Розробка електротехнологічної установки для виробництва біодобавок на основі вуглецевих сорбентів

Abstract

Кашанського Владислава Валерійовича, «Розробка електротехнологічної установки для виробництва біодобавок на основі вуглецевих сорбентів». Кваліфікаційна дипломна робота на здобування другого (магістерського) рівня вищої освіти за спеціальністю 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка». Миколаївський національний аграрний університет, Миколаїв, 2022 р. Існуючі методи виробництва біодобавок різноманітні та мають як переваги, так і недоліки. Найбільш суттєвими недоліками є застосування термохімічних процесів, які окрім утворення певних корисних продуктів супроводжуються формуванням відходів (іноді навіть токсичних), що потрібно утилізувати. Підвищення ступеня дисперсності твердих біодобавок, особливо на основі вуглецевих сорбентів є тим результатом, що за рахунок розвинутої площі, збільшує їх реагентоздатність на порядки. Тому розвиток технологій, які дозволяють цього досягти є актуальною задачею для вітчизняного агропромислового комплексу. Відомо, що реалізація електроіскрового розряду між часточками вуглецевого матеріалу у рідині призводить до їх подрібнення та утворення дрібнодисперсних вуглецевих сорбентів з розвиненою поверхнею. Їх розміри та реагентоспроможність на порядки перевищують ті ж характеристики біодобавок вироблених традиційними методами, що й обґрунтовує актуальність магістерської роботи. Дана магістерська робота присвячена розробці електротехнологічної установки з виробництва біодобавок на основі вуглецевих сорбентів для покрашення технологічного процесу виробництва сільськогосподарської продукції. В результаті виконання дослідницької роботи, були отримані наукові результати, які пов’язані з: визначенням комбінацій параметрів для забезпечення ефективного електротехнологічного процесу диспергування вуглецевих матеріалів; розробкою двох моделей процесу виробництва біодобавок – електротеплова і замкнута електродинамічна; розробленням структурної та функціональної схеми електротехнологічної установки. Відповідно до наукових результатів, отримані їхні практичні значення, а саме: проведено розрахунок перехідних процесів у двох зарядних ланцюгах схеми, з продуктивністю обробки від 0,01 до 0,1 кг/год; виконано моделювання перехідних процесів в електроіскровому навантаженні, що дозволило запропонувати співвідношення між параметрами розрядного контуру, яке забезпечує стабільні електричні характеристики та відповідно сам розрядний процес одержання біодобавок.

Vladyslav Valeryovych Kashansky, "Development of an electrotechnological installation for the production of bioadditives based on carbon sorbents." Qualifying diploma work for obtaining the second (master's) level of higher education in specialty 141 "Electric power engineering, electrical engineering and electromechanics". Mykolaiv National Agrarian University, Mykolaiv, 2022. Existing methods of producing bio-additives are diverse and have both advantages and disadvantages. The most significant disadvantages are the use of thermochemical processes, which, in addition to the formation of certain useful products, are accompanied by the formation of waste (sometimes even toxic), which must be disposed of. Increasing the degree of dispersion of solid bioadditives, especially on the basis of carbon sorbents, is the result of the fact that due to the developed area, their reactivity increases by several orders of magnitude. Therefore, the development of technologies that allow this to be achieved is an urgent task for the domestic agro-industrial complex. It is known that the implementation of an electric spark discharge between particles of carbon material in a liquid leads to their grinding and the formation of finely dispersed carbon sorbents with a developed surface. Their size and reactivity by orders of magnitude exceed the same characteristics of bioadditives produced by traditional methods, which justifies the relevance of the master's work. This master's thesis is devoted to the development of an electrotechnological installation for the production of bioadditives based on carbon sorbents for the improvement of the technological process of agricultural production. As a result of the research work, scientific results were obtained, which are related to: determination of combinations of parameters to ensure an effective electrotechnological process of dispersing carbon materials; development of two models of the production process of bioadditives - electrothermal and closed electrodynamic; development of the structural and functional scheme of the electrotechnological installation. According to the scientific results, their practical values were obtained, namely: the calculation of transient processes in two charging circuits of the scheme was carried out, with processing productivity from 0.01 to 0.1 kg/h; modeling of transient processes in the electric spark load was carried out, which made it possible to propose a relationship between the parameters of the discharge circuit, which ensures stable electrical characteristics and, accordingly, the discharge process itself of obtaining bio-additives.