Разработка и обоснование конструкции комбинированного аппарата газоочистки дымовых газов

<jats:p>Постановка задачи. Исследование посвящено&lt;b&gt; &lt;/b&gt;повышению эффективности очистки дымовых газов от CO₂, NOₓ и твёрдых частиц путём разработки и расчётного обоснования конструкции аппарата комбинированной очистки дымовых газов. Актуальность работы обусловлена необходимостью снижения техногенной нагрузки на окружающую среду и ужесточением экологических требований к выбросам теплоэнергетического оборудования. Результаты. На основе выполненных теоретических исследований разработана методика расчёта основных конструктивных параметров аппарата комбинированной очистки дымовых газов. Методика учитывает гидродинамические и массообменные характеристики процессов при идеализированных условиях. Полученные расчётные параметры легли в основу разработки конструкции лабораторного стенда. Изготовленный в соответствии с расчётами опытный образец Т-образного адсорбера предназначен для проведения экспериментальных исследований по оценке реальной эффективности предложенного способа комбинированной очистки. Выводы. В результате выполнения теоретического этапа исследования предложена расчётная методика определения основных конструктивных параметров устройства комбинированной очистки дымовых газов от CO₂, NOₓ и твёрдых частиц. Методика разработана для идеализированных условий. На основе выполненных расчётов определены следующие конструктивные параметры лабораторного стенда: диаметр аппарата — 200 мм; длина зон контакта — 1 м; объёмный расход дымовых газов (приведённый к идеальным условиям) — 16,2 м³/ч. Расчётная масса адсорбента (оксидов марганца) составила 47 кг, теоретическое время защитного действия адсорбера — 1,5—2,1 ч. Полученные параметры легли в основу изготовления лабораторного стенда, предназначенного для проведения дальнейших экспериментальных исследований по оценке реальной эффективности предложенного способа комбинированной очистки.</jats:p> <jats:p>Statement of the problem. The study is devoted to improving the efficiency of flue gas cleaning from CO₂, NOₓ, and particulate matter through the development and design validation of a combined flue gas cleaning apparatus. The relevance of the work is due to the need to reduce the technogenic impact on the environment and the tightening of environmental requirements for emissions from thermal power equipment. Results. Based on the theoretical studies performed, a method for calculating the main design parameters of a combined flue gas cleaning apparatus has been developed. The method takes into account the hydrodynamic and mass transfer characteristics of the processes under idealized conditions. The obtained calculated parameters formed the basis for the development of a laboratory bench design. A prototype T-shaped adsorber, manufactured in accordance with the calculations, is intended for conducting experimental studies to assess the real efficiency of the proposed combined cleaning method. Conclusions. As a result of the theoretical stage of the study, a calculation method for determining the main design parameters of a device for the combined cleaning of flue gases from CO₂, NOₓ, and particulate matter is proposed. The method was developed for idealized conditions. Based on the performed calculations, the following design parameters for the laboratory bench were determined: apparatus diameter — 200 mm; length of contact zones — 1 m; volumetric flue gas flow rate (reduced to ideal conditions) — 16.2 m³/h. The calculated mass of the adsorbent (manganese oxides) was 47 kg, and the theoretical protective action time of the adsorber was 1.5—2.1 hours. The obtained parameters formed the basis for manufacturing a laboratory bench intended for further experimental studies to assess the real efficiency of the proposed combined cleaning method.</jats:p>