MATHEMATICAL DESCRIPTION OF THE SOLID FUEL GASIFICATION PROCESS IN A FIXED BED: 1. NUMERICAL RESULTS OF THERMAL-CHEMICAL PROCESSING OF PEAT IN A VAPOR- OXYGEN MIXTURE UNDER A PRESSURE OF 3 MPa

MATHEMATICAL DESCRIPTION OF THE SOLID FUEL GASIFICATION PROCESS IN A FIXED BED: 1. NUMERICAL RESULTS OF THERMAL-CHEMICAL PROCESSING OF PEAT IN A VAPOR- OXYGEN MIXTURE UNDER A PRESSURE OF 3 MPa

Построена система параболических уравнений, описывающая нестационарный процесс аэродинамики, тепломассообмена и химического реагирования твердого топлива (частиц торфа или биомассы) в парокислородной смеси в неподвижном слое с учетом конвективного теплообмена между газом и дисперсной фазой, радиацио...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2019
Автор: Rokhman, B.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2019
Теми:
fixed bed
coal
thermal conductivity
steam-oxygen gasification
conductive
radiation
temperature.
Онлайн доступ:https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/219
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Vidnovluvana energetika

Репозитарії

Vidnovluvana energetika
id veorgua-article-219
record_format ojs
institution Vidnovluvana energetika
baseUrl_str
datestamp_date 2019-10-10T19:02:10Z
collection OJS
language Ukrainian
topic fixed bed
coal
thermal conductivity
steam-oxygen gasification
conductive
radiation
temperature.
spellingShingle fixed bed
coal
thermal conductivity
steam-oxygen gasification
conductive
radiation
temperature.
Rokhman, B.
MATHEMATICAL DESCRIPTION OF THE SOLID FUEL GASIFICATION PROCESS IN A FIXED BED: 1. NUMERICAL RESULTS OF THERMAL-CHEMICAL PROCESSING OF PEAT IN A VAPOR- OXYGEN MIXTURE UNDER A PRESSURE OF 3 MPa
topic_facet fixed bed
coal
thermal conductivity
steam-oxygen gasification
conductive
radiation
temperature.
неподвижный слой
торф
теплопроводность
парокислородная газификация
кондуктивный
радиационный
температура.
format Article
author Rokhman, B.
author_facet Rokhman, B.
author_sort Rokhman, B.
title MATHEMATICAL DESCRIPTION OF THE SOLID FUEL GASIFICATION PROCESS IN A FIXED BED: 1. NUMERICAL RESULTS OF THERMAL-CHEMICAL PROCESSING OF PEAT IN A VAPOR- OXYGEN MIXTURE UNDER A PRESSURE OF 3 MPa
title_short MATHEMATICAL DESCRIPTION OF THE SOLID FUEL GASIFICATION PROCESS IN A FIXED BED: 1. NUMERICAL RESULTS OF THERMAL-CHEMICAL PROCESSING OF PEAT IN A VAPOR- OXYGEN MIXTURE UNDER A PRESSURE OF 3 MPa
title_full MATHEMATICAL DESCRIPTION OF THE SOLID FUEL GASIFICATION PROCESS IN A FIXED BED: 1. NUMERICAL RESULTS OF THERMAL-CHEMICAL PROCESSING OF PEAT IN A VAPOR- OXYGEN MIXTURE UNDER A PRESSURE OF 3 MPa
title_fullStr MATHEMATICAL DESCRIPTION OF THE SOLID FUEL GASIFICATION PROCESS IN A FIXED BED: 1. NUMERICAL RESULTS OF THERMAL-CHEMICAL PROCESSING OF PEAT IN A VAPOR- OXYGEN MIXTURE UNDER A PRESSURE OF 3 MPa
title_full_unstemmed MATHEMATICAL DESCRIPTION OF THE SOLID FUEL GASIFICATION PROCESS IN A FIXED BED: 1. NUMERICAL RESULTS OF THERMAL-CHEMICAL PROCESSING OF PEAT IN A VAPOR- OXYGEN MIXTURE UNDER A PRESSURE OF 3 MPa
title_sort mathematical description of the solid fuel gasification process in a fixed bed: 1. numerical results of thermal-chemical processing of peat in a vapor- oxygen mixture under a pressure of 3 mpa
title_alt МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ГАЗИФИКАЦИИ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В ФИКСИРОВАННОМ СЛОЕ: 1. ЧИСЛЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТОРФА В ПАРОКИСЛОРОДНОЙ СМЕСИ ПОД ДАВЛЕНИЕМ 3 МПа
