Разработка ресурсо - и энергосберегающих технологий и аппаратурное оформление процессов, сопровождающихся выделением газовой фазы (стр. 5 )

V=0,7534 +0,00486W-0,007533×А,

(63)

и с его учетом

V= V+0,0161(-1)V.

(64)

Объем дымовых газов определяется как сумма объемов вышеперечисленных компонентов с учетом коэффициента избытка воздуха :

для влажных газов

V= V+V+V+(-1)V;

(65)

для сухих газов

V=V+V+(-1)×V.

(66)

Расход топлива определяется как отношение мощности энергетического агрегата к полезно используемой теплоте:

.

(67)

В случае необходимости динамических характеристик процесса полученные интегральные показатели должны быть дополнены опытными данными и увязаны с режимными параметрами процесса. Так как процесс сжигания древесного топлива включает в себя этапы, сопровождаемые превращениями различной природы, каждый из которых описывается индивидуальными методиками, для повышения эффективности как самого процесса сжигания, так и – процесса очистки образующихся дымовых газов, методика расчета установки переработки древесных отходов включает математическую модель процесса сжигания древесного топлива и математическую модель процесса предварительной сушки древесного топлива. Учитывая ограниченный объем автореферата, указанные модели приведены в диссертации.

В каждой из представленных моделей количество поступающей на очистку газовой смеси и содержание в ней компонентов, подлежащих улавливанию, выводятся на печать и являются исходными данными для расчета параметров системы очистки. Выбор способа очистки определяется технологическими соображениями. Для исследуемых процессов наиболее приемлемыми являются абсорбция, адсорбция или их комбинация. Для санитарной очистки отходящих газов наиболее рациональным является использование насадочных абсорберов, расчет параметров которых включает в себя уравнение материального баланса, из которого определяется масса загрязнителя, переходящего из газовой смеси в поглотитель

.

(68)

Плотность орошения вычисляется из соотношения

.

(69)

Коэффициент массоотдачи по газовой фазе в абсорберах с регулярной насадкой находят из соотношения

(70)

Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе может быть определен по выражению:

.

(71)

Необходимая высота насадки рассчитывается по соотношению:

.

(72)

Гидравлическое сопротивление орошаемой насадки рассчитывается по уравнению:

.

(73)

Для эффективной работы системы адсорбционной очистки необходимы сведения о пространственно-временном распределении загрязнителя в потоке газа и в слое поглотителя. Для математического описания экспериментально полученного распределения загрязнителя в слое адсорбента и в потоке газа использована одномерная математическая модель адсорбции с учетом массопроводности внутри частицы, включающая уравнение материального баланса в неподвижном слое адсорбента по газовой фазе:

.

(74)

уравнение кинетики сорбции:

(75)

и уравнение изотермы адсорбции, которое для линейной области, а рабочая концентрация компонента-загрязнителя при отделке соответствует именно этой области изотермы адсорбции, приблизительно отвечает закону Генри:

(76)

Граничные условия для представленной системы уравнений запишутся в следующем виде:

	(77)
	(78)

Уравнение массопроводности в неподвижной среде, определяющее распределение концентрации в любой точке частицы, имеет вид:

(79)

где коэффициент массопроводности находится по формуле:

	(80)
Начальные условия:	(81)
	(82)
Условие симметрии:	(83)

Разработанная на основе приведенных соотношений обобщенная математическая модель гипотетического технологического процесса, реализованная при разработке методик расчета реальных производственных процессов, показала перспективность использованного комплексного метода исследования. Полученные кинетические зависимости позволяют выбрать рациональные режимные параметры проведения отдельных стадий процессов, обеспечить их эффективную реализацию и определить конструктивные характеристики оборудования.

В третьей главе представлено описание экспериментальных установок и методик проведения исследований на них. В соответствие с назначением выделены следующие группы установок:

– установки для исследования и физического моделирования отдельных стадий технологических процессов, сопровождающихся выбросами;

– установки для определения недостающих характеристик и свойств материалов, участвующих в исследуемых технологических процессах;

– установки для подготовки образцов к физико-химическому анализу и анализа образцов экспресс методом.

Разработанные экспериментальные установки обладают новизной, многие из технических решений, положенных в основу конструкций лабораторных установок – защищены авторскими свидетельствами и патентами на изобретения. Некоторые из установок нашли применение не только в учебных лабораториях Казанского государственного технологического университета, но и в лабораториях отраслевых научно-исследовательских институтов и промышленных предприятий. Принципиальные схемы ряда установок послужили основой для разработки аппаратурного оформления реальных технологических процессов.