Energy Consumption and Environmental Aspects of Drying Processes

Authors

DOI:

https://doi.org/10.15407/scine19.02.044

Keywords:

energy saving, drying, ecology

Abstract

Introduction. Energy saving and environment protection are global problems. The energy capacity of world production is growing faster than the industry’s output. Currently, the world has been experiencing a shortage of energy, while environmental pollution has been increasing, as the industrial load on the environment has grown several times in recent years. Therefore, energy resource saving and environment protection have been becoming more and more important.
Problem Statement. Drying belongs to complex energy-intensive processes. Industries that use drying processes consume significant energy resources. The use of outdated drying equipment and imperfect technological processes contributes to the energy resources consumption and environment pollution with vapor that is part of greenhouse gases. Therefore, it is urgent to find ways to reduce these adverse consequences.
Purpose. The purpose of this research is to identify and to analyze the trends in reducing energy consumption and hazardous vapor emissions in the drying processes.
Material and Methods. Analytical and practical methods, comparative analytical and systemic approaches have been employed. Scholarly research works and developments of Ukrainian researchers in the field of study have been used as materials.
Results. The main methods of saving energy and reducing vapor emissions in drying processes have been summarized. The developments of Ukrainian researchers of the Institute of Engineering Thermophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine have made it possible to obtain a significant energy saving that is estimated at 2.0—2.1 million tons of conventional fuel, and to reduce environmentally hazardous vapor emissions by at least 4 million tons per year.
Conclusions. The creation and implementation of new energy-efficient and environmentally safe equipment and technologies allows not only reducing energy consumption and emissions of dangerous vapor into the environment, but also optimizing the use of raw materials and obtaining high-quality products in drying processes.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Yu. Sniezhkin, Institute of Engineering Thermophysics of the National Academy of Science of Ukraine

Director of the Institute, Academician of the National Academy of Sciences of Ukraine, Doctor of Technical Sciences, Professor, Laureate of State Prizes of the USSR and Ukraine in the field of science and technology.

Yuriy Fedorovych is an outstanding scientist in the field of heat energy, heat and mass transfer of thermophysical processes and energy saving technologies. The energy-saving heat technologies and equipment created by him, most of which have no analogues in the world, are protected by patents and implemented at almost 60 enterprises in Ukraine and abroad.

Snezhkin Yuriy Fedorovich was born on April 2, 1947, in the city of Kyiv.

In 1971 he graduated from the Kyiv Polytechnic Institute (now - NTUU "Kyiv Polytechnic Institute"). Snezhkin Yuriy Fedorovych has been working fruitfully at the Institute of Technical Thermophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine for almost 45 years. He went from a young specialist to the director of the Institute.

Fundamental and applied research Yu.F. Snezhkina covers: thermophysical bases of biomass and peat processing into composite fuel, heat and mass transfer processes, phase transformations and deformations during dehydration of colloidal capillary porous bodies, development of new and improvement of existing energy-saving heat technologies and equipment, development of theory and methods.

Yuri Fedorovich is the author of almost 670 scientific publications, including
11 monographs and more than 130 copyright certificates and patents. He heads the department of non-stationary heat and mass transfer in the drying processes of the Institute of Technical Thermophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Professor of Machinery and Apparatus for Chemical and Oil Refining NTUU "Kyiv Polytechnic Institute".

Honorary Professor of the Kazakh University of Engineering and Technology and the South-Eastern University of China.

The successful combination of scientific research work with scientific, organizational and pedagogical activities has been awarded many prizes - the prize established by the Presidents of the NAS of Ukraine, Belarus and Moldova, the prize of the NAS of Ukraine. VI Tolubinsky and the award. O.V. Lykova National Academy of Sciences of Belarus. In addition, Yu.F. Snezhkin was awarded the title of "Inventor of the USSR", "Best Inventor of the National Academy of Sciences of Ukraine", he was awarded the Diploma of the Presidium of the NAS of Ukraine, Honorary Diploma of the Presidium of the Kyiv Chamber of Commerce, the NAS of Ukraine "For Professional Achievements" Scientific and Technical Union of Energy and Electrical Engineering of Ukraine and many others.

