Удосконалення роботи високотемпературних агрегатів з електротермічним киплячим шаром з метою зменшення викидів парникових

UKR: Дисертація спрямована на вирішення важливих науково-технічних задач підвищення ефективності роботи печей з електротермічним киплячим шаром (ЕКШ) та зменшення викидів парникових газів у високотемпературних хімічних технологіях шляхом заміни викопного палива на електричну енергію. Поставлені задачі вирішені шляхом експериментальних та теоретичних досліджень гідродинаміки та тепломасообміну у печах з ЕКШ. Розроблено інноваційну конструкцію печі ЕКШ для рафінування природного графіту з утилізацією теплоти готового продукту і підігрівом сировини. Теплоутилізатор теплоти забезпечує теплообмін між обробленим матеріалом і сировиною з використанням теплообмінника киплячого шару без вторинного забруднення очищеного графіту. Шляхом математичного моделювання доведено, що використання теплоутилізатора забезпечить підігрів сировини до 500-700°С та дозволить зменшити енерговитрати на 15 -23% при рафінуванні природного графіту у печі ЕКШ.

ENG: The thesis is aimed at solving an important scientific and technical problem of increasing the efficiency of electrothermal fluidized bed (EFB) furnaces and reducing greenhouse gas emissions in high-temperature chemical technologies by replacing fossil fuels with electric power. The above tasks are solved through experimental and theoretical research into hydrodynamics and heat and mass transfer in EFB furnaces. The innovative design of the EFB furnace for refining natural graphite with heat recovery of the finished product and heating of raw materials was developed. The heat recovery unit ensures heat exchange between the processed material and raw materials using the fluidized bed heat exchanger without secondary contamination of the refined graphite. Via mathematical modelling, it is proved that the use of a heat recovery unit will provide heating of raw materials to 500-700°C and will re-duce energy consumption by 15-23% during the refining of natural graphite in the EFB furnace.