В. А. Стасов, А. М. Миронов, М. В. Ільченко, Ю. А. Селіхов, К. О. Горбунов, С. М. Биканов, Є. В. Краснокутський

КОМПЛЕКСНИЙ ОГЛЯД МЕТОДІВ ТЕПЛОВОЇ ІНТЕГРАЦІЇ ВТОРИННИХ ЕНЕРГОРЕСУРСІВ У ТЕХНОЛОГІЧНІ ПРОЦЕСИ ДЛЯ ОПТИМІЗАЦІЇ ПРИРОДОЄМНОСТІ ПРОМИСЛОВОЇ ПРОДУКЦІЇ

Introduction

КОМПЛЕКСНИЙ ОГЛЯД МЕТОДІВ ТЕПЛОВОЇ ІНТЕГРАЦІЇ ВТОРИННИХ ЕНЕРГОРЕСУРСІВ У ТЕХНОЛОГІЧНІ ПРОЦЕСИ ДЛЯ ОПТИМІЗАЦІЇ ПРИРОДОЄМНОСТІ ПРОМИСЛОВОЇ ПРОДУКЦІЇ. Огляд методів теплової інтеграції вторинних енергоресурсів у промпроцеси. Підвищуйте енергоефективність, оптимізуйте природоємність та утилізуйте відпрацьоване тепло.

Abstract

У статті представлено комплексний системний огляд методів теплоенергетичної інтеграції у хіміко-технологічних процесах з акцентом на підвищення енергоефектив- ності, зниження викидів парникових газів та раціональне використання вторинних ре- сурсів, які виступають джерелами теплоти. Досліджено основні напрями утилізації від- працьованого тепла, зокрема використання димових газів, гострої пари, вторинної па- ри, тепла побутових та промислових стоків, а також енергії надлишкового тиску в газо- розподільних системах. Окрему увагу приділено технологіям когенерації, рекуперації, використанню теплових насосів та теплообмінного обладнання у різних галузях проми- словості. Показано, що димові гази можуть бути ефективним джерелом повторного те- плового використання завдяки високій температурі та поширеності у більшості тепло- вих процесів. Водночас описано обмеження, пов’язані з нерівномірністю впливу їхньо- го теплового поля та високими витратами на транспортування. Розглянуто переваги та недоліки використання вторинної пари у процесах випарювання, дистиляції, сушіння, опалення та генерації електроенергії. Проаналізовано перспективи інтеграції у стічних і промислово-каналізаційних системах, що дозволяє зменшити екологічне навантаження та частково компенсувати втрати тепла. Наголошено на потенціалі рекуперації тепла на рівні компонентів, будівель, мереж та очисних споруд, визначено технічні складності впровадження через забруднення теплообмінного обладнання. Розглянуто феномен втрати енергії при редукуванні тиску у газопроводах, що відкриває можливості для впровадження турбодетандерів. У підсумку дослідження вказано на стратегічну важливість теплоенергетичної інтеграції як шляху до зниження ресурсоємності та підвищення стійкості промислових систем. Обґрунтовано, що найбільш перспективним напрямом є утилізація тепла димових газів, хоча у залежності від галузі більш доцільними можуть виступати й інші варіанти. Практичне значення дослідження полягає у створенні теоретичного підґрунтя для впровадження енергоощадних рішень у промисловості на основі системної інтеграції теплових потоків.

Review

The article, "КОМПЛЕКСНИЙ ОГЛЯД МЕТОДІВ ТЕПЛОВОЇ ІНТЕГРАЦІЇ ВТОРИННИХ ЕНЕРГОРЕСУРСІВ У ТЕХНОЛОГІЧНІ ПРОЦЕСИ ДЛЯ ОПТИМІЗАЦІЇ ПРИРОДОЄМНОСТІ ПРОМИСЛОВОЇ ПРОДУКЦІЇ," presents a timely and highly relevant systematic review of thermal energy integration methods. Addressing critical contemporary challenges, the paper aims to provide a comprehensive overview of strategies for leveraging secondary energy resources in chemical-technological processes. Its core objective is to enhance energy efficiency, mitigate greenhouse gas emissions, and optimize the resource intensity of industrial production, thereby contributing significantly to industrial sustainability and ecological responsibility. The authors systematically explore a diverse array of secondary heat sources, including flue gases, live and secondary steam, heat from domestic and industrial wastewater, and the often-overlooked energy from excess pressure in gas distribution systems. The review delves into various integration technologies such as cogeneration, recuperation, heat pumps, and specialized heat exchange equipment, analyzing their applicability across different industrial sectors. A strength of the work lies in its nuanced discussion of each method, detailing both their advantages and inherent limitations – for instance, highlighting the high potential of flue gases despite transportation challenges, or the technical complexities of heat exchanger fouling in wastewater recuperation. This comprehensive treatment provides a valuable comparative analysis of available solutions. This review offers a robust theoretical foundation for implementing energy-saving solutions through systemic heat flow integration in industry. The identification of flue gas utilization as a particularly promising direction, alongside the acknowledgement that optimal choices are industry-dependent, demonstrates a pragmatic approach. While the abstract strongly emphasizes the "optimization of resource intensity," future iterations of such a comprehensive review could benefit from an explicit discussion of economic feasibility and detailed industrial case studies to further bridge the gap between theoretical potential and practical implementation. Nevertheless, the paper's clear articulation of strategic importance and practical implications makes it a valuable resource for researchers, engineers, and policymakers striving to enhance the sustainability and energy security of industrial systems.

Full Text

Comments

You need to be logged in to post a comment.