Zh. Petrova, Institute of Engineering Thermophysics of the National Academy of Science of Ukraine

Петрова Жанна Олександрівна – головний науковий співробітник, завідувач лабораторії процесів тепломасообміну в теплотехнологіях відділу ТМПТ, в 2005 р. захистила кандидатську дисертацію, в 2013 р. – докторську дисертацію; в 2007 р. присвоєно звання старшого наукового співробітника. Наукова діяльність спрямована на створення, дослідження, розробку сучасного енергоресурсозберігаючого обладнання та теплотехнологій нових видів сухих рослинних порошків і продуктів для швидкого харчування на їх основі, біопалива і добрив на основі торфу, вдосконалення сучасних методів аналізу для виконання робіт по визначенню основних теплофізичних і фізико-хімічних показників колоїдних капілярно-пористих матеріалів у висушеному та порошкоподібному стані при розробці технологічних процесів їх виробництва. Член вченої ради Інституту технічної теплофізики НАН України; вчений секретар та член спеціалізованої вченої ради по захисту наукового ступеня доктора (кандидата) технічних наук в Інституті технічної теплофізики НАН України (Д 26.224.01); член редакційної колегії журналів «Кераміка: Наука та життя» та «Софія Прима: діалог вічного повернення»; 2014-2015 рр. – секретар секції легкої та харчової промисловості комітету з Державних премій України в галузі науки і техніки з правом голосу; член спеціалізованої вченої ради із захисту наукового ступеня доктора (кандидата) технічних наук в Національному технічному університеті України «Київський політехнічний інститут ім. І. Сікорського». Про високий рівень наукових результатів Петрової Ж.О. свідчить присвоєння звання «Винахідник 2016 року Національної академії наук України», відзнака від Національної академії наук України «За професійні здобутки НАН України». Отримала міжнародну нагороду в конкурсі інноваційних прикладних технологій за представлений інноваційний проєкт: «Innovative heat technologies for the production of functional products», м. Вейхай, КНР, 2018 р. Нагороджена пам’ятною відзнакою за наукові досягнення на честь 100-річчя Національної академії наук України від Президії Національної академії наук України. У 2019 році обрана дійсним членом (академіком) Української академії наук у галузі технічних наук. Того ж року нагороджена дипломом учасника Міжнародного академічного форуму «Наукові та технологічні інновації та співробітництво» від імені Генерального секретаря форуму, м. Пекін, КНР. У 2020 році стала лауреатом державної премії в науці та техніці. 

Співавтор 265 наукових публікацій з них 7 монографій, 46 патентів, 16 технічних умов .

References

Energy in Denmark. (2018). Danish Energy Agency, 2020. URL: https://ens.dk/sites/ens.dk/files/Statistik/energyindenmark2018.pdf (Last accessed: 20.12.2021).

Appunn, K., Haas, Y., Wettengel, J. (2020). Germany’s energy consumption and power mix in charts. Clean Energy Wire. URL: https://www.cleanenergywire.org/factsheets/germanys-energy-consumption-and-power-mix-charts (Last accessed: 20.12.2021).

Energy intensity in Europe. URL: https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/indicators/total-primary-energy-intensity-4/assessment-1 (Last accessed: 20.12.2021).

BP Statistical Review of World Energy 2020. URL: https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2020-full-report.pdf (Last accessed: 20.12.2021).

Greenhouse gas emission statistics – emission inventories. URL: https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php?title=Greenhouse_gas_emission_statistics_-_emission_inventories (Last accessed: 20.12.2021).

Energy efficiency of drying processes: thematic collection of articles in 2 volumes. (2021). (Eds. by Sniezhkin Yu. F., Shapa R. O. Volumes 2. Kyiv: About Format LLC [in Ukrainian].

Patent of Ukraine № 49118. Heat pump grain dryer. Sniezhkin Yu. F., Paziuk V. M., Shavryn V. S., Chalaiev D. M., Ulanov M. M. [in Ukrainian].

Sniezhkin, Yu. F., Paziuk, V. M., Petrova, Zh. O., Chalaiev, D. M. (2012). Heat pump grain dryer for seed grain. Kyiv: Poligraf-Service LLC [in Ukrainian].

Petrova, Zh. O., Sniezhkin, Yu. F. (2018). Energy efficient heat technologies for processing functional raw materials: monograph. Kyiv: Scientific opinion [in Ukrainian].

Sniezhkin, Yu. F., Petrova, Zh. O. (2007). Heat exchange processes during the production of carotene-containing powders. Kyiv: Academperiodyka [in Ukrainian].

Patent of Ukraine № 113700. Tape dryer for thermolabile materials. Sniezhkin Yu. F., Sorokova N. M., Shapar R. O. [in Ukrainian].

Korinchuk, D. M. (2021). Scientific bases of energy efficient technologies of solid bio- and peat fuel production. Dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences: 05.14.06 (144). Kyiv.

Downloads

Published

2023-03-18

How to Cite

Sniezhkin, Y., & Petrova, Z. (2023). Energy Consumption and Environmental Aspects of Drying Processes. Science and Innovation, 19(2), 44–55. https://doi.org/10.15407/scine19.02.044

Issue

Section

Scientific and Technical Innovation Projects of the National Academy of Sciences