description Построена система параболических уравнений, описывающая нестационарный процесс аэродинамики, тепломассообмена и химического реагирования твердого топлива (частиц торфа или биомассы) в парокислородной смеси в неподвижном слое с учетом конвективного теплообмена между газом и дисперсной фазой, радиационно-кондуктивного теплопереноса твердой фазы, лучистого и кондуктивного теплообмена частиц слоя со стенкой реактора, гетерогенных и гомогенных химических реакций, сил тяжести и аэродинамического сопротивления. На основании полученной системы уравнений разработаны алгоритм и программа, с использованием которой получена детальная информация о распределении основных параметров рабочего процесса термохимической переработки торфа под давлением 3 МПа в зависимости от времени для двух вариантов: при отношении массовых долей в парокислородной смеси H2О/O2 = 70/30 и H2О/O2 = 40/60. Проведен сравнительный анализ этих вариантов. Показано, что: а) в первом варианте H2О/O2 = 70/30, где в зоне максимальных тепловыделений температура частиц торфа оказывается ниже, чем температура начала деформации золы, организуется режим газификации с твердым шлакоудалением. Во втором – H2О/O2 = 40/60 за счет высокой интенсификации процесса температура твердой фазы в окислительной зоне значительно превышает температуру жидкоплавкого состояния золы, что позволяет организовать режим газификации торфа с устойчивым вытеканием жидкого шлака из газогенератора; б) вариант 1 характеризуется высоким содержанием балласта в синтетическом газе CO2 = 22,4 % и H2O = 10,3 % и сравнительно низкой объемной долей горючей части – CO+H2 = 67,4 %, по сравнению с вариантом 2 – CO2 = 1,5–2 %, H2O = 0,1–0,6 % и CO+H2 = 98 %. Библ. 1, табл. 1,  рис.10.
publisher Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
publishDate 2019
url https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/219
work_keys_str_mv AT rokhmanb matematičeskoeopisanieprocessagazifikaciitverdogotoplivavfiksirovannomsloe1čislennyerezulʹtatytermohimičeskojpererabotkitorfavparokislorodnojsmesipoddavleniem3mpa
AT rokhmanb mathematicaldescriptionofthesolidfuelgasificationprocessinafixedbed1numericalresultsofthermalchemicalprocessingofpeatinavaporoxygenmixtureunderapressureof3mpa
first_indexed 2025-07-17T11:37:46Z
last_indexed 2025-07-17T11:37:46Z
_version_ 1850411041165410304
spelling veorgua-article-2192019-10-10T19:02:10Z МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ГАЗИФИКАЦИИ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В ФИКСИРОВАННОМ СЛОЕ: 1. ЧИСЛЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТОРФА В ПАРОКИСЛОРОДНОЙ СМЕСИ ПОД ДАВЛЕНИЕМ 3 МПа MATHEMATICAL DESCRIPTION OF THE SOLID FUEL GASIFICATION PROCESS IN A FIXED BED: 1. NUMERICAL RESULTS OF THERMAL-CHEMICAL PROCESSING OF PEAT IN A VAPOR- OXYGEN MIXTURE UNDER A PRESSURE OF 3 MPa Rokhman, B. fixed bed, coal, thermal conductivity, steam-oxygen gasification, conductive, radiation, temperature. неподвижный слой, торф, теплопроводность, парокислородная газификация, кондуктивный, радиационный, температура. Построена система параболических уравнений, описывающая нестационарный процесс аэродинамики, тепломассообмена и химического реагирования твердого топлива (частиц торфа или биомассы) в парокислородной смеси в неподвижном слое с учетом конвективного теплообмена между газом и дисперсной