технологии отходов (Технологические процессы в сервисе): учеб. М.: ГОУВПО «МГУС», 2006. 410 с.

Электронная модель территориальной схемы обращения с отходами Ростовской области. URL: http://www.tbo-rostov.ru (дата обращения: 20.11.2023).

Уэйлес С. Фазовые равновесия в химической технологии: в 2 ч.: пер. с англ. М.: Мир, 1989. Ч. 1. 304 с.

Buragohain B., Mahanta P., Moholkar V.S. Thermodynamic optimization of biomass gasification for de-centralized power generation and Fischer–Tropsch synthesis // Energy. 2010. Vol. 35 (6). P. 2557–2579. DOI: 10.1016/j.energy.2010.03.003

Optimized Production of Syngas from Rice Hush Using Steam Explosion in Dual Fluidized Bed Gasifier / F. Ahmad, N. Ahmad, U. Asghar et al. // Austin Chemical Engineering. 2021. Vol. 8 (1). P. 1085. DOI: 10.26420/AustinChemEng.2021.1085

Загрузки

Опубликован

03/30/2025

Как цитировать

[1]
Безуглов, Р., Ильин , В., Папин , В. и Яковенко, Р. 2025. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГАЗИФИКАЦИИ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ. Вестник Южно-Уральского государственного Университета. Серия: «Энергетика». 25, 1 (мар. 2025), 77–87. DOI:https://doi.org/10.14529/power250108.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)