Номер части:
Журнал
ISSN: 2411-6467 (Print)
ISSN: 2413-9335 (Online)
Статьи, опубликованные в журнале, представляется читателям на условиях свободной лицензии CC BY-ND

ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ТОПЛИВА НА ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА



Науки и перечень статей вошедших в журнал:
DOI:
Дата публикации статьи в журнале:
Название журнала: Евразийский Союз Ученых — публикация научных статей в ежемесячном научном журнале, Выпуск: , Том: , Страницы в выпуске: -
Данные для цитирования: . ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ТОПЛИВА НА ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА // Евразийский Союз Ученых — публикация научных статей в ежемесячном научном журнале. Технические науки. ; ():-.

Наши полувековые исследования в области нефтеводоочистки [1-7] позволяют утверждать, что научное решение экологических проблем, связанных с загрязнением водной и воздушной сред углеводородами, существует, и мы готовы немедленно приступить к реконструкции промышленных комплексов, являющихся основными источниками антропогенного воздействия. В сферу наших исследований попали и вопросы регенерации мономеров и растворителей в органических производствах [2], и очистка судовых нефтесодержащих вод [3], и эксплуатация оборудования, предназначенного для хранения, переработки и транспортировки углеводородного сырья [1,4,7,8], и ликвидация нефтяных разливов [1,6], и утилизация обводнённых углеводородов [4,5,7].

 Найденные нами решения базируются на результатах исследования взаимодействия одиночных частиц с потоком вязкой среды в узких щелевидных каналах [1]. К таким решениям следует, например, отнести:

  • реализацию микрофильтрационного разделения эмульсий без использования полупроницаемых мембран [1,3],
  • использование эффекта Пуазейля для интенсификации процессов тонкослойной сепарации [1,8],
  • создание сепараторов нового типа с подвижными коалесцирующими дисками [1,6],
  • создание бессточных промывочных комплексов для обслуживания нефтетранспортного оборудования [1,8],
  • разработка методов и средств обезвоживания вязких углеводородов [1,7,9,10].

Научно обоснованные технические решения, подтверждённые практическими проверками в условиях действующих производств, были призваны стимулировать внедрение современных энергосберегающих технологий, отказаться от использования воды в качестве «рабочих тел» для отмывки наливного и транспортного оборудования и полностью прекратить загрязнения водоёмов и атмосферы углеводородами. Но, несмотря на значительный экономический эффект, который могли получить предприятия нефтетранспорта и теплоэнергетического комплекса, внедряя передовые технологии, намерений инвестировать предлагаемые нами проекты реконструкции промывочных комплексов и станций обезвоживания котельного топлива озвучено не было. «Незаинтересованность» частных компаний в совершенствовании своих технологий можно объяснить только тем, что в сложившейся ситуации их руководители лично получают соразмерную прибыль, реализуя обводнённые углеводороды через предприимчивых посредников. Последние, пользуясь тем, что надёжный постоянный контроль над составами топлива, направляемого на сжигание, и выбрасываемых в атмосферу дымовых газов отсутствует, ухитряются «договариваться» с потребителями котельного топлива добавлять в него часть обводнённых углеводородов («бодяжить»). Такой способ утилизации обводнённых углеводородов не может остаться незамеченным, поскольку повышение концентрации водяных паров флегматизирует процесс горения, заметно снижая полноту сгорания топлива. А поскольку топливо сгорает не полностью, температура в зоне горения заметно снижается по сравнению с её расчётным значением [5]. Ущерб от деятельности таких «рационализаторов» наносится, в первую очередь, потребителям дорожающего тепла, а также атмосфере нашей планеты, куда выбрасывается до 40% несгоревших углеводородов [4,5,10].

В сложившейся ситуации призывы отказаться от личной выгоды в пользу интересов всего населения планеты и наших потомков, в частности, едва ли окажутся продуктивными. Без экономических рычагов снизить загрязнения атмосферы едва ли удастся. Но такие рычаги можно создать, если разработать и узаконить методику оценки величины экологического эффекта, наносимого деятельностью каждого предприятия теплоэнергетического комплекса. Цель настоящего научного сообщения – предложить такую методику.

В процессе сжигания обводнённого топлива, предварительно, как и воздух, нагретого до Т0, тепловой эффект реакции горения Q расходуется на увеличение энтальпии от I1 до I2 газообразных продуктов, присутствующих в топке, на испарение балластной воды Х∙mr, а также на прямые теплопотери от наружной поверхности стенок топки, Q:

 где m – масса обводнённого топлива, кг;     Х – массовая доля воды в топливе, безразм.;     r – теплота парообразования воды, Дж/кг.

При достаточной теплоизоляции стенок топки температура их наружной поверхности не превышает 45оС, а коэффициент теплоотдачи в окружающую среду α ≤ 10 Вт/м2К. Температуру воздуха рабочей зоны в топочном отделении поддерживают ~ 25оС. Зная площадь наружного слоя теплоизоляции печи F, м2, можно оценить прямые теплопотери величиной N*:

ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ТОПЛИВА НА ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

что при F ≤ 25 м2 составит Q ≤ 10∙(45-25)∙25 ~ 5000 Вт.

При сжигании более 200 кг/ч котельного топлива с теплотой сгорания    q ~ 40 МДж/кг [8] теплопроизводительность печи можно оценить величиной NΣ ~ 200∙40106/3600 ~ 2,22106 Вт.  Доля теплопотерь в этой величине (N*/NΣ) не превышает 0,23%, поэтому в инженерно-экономических расчётах, выполняемых с точностью до 1%, прямыми теплопотерями можно пренебречь.

Тепловой эффект процесса горения при неполном сгорании углеводородов можно рассчитать по формуле:

где  q – теплотворная способность безводного топлива, Дж/кг;  ω* – массовая доля несгоревших углеводородов, безразм.

Разность энтальпий газообразных продуктов при фактической температуре горения (ТΘ) и начальной температуре (Т0), до которой предварительно подогревается воздух перед подачей в топку, определим, как

ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ТОПЛИВА НА ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

где М – общая масса веществ, присутствующих в зоне горения, кг; а Cp – теплоёмкость продуктов горения, Дж/(кг∙К).

С учетом выражений 1 – 4 уравнение теплового баланса можно записать в виде

ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ТОПЛИВА НА ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Решая уравнение 5 относительно ω*, можно определить, какая доля углеводородов не успела окислиться за время пребывания в зоне горения.

ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ТОПЛИВА НА ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Чтобы вычислить ω*, необходимо знать, какая температура ТΘ поддерживается в процессе горения, до какой температуры Т0 предварительно подогреваются исходные продукты и какую долю от общей реакционной массы М составляют вода Хm и углеводороды m∙(1–Х). Значения других переменных можно определить заранее: удельную теплоёмкость топочных газов Cp=1,15 кДж/кг, теплоту парообразования воды r = 2257 кДж/кг, а удельную теплотворную способность котельного топлива  q = 40 МДж/кг [5].

Рассмотрим случай утилизации m кг/ч обводнённых мазутов в печи, не оборудованной камерой дожигания. Влагосодержание мазута Х по данным лабораторных анализов равно 0,2, что соответствует 0,8m углеводородов и 0,2m воды. С учётом коэффициента избытка (α ~ 1,2) расходуется ~ 18 кг воздуха на сжигание каждого килограмма углеводородов [5], или 18∙0,8m каждый час. Тогда общая масса поступающих в топку продуктов М = 18∙0,8m + m. Подставив в уравнение 8 принятые значения констант (принимаем  Т0 = 100оС) и переменных и выполнив необходимые преобразования, получим

ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ТОПЛИВА НА ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Полученное уравнение 7 позволяет сразу определить долю несгоревших высокомолекулярных углеводородов (мазута), выбрасываемых с дымовыми газами, если температура в зоне горения не превышает ТΘ. Так, если ТΘ1000оС, то ω* ~ 0,36, если ТΘ900оС, то ω* ~ 0,415, а если ТΘ800оС, то ω* ~ 0,471. Т.о., подавая на сжигание 200 кг/ч такого топлива, мы выбрасываем с дымовыми газами, 57,6; 66,4 и 75,36 кг/ч углеводородов, соответственно.

Чтобы мотивировать поставщиков и потребителей котельного топлива снижать загрязнение атмосферы продуктами неполного сгорания и, как следствие, угрозу «парникового эффекта», целесообразно ввести постоянно действующий контроль над режимами работы всех теплогенерирующих установок (котельных и ТЭЦ), работающих на мазуте. Ориентируясь на предлагаемую нами методику, органы государственного экологического контроля могут не только определить экологический ущерб, наносимый предприятием, но и рекомендовать его руководству компенсировать этот ущерб, опираясь на экономически обоснованные нормативы. Без таких решительных шагов добиться внедрения экологически и технологически завершённых технологий в сфере производства, транспорта и использования углеводородов будет весьма проблематично.

