Газификация медицинских отходов в шахтном реакторе с рециркуляцией газообразных продуктов (по материалам кандидатской диссертации)

Аннотация

Работа посвящена разработке теплотехнических основ создания реактора-газификатора для обезвреживания медицинских отходов с рециркуляцией газообразных продуктов.

В ходе работы проведен комплекс экспериментальных исследований термического разложения основных компонентов медицинских отходов, включая углеводсодержащие материалы, полиолефины и некоторых гетероатомных полимеры. Получены систематизированные данные по выходу и элементному составу всех компонентов (кокс, смола, газ и вода) продуктов пиролиза в диапазоне температур 400-600 °С, а также кинетические параметры разложения в газовой фазе, необходимые для моделирования вторичных реакций. Разработана балансовая зональная модель реактора, описывающая взаимосвязанные процессы в зонах сушки, пиролиза, газификации и охлаждения с учетом рециркуляции продуктов. Установлено, что регулирование расхода воздуха, доли рециркуляции и расхода инертного теплоносителя позволяет стабилизировать поддерживать задаваемую температуру в зоне газификации и обеспечивать автотермический режим в широком диапазоне влажности и состава сырья, что критически важно для гетерогенных отходов. Выполнено CFD/DEM-моделирование газодинамики зоны ввода рециркуляции в плотный слой зернистого материала. Выявлены причины устойчивой пространственной неоднородности фронта газификации: каналирование потока топлива, вытеснение окислителя к стенкам, формирование пристеночных каналов с повышенной скоростью фильтрации. На основе анализа механизмов неоднородности сформулированы конструктивные рекомендации по оптимальной конфигурации фурменного узла.

Результаты работы создают научно-техническую базу для проектирования отечественных установок термического обезвреживания медицинских отходов и могут быть использованы при разработке типоразмерного ряда реакторов для централизованной утилизации.

Скачать автореферат

Возврат к списку