Синергетические реакционно-массообменные процессы в газожидкостных аппаратах и топливных агрегатах химической технологии

Abstract

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.17.08 – процессы и оборудование химической технологии. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт" Министерства образования и науки Украины, Харьков, 2016 г. Диссертационная работа посвящена решению актуальной инжиниринговой научно-технической проблемы: разработать современные энергоэффективные экологически чистые технологии, средства генерирования и потребления тепловой энергии с применением систем рекуперации теплоты на основе синергетического единства аппаратурно-технологического оформления процессов и системного подхода. В работе разработаны научно-методологические основы и практические способы повышения эффективности использования топлива в газожидкостных аппаратах и топливных агрегатах химической технологии за счет интенсификации тепловых процессов в их рабочем пространстве. С позиции совершенствования топливо– и материалосберегающих техники и технологий созданы новые конструкции газожидкостных аппаратов и топливных агрегатов. На их основе синтезированы экологически чистые энергоэффективные технологические системы (ЭТС), приемлемые для химической технологии и других сфер промышленности, коммунального, сельского хозяйства, отвечающие современным энергетическим и экологическим требованиям. Систематизированы методы интенсификации гетерогенных процессов в теплотехнологических аппаратах; предложены новые перспективные РТ и АК методы интенсификации и обоснована целесообразность их практического использования при синтезе новых ЭТС на базе синергетически совмещенных реакционно-разделительных процессов (обеспечение неоднофазности, наложение электрических и магнитных полей на контактирующие фазы, оптимизация параметров пульсаций в гетерогенных системах, одно- и многотипное комбинирование теплогенерирующих аппаратов, обеспечение многократных входных и концевых эффектов, соударения, закручивания, взаимной эжекции контактирующих фаз и их осциллирования, циклический подвод энергии). Разработанные и приведенные в диссертации аппараты, технологические процессы и оборудование широко внедрены на предприятиях Минхимпрома, Минметаллургии, Минавтопрома, Минкоммунхоза Украины и стран СНГ.

A thesis for Doctor of Technical degree, specialty 05.17.08 – process and equipments of chemical technology. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2016. The thesis deals with the improvement of actual engineering science-technical problem: the development of the modern energy effective ecological technologies, the means of energy generation and consumption using the heat recuperation systems on the base of synergetic unity of hardware implementation of the processes and system approach. For that the methodological fundamentals and practical methods of increasing of fuel utilization efficiency in the gas-liquid apparatuses and in the fuel combustion units of chemical technology at the expense of heat processes intensification were developed. Looking for improvements in fuel efficiency and materials saving the new constructions of gas-liquid apparatuses and fuel combustion units were created. On this base the ecological and energy efficiency technological systems were synthesized. They confirm to the requirements of modern power engineering and they are acceptable for the chemical technology and the other industries, as well as for communal services and agriculture. The high-effective contact-module system was developed. It was equipped with the immersion combustion apparatuses with multiple phase inversion and oscillation modulating of contacted phases. The system can be used for heat supply of industrial and agricultural buildings, apartment houses without using boilers with heat utilization of combustion products, when heat rating of 200, 400, 600, 1000, 2000 kWt is assumed, depending a need for generated heat. The expenses for complex structures and buildings’ heating using the development are decreased by 2,5 – 2,8 times in comparison with the traditional means. Contact-module system has stood the government heat-ecological test, which confirmed its high efficiency, ecological compatibility, serviceability. Construction standard specifications for serial production in the different branches of economy were obtained. The developed and presented in the thesis apparatuses, technological processes and equipments were applied in chemistry, metallurgy, motor-car industries and in communal services in Ukraine and CIS countries.