 

Список литературы:

  1. Евдокимов А.А. Теория и практика защиты водоёмов от углеводородных загрязнений. Монография. – Saarbrücken, Deutschland: Изд. LambertAcademicPublishing – 2015, 128 c.
  2. Евдокимов А.А., Маленко Ю.И., Смирнов Н.И.Изучение равновесия жидкость–жидкость–пар в системе ацетон-акрилонитрил-вода. //ЖФХ – Л:Изд. АН СССР, N 8, 1974, с. 2415 сл.
  3. Евдокимов А.А.Установка для очистки льяльных вод методом микрофильтрации. // Судостроение– Л:Судостроение, N 4, 1990, с. 18-20.
  4. Евдокимов А.А. Обводнённые нефтеотходы – значительный энергетический ресурс России // Экология и промышленность России. – М.: Изд. ЗАО «Калвис». – 2012, ноябрь, с. 19-21.
  5. Евдокимов А.А., Кисс В.В. Как утилизировать обводнённое топливо. Научный журнал СПБГУНиПТ. Серия: Экономика и экологический менеджмент (электр. журнал) /ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий». — № 1, март 2013,https://www.open-mechanics.com/journals.
  6. Евдокимов А.А., Кисс В.В. Определение размеров капель углеводородов в воде. //Вода и экология. Проблемы и решения. – Санкт-Петербург: Изд. ЗАО «Водопрект» – 2015, № 3, с. 60-66.
  7. Иоффе О.Б., Евдокимов А.А. Результаты испытаний пилотной установки обезвоживания вязких нефтепродуктов // Экология и промышленность России. – М.: Изд. ЗАО «Калвис». – 2010, № 2, с. 22 – 25.
  8. Европейский патент № 01272334.5 по заявке РСТ N 01274223.5-2108-RUMethod of hydrocarbon impurities removal from surfaces. Evdokimov A. A. and other. 01.12.03.
  9. Патент РФ № 2315803. Способ обезвоживания нефтепродуктов А.А. Евдокимов. БИ № 3, 2008
  10. Патент РФ № 2327504. Станция обезвоживания нефтепродуктов. А.А. Евдокимов, О.Б. Иоффе, В.И. Матвеев. БИ №18, 2008 г.[schema type=»book» name=»ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ТОПЛИВА НА ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА» description=»Сжигание обводнённого топлива – одна из основных причин загрязнения атмосферы. Авторы предлагают оригинальную методику расчёта количества загрязнений, выбрасываемых с дымовыми газами. Для этого необходимо контролировать температуру в топке и влагосодержание топлива.» author=»Евдокимов Александр Александрович, Кисс Валерий Вячеславович» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2016-12-27″ edition=»euroasia-science.ru_26-27.02.2016_2(23)» ebook=»yes» ]
Список литературы:


