Модернізація обладнання для очищення біогазу
| dc.contributor.advisor | Ружинська, Людмила Іванівна | |
| dc.contributor.author | Плахотна, Катерина Вадимівна | |
| dc.date.accessioned | 2021-03-12T09:46:47Z | |
| dc.date.available | 2021-03-12T09:46:47Z | |
| dc.date.issued | 2020 | |
| dc.description.abstract | 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. | uk |
| dc.description.abstracten | Master's thesis consists of an introduction, five chapters, conclusions, list of symbols and abbreviations, list of references and applications. Full body of work is 161 pages, 16 figures, 29 tables, 2 applications and a list of links to 63items (8 pages). Topicality. Nowadays, reducing the use of natural gas is one of the most pressing issues for Ukraine's economy, thus, the search for alternative energy sources and the introduction of energy-saving technologies are an urgent task. The use of renewable energy sources, primarily biomass, is relevant for Ukraine, since it makes it possible to reduce its dependence on imported energy carriers and increase energy security. The quality of biogas is determined by the ratio between methane and carbon dioxide ballast, therefore it is important to strive for a high methane content and as low as possible carbon dioxide content in the feed biogas. The currently known designs of absorbers for carrying out the processes of chemisorption of carbon dioxide cannot be used in biogas plants, since they operate at a performance in the gas phase, which is much higher than the productivity of biogas plants used in farms. The solution of these problems is impossible without the development of new, more efficient technologies and technical means for purifying biogas and the introduction of low-waste resource-saving technological processes. In this regard, studies aimed at improving environmental safety in agricultural production are relevant and of scientific and practical interest. Purpose: the study the processes of hydrodynamics and mass transfer during spraying a liquid in a gas stream in spray absorbers in order to create new structures to provide an active hydrodynamic regime for effective removal of ballast impurities from biogas. Object of research: spray absorber for biogas enrichment. Subject of research: volumetric mass transfer coefficients, specific contact surface of phases and diameter of droplets that are formed in an apparatus with a disk spray mechanism during the chemisorption of carbon dioxide by monoethanolamine solutions. Research methods: theoretical analysis of the chemisorption process in an absorber for biogas enrichment and parameters of the process, mathematical modeling, studies of the design of the spray absorber. Results of work. The given work describes the process of biogas enrichment by chemisorption in a sprayabsorber, calculations of a model of the process that characterize the hydrodynamics in the apparatus from spraying devices are carried out. The structure of spray absorber is investigated and a 3D model of the apparatus is developed using the Autodesk AutoCAD software package, which reflects the design features of the developed design of the absorber. The technological parameters of the work and the features of the hydrodynamic environment in the apparatus are considered. Startup project is developed. The novelty of work. It is the development of a new design of the absorber, which can be used for biogas plants with a capacity of 500-2000 m3 / h. The new design allows to change the speed of the gas passed through to increase the degree of filtration and expand the range of operating parameters. The practical value of the results. According to the results of the study, a spray absorber was designed to enrich biogas by chemisorption of carbon dioxide with a monoethanolamine solution. The design of the apparatus makes it possible to create effective dispersion of biogas in the liquid phase, which will provide a developed interface and a high rate of absorption of carbon dioxide by the monoethanolamine solution. According to the topic of the Master's dissertation, 2 theses were published in conference proceedings. | uk |
| dc.format.page | 152 с. | uk |
| dc.identifier.citation | Портюх, К. В. Модернізація обладнання для очищення біогазу : магістерська дис. : 133 Галузеве машинобудування / Портюх Крістіна Валеріївна. – Київ, 2020. – 152 с. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/39942 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | КПІ ім. Ігоря Сікорського | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.subject | біогаз biogas | uk |
| dc.subject | розпилювальний абсорбер spray absorber | uk |
| dc.subject | хемосорбція chemisorption | uk |
| dc.subject | мононоетаноламін monoethanolamine | uk |
| dc.subject | розпилювач sprayer | uk |
| dc.subject | очищення cleaning | uk |
| dc.subject | коефіцієнт масовіддачі mass transfer coefficient | uk |
| dc.subject.udc | 662.767.2 | uk |
| dc.title | Модернізація обладнання для очищення біогазу | uk |
| dc.type | Master Thesis | uk |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Вантажиться...
- Назва:
- Plahotna_magistr.pdf
- Розмір:
- 1.29 MB
- Формат:
- Adobe Portable Document Format
- Опис:
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 9.1 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: