2.Правила построения теплообменной системы

- Размещение теплообменников на пинче возможно для потоков, если СРin CPout

- начинать размещение теплообменников необходимо для потоков с максимальным значение СРin и далее в убывающем порядке СРin

- Выше пинча холодные утилиты не используются, горячие потоки охлаждаются до температуры пинча холодными потоками, при необходимости холодные потоки нагреваются горячими утилитами

- Ниже пинча горячие утилиты не используются, холодные потоки нагреваются до температуры пинча рекуперацией теплоты горячих потоков, при необходимости горячие потоки охлаждаются холодными утилитами.

Явления переноса.

2. Закон вязкости Ньютона

Закон вязкости (внутреннего трения) Ньютона — математическое выражение, связывающее касательное напряжение внутреннего трения (вязкость) и изменение скорости среды в пространстве (скорость деформации) для текучих тел (жидкостей и газов):

,

где величина  называется коэффициентом внутреннего трения или динамическим коэффициентом вязкости (единица СГС — пуаз); с физической точки зрения она представляет собой удельную силу трения при градиенте скорости, равном единице. Кинематическим коэффициентом вязкости называется величина (единица СГС — Стокс, − плотность среды).

Закон Ньютона может быть получен аналитически приёмами физической кинетики, где вязкость рассматривается обычно одновременно с теплопроводностью и соответствующим законом Фурье для теплопроводности. В кинетической теории газов коэффициент внутреннего трения вычисляется по формуле

,

где  — средняя скорость теплового движения молекул, − средняя длина свободного пробега.

ТБО

2. Аэробная и анаэробная ферментация отходов

ФЕРМЕНТАЦИЯ, метаболический процесс, протекающий с выделением энергии, в результате которого молекулы сахара и крахмала без поступления воздуха разлагаются на углекислый газ и этанол. Этот процесс катализируется при помощи энзимов. Обычно он протекает в микроорганизмах (прежде всего в дрожжах). Ферментация (иначе называемая брожением) применяется при изготовлении теста для хлеба, в виноделии и пивоваренном деле, а также для выдержки сыра.

ФЕРМЕНТАЦИЯ: Существуют два основных типа разложения органических веществ: аэробная (в присутствии кислорода) и анаэробная (при отсутствии кислорода). Все органические материалы, как животные и растительные могут быть подвергнуты этим двум процессам, но продукты разложения будут различны при разных типах разложения. Аэробное разложение (брожение) будет производить углекислый газ, аммиак и некоторые другие газы, в небольших количествах, тепло в больших количествах, и конечный продукт, который может быть использован в качестве удобрения. Анаэробный распад будет производить метан, диоксид углерода, водорода и некоторые другие газы, очень мало тепла и конечный продукт с более высоким содержанием азота, чем производимый путем аэробной ферментации. Анаэробный распад происходит в два этапа. На первом этапе, кислые бактерии демонтируют сложные органические молекулы на пептиды, глицерин, спирт и простые сахара. Когда эти соединения получены в достаточном количестве, второй тип бактерий, начинает преобразовывать эти простые соединения в метан.  КИСЛОТНОСТЬ: Анаэробное разложение происходит в диапазоне рН от 6,8 до 8,0. При более высокой кислотности процесс брожения будет происходить с более низкой скоростью. Брожение будет резко замедлятся или вовсе остановится, пока бактерии поглощают кислоты. Высокое значение рН будет стимулировать производство углекислого газа, чтобы нейтрализовать смесь. Углерод к азоту Бактерии, ответственные за анаэробный процесс, как и все живые организмы потребляют углекислый газ. Если все условия благоприятны для производства биогаза, а основные условия соотношения углерода к азоту примерно 30 – 1, такое соотношение позволит предотвратить потерю качества удобрений и поднимет процент содержания метана в получаемом биогазе. ТЕМПЕРАТУРЫ: Анаэробный распад отходов происходит при температурах, лежащих в диапазоне от 0 ° C и 69 ° С. Добыча газа является наиболее продуктивной при температурах между 29 ° C до 41 ° С и от 49 ° C до 60 ° C. Это связано с тем, что два различных типа бактерии размножаются лучше всего в этих двух диапазонах, но при высокой температуре бактерии гораздо более чувствительны к внешнему влиянию. Температура от 32 ° C до 35 ° С оказалась наиболее эффективной для стабильного и непрерывного производства метана. Биогаз, произведенный за пределами этого диапазона будет иметь более высокий процент двуокиси углерода и других газов, что ухудшает качество производимого газа. ПРОЦЕНТ ТВЕРДЫХ ТЕЛ: Анаэробное сбраживание органических веществ будет проходить лучше, если входящий материал состоит из примерно 8% сухого вещества. В случае производства биогаза из свежего коровьего навоза, вложенное количество «чистого» навоза разводят примерно равным количеством воды.

Процесс аэробной твердофазной ферментации можно разделить на два периода. Первый — климация микрофлоры. Эта фаза при соответствующих условиях может быть сокращена с 32 до 12 часов путем принудительного подогрева органической массы искусственными источниками тепла (горячее водоснабжение, продувка горячим воздухом, использование электротенов перед вентиляторами).

Вторая фаза — интенсивное развитие и размножение мезофильных, а затем и термофильных бактерий (22—54 часа), сопровождающееся выделением биологического тепла и повышением температуры компостируемой массы до 30—80 °С.

Таким образом, аэробная твердофазная ферментация — биотермический процесс минерализации и гумификации веществ, происходящий под воздействием в основном термофильных (теплолюбивых) микроорганизмов. Сначала температура компостируемой массы повышается с 10 до 47 °С. На этой стадии усиленно размножаются мезофильные микроорганизмы (оптимальная температура их развития — 30—45 °С). Затем температура поднимается до 55-80 "С, что приводит к гибели мезофилов и росту числа термофилов. Это самая важная фаза компостирования, во время которой окислительные процессы достигают наибольшей интенсивности.

Химкад