Білець Д. Ю. Газифікація полідисперсних систем кам’яновугільного походження

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) зі спеціальності 05.17.07 – хімічна технологія палива та паливно–мастильних матеріалів (161 – Хімічні технології та інженерія) – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», спеціалізована вчена рада Д 08.084.05 при Національній металургійній академії України, Дніпро, 2020. Вперше досліджено вплив складу полідисперсних систем на їх поведінку при підготовці до газифікації: час висипання, кут природного укосу та насипну густину при випусканні з бункеру, а також залипання при змішуванні. Розроблені математичні та графічні залежності впливу витрати повітря від 0,0005 до 0,004 м3/хв та температури 400 до 500 °С на значення констант швидкості та енергії активації, виходу твердого залишку, сконденсованих та газоподібних продуктів при газифікації полідисперсних систем. Розроблено принципову технологічну схеми газифікації полідисперсних систем кам’яновугільного походження, яка може бути рекомендована до впровадження. Основними елементами технологічної схеми є масозмішувач, піч та електроконвертор. Встановлено, що з точки зору витрати електроенергії, оптимальний розмір вуглецевої насадки для електроконвертору становить 10–13 мм та визначено, що витрата вуглецевої насадки (коксу) в процесі газифікації становить 0,014 % від загальної маси наважки, або 0,575 % від маси конвертованої сировини. Встановлено, що при використанні пропонованого способу газифікації полідисперсних систем кам’яновугільного походження можна отримати газ, теплота згоряння якого в 1,62–2,47 рази вища за теплоту згоряння газу, отриманого від газифікації за методом Lurgi. Основні теоретичні положення та експериментальні дані дисертації використовуються в навчальному процесі на кафедрах «Хімічної технології переробки нафти і газу» Національного університету «Львівська політехніка», «Металургійного палива та вогнетривів» Національної металургійної академії України та «Технології переробки нафти, газу та твердого палива» Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». Ключові слова: полідисперсна система, кам’яновугільні фуси, буре вугілля, шкаралупа волоського горіха, газифікація, електроконверсія, генераторний газ