Отправить статью по E-mail 
Особенности энергетической эффективности переработки углеродсодержащих отходов методом высокотемпературной плазменной газификации
- Авторы: Козаев А.Ш.1, Бердов Р.Д.1
-
Учреждения:
- АО ГНЦ “Центр Келдыша”
- Выпуск: № 3 (2025)
- Страницы: 74-91
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0002-3310/article/view/307692
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0002331025030059
- EDN: https://elibrary.ru/kptqxp
- ID: 307692
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Разработка наилучших технологий утилизации и обезвреживания отходов, их внедрение и совершенствование является актуальной задачей. Одна из перспективных технологий, основанная на термическом воздействии, а именно высокотемпературная плазменная газификация, рассмотрена в настоящей работе с точки зрения ее энергоэффективности. Среди всего разнообразия отходов акцент сделан на отходах коммунального сектора и произведенного из них твердого топлива. На основании параметрических расчетов показано, что в связи с высокой степенью разброса характеристик отходов получить стабильный процесс плазменной газификации с положительным энергетическим балансом без специальной подготовки отходов, стабилизирующей их характеристики, не представляется возможным. В то же время при использовании в качестве сырья твердого топлива из бытовых отходов 1–3-го классов (согласно классификации ГОСТ 33516-2015) процесс плазменной газификации будет проходить при положительных параметрах энергетической эффективности.
Ключевые слова
Об авторах
А. Ш. Козаев
АО ГНЦ “Центр Келдыша”
Email: kozaevalan@gmail.com
Москва, Россия
Р. Д. Бердов
АО ГНЦ “Центр Келдыша”
Email: berdovrd@mail.ru
Москва, Россия
Список литературы
- Паспорт Национального проекта “Экология” [Электронный ресурс] / Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации. URL: http://www.mnr.gov.ru/activity/directions/natsionalnyy_proekt_ekologiya/ (дата обращения: 17.02.2025).
- Федеральный закон “Об отходах производства и потребления” от 24.06.1998 № 89-ФЗ (ред. от 28.12.2016).
- Губертов А.М., Миронов В.В., Голлендер Р.Г. и др. Процессы в гибридных ракетных двигателях / под ред. А.С. Коротеева. М.: Наука, 2008.
- Орлов Б.В., Мазинг Г.Ю. Термодинамические и баллистические основы проектирования ракетных двигателей на твердом топливе. М.: Машиностроение, 1968.
- Rutberg P.G., Kuznetsov V.A., Popov V.E., Bratsev A.N., Popov S.D., Surov A.V. Improvements of biomass gasification process by plasma technologies // Green Energy and Technology. 2013. Vol. 115. P. 261–287.
- Рутберг Ф.Г., Братцев А.Н., Кузнецов В.А., Попов В.Е., Попов С.Д., Суров А.В. Возобновляемые источники энергии на основе плазменных процессов // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2012. Т. 147. № 1–1. С. 19–38.
- Братцев А.Н., Кузнецов В.А., Попов В.Е., Уфимцев А.А. Плазменная газификация биомассы на примере отходов древесины // ТВТ. 2011. Т. 49. № 2. С. 251–255.
- Братцев А.Н., Попов В.Е., Рутберг А.Ф., Штенгель С.В. Установка для плазменной газификации различных видов отходов // ТВТ. 2006. Т. 44. № 6. С. 832–837.
- Аньшаков А.С., Фалеев В.А., Даниленко А.А., Урбах Э.К., Урбах А.Э. Исследование плазменной газификации углеродсодержащих техногенных отходов // Теплофизика и аэромеханика. 2007. Т. 14. № 4. С. 639–650.
- Чередниченко В.С., Аньшаков А.С., Фалеев В.А., Даниленко А.А. Плазменная переработка углеродсодержащих техногенных образований и отходов // Электрометаллургия. 2007. № 12. С. 32–35.
- Мессерле В.Е., Моссэ А.Л., Никончук А.Н., Устименко А.Б., Баймулдин Р.В. Плазменная переработка модельных твердых бытовых отходов // Инженерно-физический журнал. 2017. Т. 90. № 5. С. 1254–1259.
- Моссэ А.Л., Савчин В.В. Плазменные технологии и устройства для переработки отходов. Минск, 2015.
- Пляскина Н.И., Харитонова В.Н., Вижина И.А. Эколого-экономическая оценка энергетического потенциала утилизации твердых бытовых отходов в регионе // Вестник НГУ. Серия: Социально-экономические науки. 2013. Т. 13. № 2. С. 46–58.
- Определение теплотехнических характеристик твердых бытовых отходов вывозимых ООО “МКМ-Логистика” с территории города Москвы расчетным методом. Расчеты по результатам весеннего определения морфологического состава: отчет о НИР. Этап 1. Том 1 / ОАО “Центр благоустройства и обращения с отходами”; исполн.: В.Н. Абрамов. Москва, 2014.
- Балан Р.К. Термодинамический анализ огневой переработки твердых бытовых отходов. Дис. … канд. физ.-мат. наук. Каракол, ИГУ им. К. Тыныстанов, 2010.
- Карапетьянц М.Х. Химическая термодинамика. М.: Химия, 1975.
- Трусов Б.Г. Программная система TERRA для моделирования фазовых и химических равновесий. / Труды XIV Межд. конф. по хим. термодинамике, СПб, 2002.
- Гурвич Л.В., Вейц И.В., Медведев В.А. и др. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочное издание: В 4-х т. М.: Наука, 1978–1982.
- Даниленко А.А. Экспериментальные и теоретические исследования процессов плазменной газификации углеродсодержащих техногенных отходов / Дис. … канд. техн. наук, Новосибирск, НГТУ, 2012.
- Дьяков М.С., Цыбина А.В., Груздева У.В. Технологии переработки и обеззараживания осадков сточных вод: ретроспектива и перспективные направления развития // Вестник ПНИПУ. Прикладная экология. Урбанистика. 2014. Т. 15. № 3. С. 111–126.
- ГОСТ 33564-2015. Топливо твердое из бытовых отходов. Термины и определения. М., 2016.
- ГОСТ 33516-2015. Топливо твердое из бытовых отходов. Технические характеристики и классы. М., 2016.
Дополнительные файлы
