Особенности улавливания частиц дисперсной фазы при разделении дымовых газовых потоков перфорированными фильтровальными перегородками
Аннотация
Вектор развития промышленности на современном этапе связан с дальнейшим ростом энергетических потребностей, что связано с модернизацией действующего и разработкой нового энергоэффективного генерирующего оборудования. Значительную долю в энергетическом балансе до сих пор занимают энергетические установки, использующие сжигание топлива и имеющие значительные экологические издержки. Приведены результаты теоретического и экспериментального исследования механизмов улавливания частиц дымовых газов энергетических установок перфорированными фильтровальными перегородками с целью снижения нагрузки выбросов на атмосферу. Систематизированы и предложены формулы для расчета коэффициента улавливания при действии различных механизмов улавливания частиц. Определена доминирующая роль инерционного механизма улавливания (?Stk) в начале процесса фильтрования и эффекта зацепления (?R) в последующей стадии. Вопросы формирования слоя осадка требуют учета адгезионных свойств материалов (параметр Т) и введения эффективного коэффициента Стокса (Stkeff). Отмечена особая роль для увеличения эффективности осаждения частиц дымовых газов при действии электростатического поля (?E). В перспективе полученные результаты исследований могут быть использованы при разработке и проектировании комбинированных газоочистных аппаратов, использующих совместное действие фильтрования и действия электростатического поля.
Об авторах
Д. С. Процко
Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина»
Россия
Россия
инструктор практического обучения, , ул. Старых Большевиков, 54А, Воронеж, 394064, Россия
С. Ю. Панов
Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина
д.т.н., профессор, кафедра 206 математики, ул. Старых Большевиков, 54а, г. Воронеж, 394064, Россия
Е. А. Шипилова
Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина
к.т.н., доцент, кафедра 206 математики, ул. Старых Большевиков, 54а, г. Воронеж, 394064, Россия
О. М. Белых
ООО "АТОС АЙТИ СОЛЮШЕНС ЭНД СЕРВИСЕЗ"
руководитель группы разработки, SAP ABAP , Проспект Труда, 65, Воронеж, 394026, Россия
А. А. Хвостов
Воронежский государственный технический университет
д.т.н, профессор, кафедра прикладной математики и механики, ул. 20-летия Октября, 84, Воронеж, 394006, Россия
Список литературы
1. Ешжанов А.А., Волненко А.А., Жумадуллаев Д.К., Абжапбаров А.А. и др. Промышленные испытания и внедрение аппарата с комбинированной регулярно-взвешенной насадкой в производстве монохромата натрия // Технические науки: проблемы и решения. 2019. С. 132-138.
2. Бочкарев, В.В. Теоретические основы технологических процессов охраны окружающей среды. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. 318 с.
3. Усманова Р.Р., Заиков Г.Е. Разработка рекомендаций по проектированию, промышленному использованию и технико-экологической оценке газопромывателя // Вестник Казанского технологического университета. 2015. Т. 18. №. 4.
4. Усманова Р.Р. Опыт промышленного внедрения технологии комбинированной двухступенчатой очистки газовых выбросов // Актуальные проблемы естественных наук. 2020. С. 419-426.
5. Дмитриев А.В., Зинуров В.Э., Дмитриева О.С., Линь Н.В. Улавливание частиц из дымовых газов прямоугольными сепараторами // Вестник Казанского технологического университета. 2017. Т. 20. №. 15.
6. Лаптев А.Г., Исхаков А.Р. Эффективность очистки газов от тонкодисперсной фазы в распыливающих газосепараторах // Вестник Казанского технологического университета. 2015. Т. 18. №. 13.
7. Усманова Р.Р., Жернаков В.С. Имитационное моделирование и исследование факторов, влияющих на аэродинамические показатели процесса газоочистки // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика СП Королёва (национального исследовательского университета). 2014. №. 1 (43).
8. Николаев В.Н., Кондратьев В.В. Технологическое решение интенсификации процессов газоудаления и газоочистки алюминиевого производства // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2012. №. 7 (66).
9. Шипилова Е.А., Хворостян А.В. Влияние механизмов осаждения частиц аэрозоля на управление процессом регенерации зернистых фильтров // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Информационные технологии в строительных, социальных и экономических системах. 2015. № 1 (5). С. 23–26.
10. Зинуров В.Э., Мубаракшина Р.Р., Антонов М.А. Повышение эффективности процессов газоочистки от твердых частиц // Проблемы и перспективы развития электроэнергетики и электротехники. 2020. С. 193-197.
11. Wu X., Wu K., Zhang Y., Hong Q. et al. Comparative life cycle assessment and economic analysis of typical flue-gas cleaning processes of coal-fired power plants in China // Journal of cleaner production. 2017. V. 142. P. 3236-3242. doi: 10.1016/j.jclepro.2016.10.146
12. Karmakar M.K., Chandra P., Chatterjee P.K. A review on the fuel gas cleaning technologies in gasification process // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2015. V. 3. №. 2. P. 689-702. doi: 10.1016/j.jece.2015.02.011
13. Schwarz A.D., Meyer J., Dittler A. Interaction of water droplets with soluble filter cakes in gas cleaning applications // Separation and Purification Technology. 2021. V. 259. P. 118128. doi: 10.1016/j.seppur.2020.118128
14. M?ller M. Integration of hot gas cleaning at temperatures above the ash melting point in IGCC // Fuel. 2013. V. 108. P. 37-41. doi: 10.1016/j.fuel.2011.04.016
15. Courson C., Gallucci K. Gas cleaning for waste applications (syngas cleaning for catalytic synthetic natural gas synthesis) // Substitute Natural Gas from Waste. Academic Press, 2019. P. 161-220. doi: 10.1016/B978-0-12-815554-7.00008-8
16. Loipersb?ck J., Weber G., Rauch R., Hofbauer H. Developing an adsorption-based gas cleaning system for a dual fluidized bed gasification process // Biomass Conversion and Biorefinery. 2021. V. 11. №. 1. P. 85-94. doi: 10.1007/s13399-020-00999-1
17. Rene E.R., Veiga M.C., Kennes C. Combined biological and physicochemical waste-gas cleaning techniques // Journal of Environmental Science and Health, Part A. 2012. V. 47. №. 7. P. 920-939. doi: 10.1080/10934529.2012.667289
18. Rapagna S. et al. Integration of biomass gasification and hot gas cleaning processes // Chemical Engineering Transactions. 2018. V. 67. P. 661-666. doi: 10.3303/CET1867111
19. Asadullah M. Biomass gasification gas cleaning for downstream applications: A comparative critical review // Renewable and sustainable energy reviews. 2014. V. 40. P. 118-132. doi: 10.1016/j.rser.2014.07.132
20. Hu Y., Yan J. Characterization of flue gas in oxy-coal combustion processes for CO2 capture // Applied Energy. 2012. V. 90. №. 1. P. 113-121. doi: 10.1016/j.apenergy.2011.03.005
Рецензия
Для цитирования:
Процко Д.С., Панов С.Ю., Шипилова Е.А., Белых О.М., Хвостов А.А. Особенности улавливания частиц дисперсной фазы при разделении дымовых газовых потоков перфорированными фильтровальными перегородками. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2021;83(4):295-301. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-4-295-301
For citation:
Protsko D.S., Panov S.Y., Shipilova E.A., Belykh O.M., Khvostov A.A. Specificity of separate dispersed phase particles from flue gas flows by perfo-rated filter barrier. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2021;83(4):295-301. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-4-295-301
Просмотров: 66
Послать статью по эл. почте 
Оставить комментарий 
