Розробка теплофізичних і технологічних засад рециркуляції та регенерації водню при відновленні залізних порошків
Технологічні можливості максимального використання водню при його рециркуляції і регенерації. Теплофізичні та масообміні характеристики процесу відновлення, величина оптимальної кратності рециркуляції водню. Умови підтримки позитивного тиску в печі.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 14.09.2014 |
| Размер файла | 492,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Аргументована система газопостачання у технології відновлення-відпал. А саме, на стадію відновлення подають гази рециркуляції та відпрацьовані гази з печі відпалу, а на стадію відпалу тільки електролізний водень.
Теоретично й експериментально доведено факт можливості відчистки водню від вологи під час рециркуляції до крапки роси +20°С. Це дозволяє знизити навантаження на блок адсорберів у технологічному ланцюзі відчистки водню, або зовсім його позбутися.
Обґрунтовано застосування порошкових затворів (ПЗ) для локалізації іпічної атмосфери. Реалізація рециркуляції водню стає можливою за рахунок застосування ПЗ. На основі наближення Дарсі проведено числовий аналіз умов роботи ПЗ. Визначено конструктивні й технологічні параметри роботи ПЗ, що гарантують підтримку тиску водню у робочій зоні на рівні 10-15 мм вод. ст. при мінімальному витоку у зовнішнє середовище.
Представлено модель рециркуляційного відновлювального процесу. Експериментально визначено оптимальний гідродинамічний режим у печі з точки зору максимального масообміну. Прораховано енергозберігаючий ефект для схеми, що пропонується.
Ключові слова: відновлення, відпал, електролізний водень, безвуглецевий залізний порошок, рециркуляція, регенерація відновлювального газу, термодинамічні умови.
АННОТАЦИЯ
Ховавко А.И. Разработка теплофизических и технологических основ рециркуляции и регенерации водорода при восстановлении железных порошков. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.06 - техническая теплофизика и промышленная теплоэнергетика - Институт газа НАН Украины, Киев, 2007.
Диссертационная работа посвящена решению проблемы создания энерготехнологии получения безуглеродистого железного порошка методом двухстадийного восстановления мартитового суперконцентрата в среде электролизного водорода. Предложена оригинальная система газоснабжения печных агрегатов с применением рециркуляции и регенерации водорода. На основании кинетических исследований процессов восстановления и отжига в сочетании с методами планируемого эксперимента определена область оптимальных значений для факторов управления процессом. Аргументирован выбор теплового режима для получения безуглеродистого железа - температура не выше 900С. Выявлена переходная область ведения процесса. Торможение восстановления суперконцентрата начинается со степени восстановления 90%. Определена оптимальная, с точки зрения эноргозатрат, область степени предвосстановления, при которой следует прерывать процесс на 1-ой стадии. Получены регрессионные уравнения для времени восстановления и отжига.
Аргументировано положение о подачи в печь отжига только электролизного водорода, а в печь восстановления - обеспыленного, отработанного водорода после печи отжига и газов рециркуляции. Представлена модель рециркуляционного восстановительного процесса.
Показано, что при помощи регенерации водорода его абсолютный (стехиометрический) коэффициент использования зст можно довести до 90%, тогда как, в однопоточных процессах абсолютный зст термодинамически ограничен величиной 29-33% при 100%-ом термодинамическом (относительном) коэффициенте использования водорода.
Изложены энерготехнологические аспекты использования восстановительных атмосфер. Предложено использование порошковых затворов для локализации внутрипечной атмосферы с целью предотвращения утечек дорогостоящего водорода. Рассчитаны геометрические параметры порошкового затвора, позволяющие избежать подкисления порошка и поддерживать необходимое печное давление.
Ключевые слова: восстановление, отжиг, электролизный водород, безуглеродистый железный порошок, рециркуляция, регенерация восстановительного газа, термодинамические условия.
ABSTRACT
Khovavko A.I. Development of thermophysics and technological essentials of hydrogen recirculation and regeneration at iron powders reduction. Manuscript.
Thesis for a Candidate of Technical sciences degree on speciality 05.16.02 “Technical thermophysics and industry heat power engineering” - Gas Institute of National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2007.
The thesis is devoted to developing of energysave technology of carbonless iron powder obtaining by two-stages method of martite superconcentrate reducing by electrolytic hydrogen. Gas supplying original system of the furnaces is offered with application of recirculation branch. An experimental plant on kinetics reducing researches and methods of planning experiment are perfected. The field of process management optimum factors is determined on the base of reducing and annealing kinetics in combination with methods of planning experiment.
Recirculation model of reducing process is represented. Optimum hydrodynamic mode in furnace is calculated from point of view of maximum mass exchange. Energysave effect for offered scheme is counted.
Localization of furnace atmosphere is offered to prevent leakages of expensive hydrogen. Geometrical parameters of powder locks that allow to maintain necessary furnace pressure and to prevent powder oxidising are calculated.
Key words: reducing, annealing, electrolytic hydrogen, carbonless iron powder, recirculation, cleaning of reducing gas, planning experiment.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Розвиток водневої енергетики. Способи видобутку водню, його зберігання та теплотехнічні характеристики. Термохімічна взаємодія металогідридів з воднем. Застосування автомобільних гідридних акумуляторів водню. Макетний зразок водневого автонавантажувача.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 29.01.2013Водень як один з найбільш поширених елементів на Землі. Поняття водневої технології. Методи отримання водневого палива. Різновиди водню та їх характеристика. Роль водню і водневої технології у кругообігу речовин у природі. Водневі двигуни та енергетика.
