Модернізація обладнання для очищення біогазу
Вантажиться...
Дата
2020
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Магістерська дисертація складається з вступу, п’яти розділів, висновків, переліку умовних позначень та скорочень, переліку посилань та додатків. Повний обсяг роботи становить 161 сторінок, 16 рисунків, 29 таблиці,2 додатків і перелік посилань з 63 найменувань (на 7 сторінках).
Актуальність. На сьогодні скорочення використання природного газу – одна з найактуальніших тем для економіки України, тому пошук альтернативних джерел енергії та впровадження енергозберігаючих технологій є актуальною задачею. Використання відновлюваних джерел енергії, насамперед біомаси, є актуальним для України, оскільки дозволяє зменшити її залежність від імпортованих енергоносіїв та підвищити енергетичну безпеку. Якість біогазу визначається співвідношенням між метаном і баластним двоокисом вуглецю, тому важливо прагнути до високого вмісту метану і якомога більш низькому вмісту двоокису вуглецю в вихідному біогазі. Відомі на сьогоднішній день конструкції абсорберів для проведення процесів хемосорбції вуглекислого газу не можуть бути використані в біогазових установках, оскільки працюють при продуктивностях за газовою фазою, яка набагато перевищує продуктивність біогазових установок, що використовуються в фермерських господарствах. Вирішення цих проблем не можливо без розробки нових більш ефективних технологій і технічних засобів для очищення біогазу та впровадження маловідходних ресурсозберігаючих технологічних процесів. У зв'язку з цим дослідження, спрямовані на підвищення екологічної безпеки в сільськогосподарському виробництві, є актуальними і представляють науковий і практичний інтерес.
Мета роботи: дослідження процесів гідродинаміки та масообміну при розпилюванні рідини в газовому потоці у розпилювальних абсорберах для створення нових конструкцій що забезпечують активний гідродинамічний режим, за якого би відбувалося ефективне вилучення баластних домішок з біогазу.
Об’єкт дослідження: розпилювальний абсорбер для збагачення біогазу.
Предмет дослідження: об’ємні коефіцієнти масовіддачі, питома поверхню контакту фаз та діаметр крапель, які утворюються у апараті з дисковим розпилювальним механізмом при хемосорбції вуглекислого газу розчинами моноетаноламіну.
Методи досліджень: теоретичний аналіз процесу хемосорбції в абсорбері для збагачення біогазу та параметри проведення процесу, математичне моделювання, дослідження конструкції розпилювального абсорбера.
Результати роботи. В роботі розглянуто процес збагачення біогазу шляхом хемосорбції в розпилювальному абсорбері, проведено розрахунки моделі процесу, які характеризують гідродинаміку у апараті з розпилювальним пристроєм. Досліджено будову абсорбера з розпилювальним диском та розроблено 3D-модель апарату за допомогою пакету програм Autodesk AutoCAD, яка відображає конструктивні особливості розробленої конструкції абсорбера. Розглянуті технологічні параметри роботи та особливості гідродинамічної обстановки в апараті. Розроблено стартап проект.
Новизна роботи. Полягає в розробленні нової конструкції абсорбера, який можна буде використовувати для біогазових установок продуктивністю 500-2000 м3/год. Нове конструктивне виконання дозволяє змінювати швидкість газу, що пропускається для збільшення ступеню фільтрації и розширення спектра робочих параметрів.
Практичне значення отриманих результатів. За результатами проведеного дослідження спроектований розпилювальний абсорбер для збагачення біогазу шляхом хемосорбції вуглекислого газу розчином моноетаноламіну. Конструкція апарату дозволяє створити ефективне диспергування біогазу в рідкій фазі, що забезпечить розвинену міжфазну поверхню та високу швидкість поглинання вуглекислого газу розчином моноетаноламіну.
Відповідно до теми магістерської дисертації надруковано 2 тези в
матеріалах конференцій.
Опис
Ключові слова
біогаз biogas, розпилювальний абсорбер spray absorber, хемосорбція chemisorption, мононоетаноламін monoethanolamine, розпилювач sprayer, очищення cleaning, коефіцієнт масовіддачі mass transfer coefficient
Бібліографічний опис
Портюх, К. В. Модернізація обладнання для очищення біогазу : магістерська дис. : 133 Галузеве машинобудування / Портюх Крістіна Валеріївна. – Київ, 2020. – 152 с.