Введение
Глава 1. Современное состояние проблемы обеспечения экологической безопасности в сельскохозяйственном производстве Цель и задачи исследования 14
1.1. Источники загрязнения окружающей среды агропромышленного комплекса Республики Саха (Якутия) 14
1.2. Существующие технологии очистки газовых выбросов от вредных компонентов 16
1.3. Пути обеспечения экологической безопасности и ресурсосбережения в сельскохозяйственном производстве 20
1.3.1 Двигатель – как источник вредных выбросов в окружающую среду 22
1.3.2 Особенности использования альтернативных видов топлива для повышения экологической безопасности 27
1.4. Возможность использования природного цеолита в фильтрах очистки газов 35
1.5. Выводы, цель и задачи исследований 44
Глава 2. Методический комплекс проведения теоретических и экспериментальных исследований процесса очистки биогаза 45
2.1. Математическое описание процесса очистки биогаза 49
2.2. Математическая модель процесса очистки биогаза фильтром с природным цеолитом 59
2.3. Выводы по 2 главе 65
Глава 3. Разработка фильтра очистки биогаза с природным цеолитом 66
3.1. Программа экспериментального исследования 66
3.1.1. Выбор фильтрующего элемента для фильтра очистки биогаза 67
3.1.2. Определение порозности фильтрующего элемента 70
3.1.3. Определение степени очистки биогаза 72
3.1.4. Определение зависимости степени очистки биогаза от конструктивных параметров фильтра 73
3.1.5. Определение зависимости перепада давления в фильтре от порозности цеолита 74
3.1.6. Определение степени влияния разработанного фильтра очистки биогаза на рабочий процесс двигателя 76
3.2. Методика планирования эксперимента 79
3.3. Ротатабельное планирование второго порядка 81
3.4. Обоснование выбора основных параметров фильтра очистки биогаза на основе природного цеолита путем априорного ранжирования 84
3.5. Выводы по 3 главе 88
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований фильтров очистки биогаза 89
4.1. Результаты экспериментальных исследований качества очистки биогаза фильтрами с различными наполнителями 89
4.2. Результаты исследования порозности фильтрующего материала 90
4.3. Результаты эксперимента по определению эффективности очистки биогаза 91
4.4. Результаты обоснования конструктивных параметров фильтра 92
4.5. Результаты стендовых испытаний влияния концентрации метана в биогазовом топливе на характеристики двигателя 94
4.6. Проверка адекватности математической модели 96
4.7 Эколого-экономическая оценка применения средств снижения вредных выбросов мобильных машин, эксплуатируемых в аграрном секторе Республики Саха (Якутия) 99
4.7.1 Расчт капитальных затрат на модернизацию топливной системы автомобиля 103
4.7.2 Расчет основных технико-экономических показателей 104
4.7.3 Расчет основных эколого-экономических показателей ущерба от вредных выбросов мобильных машин 105
4.9. Выводы по 4 главе 107
Общие выводы по диссертации 109
Библиографический список 111
Приложения 128