Записи созданы 9819

Похожие записи

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх
https://cbtp.asean.org/slot onlineslot gacorslot gacorslot gacorslot gacorslot gacorslot gacor https://bxartsfactory.org/slot-gacor-maxwin/https://www.splayce.eu/slot-pulsa/ https://esign.bogorkab.go.id/vendor/bin/https://snip.eng.unila.ac.id/wp-content/uploads/slot-gacor/http://desa-bolali.klatenkab.go.id/files/slot-gacor/https://www.jurnal.stimsurakarta.ac.id/public/journals/https://kobar.umkm.kalteng.go.id/files/slot-gacor/https://www.uniqhba.ac.id/assets/slot-gacor/https://www.staipibdg.ac.id/-/slot-online-gacor/https://disdagperin.bekasikota.go.id/slot-gacor/https://journal.widyatama.ac.id/slot-gacor/https://stis.ac.id/slot-gacor/https://gradosyposgrados.ucjc.edu/https://ejurnal.iainlhokseumawe.ac.id/public/slot-deposit-pulsa/https://www.kelasips.com/slot-gacor/ https://www.mope.gm/slot88/https://www.vantru.is/slot88/https://vipnumberbuy.com/slot-deposit-pulsa/https://bio-med.euroasia-science.ru/slot-deposit-dana/https://fastgoal.com/forum/-/slot-gacor/https://www.gamisaulia.com/slot-gacor/https://persianfootball.com/news/wp-content/uploads/2013/01/slot-gacor/https://radiochicha.perugamingshow.com/https://empleabilidad.uigv.edu.pe/slot-gacor/https://civil.annauniv.edu/slot-gacor/https://majubersamagroup.com/slot-gacor/https://fais.psu.ac.th/slot88/https://www.gardencity.university/slot-gacor/http://admission.mnsuam.edu.pk/slot-gacor/https://www.yckmc.edu.hk/slot-gacor/https://www.revistaamexco.com.mx/files/journals/1/articles/51/62c7819f6a734.htmlhttps://www.edithumbs.com/wp-content/uploads/2020/01/slot-gacor-deposit-dana/https://regencyinstitutions.com/uploads/https://beritarajaku.com/http://arc.salleurl.edu/develop/slot-deposit-pulsa/https://www.ducayne100.org/slot-gacor/https://parasolprojects.com/slot-gacor/https://www.kotabaruparahyangan.com/slot-gacor/http://discamino.org/slot-gacor/https://cmc.edu.vn/slot-gacor/https://www.kpsg-solutions.pt/slot-deposit-dana/https://katingankab.go.id/slot-online/http://sintang.go.id/slot-gacor/https://text.co.id/slot-gacor/https://www.stimsurakarta.ac.id/slot-gacor/http://www.loasis-traiteur.com/fileman/https://sipil.ft.unesa.ac.id/slot-gacor/https://kemahasiswaan.unesa.ac.id/slot-gacor/https://empleabilidad.uigv.edu.pe/slot-gacor/https://surjyotsna.org/slot88/https://unitedtowel.com/slot-deposit-pulsa/http://gpm.fe.unesa.ac.id/slot88/https://eapi.sabayon.org/https://www.zeleka.com/slot-gacor/https://nclthailand.com/slot88/https://ft.unesa.ac.id/slot-gacor/https://bot.unesa.ac.id/slot-deposit-pulsa/https://optical.botsolutions.org/slot-gacor/https://www.test-car.pt/slot-gacor/https://ejurnal.methodist.ac.id/files/slot-online/https://jurnal.kwikkiangie.ac.id/files/slot-gacor/https://www.amikmbp.ac.id/slot88/https://ifris.org/slot-gacor/https://biomedicineonline.org/slot-gacor/http://e-journal.sastra-unes.com/slot-gacor/https://www.rtpslotgacor.cc/https://www.fundacionclavel.org/situs-slot-gacor/https://www.fundacionclavel.org/slot88/https://ksrce.ac.in/gacor88/https://sushizobangkok.com/slot88/http://huaplachongnonsea.com/slot-gacor/https://enfermeriadermatologica.org/slot-gacor/http://www.rpchospital.com/slot-gacor/https://www.feiradossofas.pt/slot-gacor/https://sites.google.com/view/slot-gacor-terbaru-hari-ini/https://www.viagsite.com/https://bio-med.euroasia-science.ru/slot-deposit-dana/https://165.22.244.0/https://www.rtppastigacor88.com/http://enfermeriadermatologica.org/slot777/https://slot88.ice.edu.pt/https://belodent.org/-/slot-pulsa/https://history.soc.ku.ac.th/uploads/slot-gacor/https://www.kemasaja.com/slot-gacor/http://www.maktour.co.id/slot-gacor/https://seamolec.org/files/slot-gacor/https://sbyads.ru/slot88/http://www.woconf.com/slot-gacor/https://omnipacgroup.com/slot-gacor/https://icdemolicensewebapi.honeywell.com/https://www.fundacionclavel.org/slot-gacor/ gacor 88https://sshj.in/public/slot-deposit-dana/https://mbmscience.com/public/slot88/situs slot gacorhttps://peshawarhighcourt.gov.pk/slot-gacor/https://www.doutoresdoexcel.com.br/-/slot-gacor/https://mccm.ptcer.pl/slot-demo/https://academconsult.ru/slot-gacor/https://nje.org.na/slot-deposit-dana/https://journals.tma.uz/slot-gacor/https://muru.com.co/slot-deposit-pulsa/https://coresdaterra.com.br/slot-gacor/https://sasurie.com/slot-gacor/https://thejrns.org/slot-gacor/http://a0729171.xsph.ru/https://zombiigrice.com/slot-gacor/https://ijohmn.com/public/slot-gacor/https://www.kuhoo.com/wp-content/uploads/slot-deposit-dana/http://clc.cet.edu/judi-bola/https://www.ijmaberjournal.org/slot-gacor/https://ijorces.org/slot-gacor/https://virtusclean.com/slot-online/https://modernacademy-journal.synceg.net/slot-gacor/https://artescienza.org/wp-content/uploads/slot-gacor/https://journal.icter.org/public/slot-gacor/https://rumosdainformacao.ivc.br/5unsur3/https://dailyexpresstop.com/https://livepublicnews.com/