Работы автора

Утилизация золы является частью устойчивого производства электроэнергии из растительных отходов сельского хозяйства и способствует созданию «зеленого» имиджа. Утилизация высокоуглеродистой золы на полигонах не поощряется во многих европейских странах. Для такой золы оптимальным вариантом должно стать дожигание и захоронение остатков на полигоне. Цель исследования - проанализировать способы утилизации и особенности вторичного использования золы, полученной в результате сжигания растительных отходов в теплогенераторе. В настоящее время имеется три хорошо изученных варианта глобального использования золы: использование в качестве (сырья) удобрения; применение в качестве строительного материала или компонента при производстве строительных материалов; повторное использование в качестве топлива. Возврат золы в результате термической переработки растительных отходов в исходное место в почве, где были собраны растительные отходы, является наиболее экологичным и устойчивым способом использования золы, и его следует применять, поскольку происходит возврат питательных веществ и замыкается минеральный цикл. Использование золы в качестве сырья представляется перспективным направлением получения удобрений с высоким содержанием питательных веществ. Для богатой углеродом золы уноса, образующейся в результате сжигания в псевдоожиженном слое, основным направлением является использование в качестве топлива. Для некоторых видов золы может потребоваться дополнительная обработка перед утилизацией, но, тем не менее, с высокой долей вероятности, останутся определенные фракции, которые необходимо будет захоронить.

Проблемы, связанные с истощением традиционных топливных ресурсов, и озабоченность об окружающей среде стали основной движущей силой для изучения экологически безопасных, возобновляемых, экономичных и устойчивых альтернативных источников энергии. Огромное количество растительных отходов сельскохозяйственного производства производится во всем мире, которое может быть преобразовано в энергию с использованием различных технологий. Цель исследования - проанализировать мировой опыт производства энергии на основе растительных отходов сельскохозяйственного производства для понимания дальнейших перспектив использования таких отходов в качестве биотоплива. Технология преобразования, основанная на растительных отходах, имеет ряд преимуществ: производство возобновляемой энергии, обеспечение благоприятного состояния окружающей среды и управление отходами биомассы. Основными технологиями являются: био-уголь, энергия от прямого сжигания и биотопливо из брикетов. В качестве ключевого фактора при определении потенциала производства биоэнергии и улучшения состояния окружающей среды можно рассматривать эффективность преобразования энергии.

Одним из наиболее используемых способов утилизации растительных отходов на сегодняшний день является их сжигание в теплогенераторе. Однако вопросы моделирования горения растительной биомассы в теплогенераторе недостаточно изучены. Смоделировать полноценный слой теплогенератора с учетом всех процессов, происходящих в нем, является проблематичным. Поэтому прибегают к определенным упрощениям и допущениям. Цель исследования - совершенствование модели слоевого процесса горения отходов растениеводства в теплогенераторе и разработка надёжных инструментов моделирования работы теплогенераторов. Эффективный метод совершенствования модели горения отходов растениеводства представляется такой, что посредством процесса математического моделирования кинетических реакций с учетом некоторых допущений возможно с достаточно высокой точностью для требований инженерного проектирования получить результат как для общей скорости конверсии растительных сельскохозяйственных отходов, так и для основных фракций продукта в различных условиях сгорания. В статье рассмотрены три нульмерные слоевые модели и одна квази-двумерная модель. Проанализированы особенности данных моделей и описаны процессы горения отходов растениеводства. Отмечены проблемные позиции в моделировании, недостатки существующих моделей. Представлена схема теплогенератора для сжигания отходов растениеводства и схема противоточного слоя, в которой поэтапно рассмотрен процесс преобразования топлива и получаемые при этом вещества. Ни одна из моделей не может точно предсказать сложный процесс горения в слое. Для получения более достоверных результатов необходимо более точно учитывать процессы переноса веществ и химические реакции. Кроме того, для проверки моделей в будущем желательно проводить эксперименты с твердыми частицами и летучими газами внутри слоя с применением высокоточного оборудования для контролирования параметров исследуемого процесса. Это позволит значительно улучшить понимание особенностей процесса сгорания отходов растениеводства, разработки новых математических моделей и уточнения уже существующих моделей.