ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОЦЕНКИ ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД ПРИ НЕДОСТАТКЕ ВОЗДУХА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Предложена методика оценки теплоты сгорания осадка сточных вод (ОСВ) в условиях недостатка воздуха, основанная на модифицировании формулы Д.И. Менделеева и расчете химического равновесия в исходной смеси. Равновесный состав смеси предлагается рассчитывать на основе прикладных программ или на основе уравнений химического равновесия. Для второго метода приводятся исходные уравнения и методы их решения. При этом рассмотрены два случая. Первый случай – отсутствие углерода в равновесной смеси и второй – присутствие углерода в равновесной смеси. Предложена методика расчета коэффициента недостатка воздуха, при котором начинает появляться углерод в равновесной смеси. Тестовые расчеты проведены для сухого и влажного ОСВ при температуре сжигания 700°С с использованием программы NASA и на основе уравнений химического равновесия. Сравнение результатов расчета по обоим методам показало удовлетворительное совпадение. Для иллюстрации выполнен расчет теплоты сгорания ОСВ при 700°С и коэффициенте недостатка воздуха 0.5–1. Методика может использоваться для топлив, у которых вкладом серы в теплоту сгорания топлива можно пренебречь.

Об авторах

С. Г. Заварухин

ФГБУН Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН); ФГБОУ ВО Новосибирский государственный технический университет (НГТУ)

Email: zsg@catalysis.ru
Россия, 630090, Новосибирск; Россия, 630073, Новосибирск

Ю. В. Дубинин

ФГБУН Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН)

Email: dubinin@catalysis.ru
Россия, 630090, Новосибирск

Н. А. Языков

ФГБУН Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН)

Email: yazykov@catalysis.ru
Россия, 630090, Новосибирск

В. А. Яковлев

ФГБУН Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН)

Автор, ответственный за переписку.
Email: yakovlev@catalysis.ru
Россия, 630090, Новосибирск

Список литературы

  1. Менделеев Д.И. О теплоте горения углей и другого топлива. Сочинения. Т. XV. М.: Изд-во АН СССР, 1949. 584 с.
  2. БСЭ. М.: Советская энциклопедия, 1976. Т. 25. 600 с.
  3. Dolmatov V.Y., Ozerin A.N., Eidelman E.D., Kozlov A.S., Naryzhny S.Y., Martchukov V.A., Vehanen A., Myllymäkie V. // J. Adv. Mater. Technol. 2022. V. 7. P. 122.
  4. Yin C. -Y. // Fuel. 2011. V. 90. P. 1128.
  5. Parikh J., Channiwala S.A., Ghosal G.K. // Fuel. 2005. V. 84. P. 487.
  6. Языков Н.А., Симонов А.Д., Яковлев В.А. // Журнал СФУ. Химия. 2018. Т. 11. С. 93.
  7. Равич М.Б. Эффективность использования топлива. М.: Наука, 1977. 344 с.
  8. Ван-Кревелен Д.В., Шуер Ж. Наука об угле. М.: Государственое научно-техническое издательство литературы по горному делу, 1960. 303 с.
  9. Тепловой расчет котлов (нормативный метод). Издание 3-е, переработанное и дополненное. СПб.: Изд-во НПО ЦКТИ, 1998. 256 с.
  10. Kushwah A., Reina T.R., Short M. // Sci. Total Environ. 2022. V. 834. P. 155243.
  11. Silva I.P., Lima R.M.A., Santana H.E.P., Silva G.F., Ruzene D.S., Silva D.P. // Energy. 2022. V. 241. P. 122894.
  12. Ajorloo M., Ghodrat M., Scott J., Strezov V. // J. Energy Inst. 2022. V. 102. P. 395.
  13. Safarian S., Unnthorsson R., Richter C. // Renew. Sust. Energ. Rev. 2020. V. 131. P. 109982.
  14. Ferreira S., Monteiro E., Brito P., Vilarinho C. // Energies. 2019. V. 12. P. 160.
  15. Померанцев В.В., Арефьев К.М., Ахмедов Д.В., Конович М.Н., Корчунов Ю.Н., Рундыгин Ю.А., Шагалова С.Л., Шестаков С.М. Основы практической теории горения. Л.: Энергоатомиздат, Ленинград. отд-ние, 1986. 312 с.
  16. Gordon S., McBride B.J. Computer Program for Calculation of Complex Chemical Equilibrium Compositions, Rocket Performance, Incident and Reflected Shocks, and Chapman-Jouguet Detonations. NASA SP-273, Interim Revision, March 1976. 136 p.
  17. Туболкин А.Ф., Тумаркина Е.С., Тарат Э.Я., Румянцева Е.С., Авербух А.Я., Холоднов В.А., Мухленов И.П. Расчеты химико-технологических процессов. Л.: Химия, 1982. 248 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2.

Скачать (38KB)

© С.Г. Заварухин, Ю.В. Дубинин, Н.А. Языков, В.А. Яковлев, 2023