реферат [37,1 K], добавлен 25.09.2010Розробка водогрійної котельні для забезпечення потреб опалення, вентиляції та гарячого водопостачання. Розрахунок витрат та температур мережної води на опалення, а також теплової схеми котельні. Робота насосів рециркуляції і насосів технологічної води.
дипломная работа [761,1 K], добавлен 16.06.2011Теорія Бора будови й властивостей енергетичних рівнів електронів у водневоподібних системах. Використання рівняння Шредінгера, хвильова функція та квантові числа. Енергія атома водню і його спектр. Виродження рівнів та магнітний момент водневого атома.
реферат [329,9 K], добавлен 06.04.2009Проходження частинки через потенціальний бар'єр. Холодна емісія електронів з металу. А-розпад важких ядер. Реакція злиття тяжкого та надважкого ізотопів водню. Скануючий тунельний мікроскоп. Вивчення квантової механіки в курсі фізики середньої школи.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 19.05.2015Методика визначення коефіцієнту корисної дії та корисної потужності газотурбінної установки без регенерації тепла з ізобарним підведенням тепла за параметрами. Зображення схеми ГТУ без регенерації і з нею, визначення витрати палива з теплотою згорання.
курсовая работа [178,3 K], добавлен 26.06.2010Процеси інтеркаляції водню матеріалів із розвинутою внутрішньою поверхнею. Зміна параметрів кристалічної гратки, електричних і фотоелектричних властивостей. Технологія вирощування шаруватих кристалів, придатних до інтеркалюванняя, методи інтеркалювання.
дипломная работа [454,6 K], добавлен 31.03.2010Основи теоретичного опису розрідженого бозе-газу сформульовані М.М. Боголюбовим. Квантово-механічні хвильові пакети. Вивчення спін-поляризованого водню. Посилення атомів та решітка вихорів в бозе-айнштайнівському конденсаті. Дворідинна модель гелію-II.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 15.12.2013Технологія доменної плавки з застосуванням пиловугільного палива. Зміна рівня використання відновлюваної енергії газів і ступеня прямого відновлення оксиду заліза. Норми компенсації при вдування пиловугільного палива у сурму та технологічні розрахунки.
реферат [30,2 K], добавлен 30.11.2010Світ шукає енергію. Скільки потрібно енергії. Альтернативні джерела енергії. Вітрова енергія. Енергія річок. Енергія світового океану. Енергія морських течій. Енергія сонця. Атомна енергія. Воднева енергетика. Сучасні методи виробництва водню.
дипломная работа [40,8 K], добавлен 29.05.2008Особливості поглинання енергії хвилі коливальними однорідними поверхневими розподілами тиску. Характеристика та умови резонансу. Рекомендації щодо підвищення ефективності використання енергії системою однорідних осцилюючих поверхневих розподілів тиску.
статья [924,3 K], добавлен 19.07.2010Розрахунок освітлення місця розташування печі. Проектування схеми та вибір мережі живлення печі. Двопозиційне регулювання температури печі. Техніко-економічні показники нагрівання деталей. Енергетичний баланс печі. Шляхи підвищення продуктивності печі.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 23.03.2014Що таке тиск та від чого залежить його значення. Одиниці вимірювання тиску та сили тиску. Напрямок дії сили тиску. Як можна змінити тиск. Що потрібно робити, щоб збільшити або зменшити тиск, створюваний тілом. Розрізнення понять тиску та сили тиску.
презентация [2,0 M], добавлен 16.12.2012Ізотермічний процес. Закони ідеальних газів: закон Бойля-Маріотта, закон Гей-Люссака, закон Шарля. Визначення атмосферного тиску за допомогою ізотермічного процесу розширення чи стиснення повітря. Дослід Торрічеллі. Точність вимірювання тиску.
лабораторная работа [129,0 K], добавлен 20.09.2008Аналіз сучасного стану існуючих п’єзодатчиків тиску з мікроконтролером. Розробка оптимального маршруту виготовлення датчика регістра за КМОН-технологією та проведено моделювання технологічного маршруту в програмному середовищі Microwind 3.1 Profesional.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 28.11.2012Вибір оптимальної схеми цехової силової мережі, розрахунок електричних навантажень, вибір кількості та потужності трансформаторів цехової підстанції. Вибір перерізу провідників напругою понад і до 1 кВ, розрахунок струмів короткого замикання і заземлення.
курсовая работа [844,7 K], добавлен 12.03.2015Аналіз призначення розроблювального блоку, умови його експлуатації. Технологія виготовлення друкованої плати. Застосування автоматизації при виготовленні блоку. Розрахунок та оцінка технологічності конструкцій, головні способи та засоби підтримки ритму.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 18.10.2014Теплова потужність вторинних енергетичних ресурсів, використаних в рекуператорі на підігрів повітря і в котлі-утилізаторі для отримання енергії. Використання ВЕР у паровій турбіні і бойлері-конденсаторі. Електрична потужність тягодуттєвих засобів.
контрольная работа [31,9 K], добавлен 21.10.2013Понятие и разновидности электромагнитных систем, применение системы с поперечным движением якоря. Изучение принципа действия и конструктивных особенностей электромагнитных реле максимального тока РТ-40 и напряжения РН-50. Основные характеристики реле.
лабораторная работа [999,6 K], добавлен 12.01.2012Фотоефект у р-n-переходах. Поняття та принцип дії фотодіоду, його функціональні особливості, різновиди та оцінка чутливості. Вибір матеріалу для виготовлення фотодіодів, опис конструкції, розрахунок можливості реалізації рівня фотоелектричних параметрів.
дипломная работа [933,5 K], добавлен 14.07.2013