фазой, радиационно-кондуктивного теплопереноса твердой фазы, лучистого и кондуктивного теплообмена частиц слоя со стенкой реактора, гетерогенных и гомогенных химических реакций, сил тяжести и аэродинамического сопротивления. На основании полученной системы уравнений разработаны алгоритм и программа, с использованием которой получена детальная информация о распределении основных параметров рабочего процесса термохимической переработки торфа под давлением 3 МПа в зависимости от времени для двух вариантов: при отношении массовых долей в парокислородной смеси H2О/O2 = 70/30 и H2О/O2 = 40/60. Проведен сравнительный анализ этих вариантов. Показано, что: а) в первом варианте H2О/O2 = 70/30, где в зоне максимальных тепловыделений температура частиц торфа оказывается ниже, чем температура начала деформации золы, организуется режим газификации с твердым шлакоудалением. Во втором – H2О/O2 = 40/60 за счет высокой интенсификации процесса температура твердой фазы в окислительной зоне значительно превышает температуру жидкоплавкого состояния золы, что позволяет организовать режим газификации торфа с устойчивым вытеканием жидкого шлака из газогенератора; б) вариант 1 характеризуется высоким содержанием балласта в синтетическом газе CO2 = 22,4 % и H2O = 10,3 % и сравнительно низкой объемной долей горючей части – CO+H2 = 67,4 %, по сравнению с вариантом 2 – CO2 = 1,5–2 %, H2O = 0,1–0,6 % и CO+H2 = 98 %. Библ. 1, табл. 1,  рис.10. With the help of  the developed two-dimensional model presented in the first part of this work, which includes interfacial convective heat transfer, radiation-conductive heat transfer of the solid phase, radiant and conductive heat transfer of the fixed bed with the reactor wall, heterogeneous and homogeneous chemical reactions, gravity and aerodynamic resistance, the non-stationary gasification of Shubarkol  long-flame coal in a steam-oxygen mixture under a pressure of 3 MPa in a fixed bed with solid slag removal at a ratio of mass fractions of  gas components  H2О/O2=72/28 was  numerically investigated. It is shown: 1) in this mode, the temperature of coke-ash particles does not exceed 1000 0С due to the prevalence of heat generation of exothermic reactions C+O2=CO2, C+0,5O2=CO, CO+0,5O2=CO2 and H2+0,5O2=H2O over the heat absorption of endothermic reactions C+СO2=2CO and C+H2O=CO+H2 due to the high concentration of water vapor in the gas mixture. Therefore, calorie and quality of the generator gas (at the time τ = 260 s (by volume): CO=16,4%, H2=44,6%, СO2=27,6%, CH4=10,1% and C6H6=1,16%) is significantly inferior to the synthetic gas obtained with the ratio of mass fractions of gaseous components H2О/O2=40/60  (τ = 280 с: CO=65%, H2=25,6%, СO2=3,8%, CH4=5% and C6H6=0,57%) [1]; 2) To eliminate overheating of the grate due to the low height of the slag pad, due to low ash content of coal 3–9%, it is recommended to add waste ash to the initial fuel, which will increase the height of the protective inert bed. 3) the calculated composition of the synthetic gas at τ = 260 s is in good agreement with the literature data given in [2]: CO=12–21%, H2=37–41%, СO2=27–34% and CH4=10–13,5%. Ref. 1, tab. 1, fig. 10. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2019-09-25 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/219 10.36296/1819-8058.2019.3(58).78-90 Возобновляемая энергетика; № 3(58) (2019): Научно-прикладной журнал Возобновляемая энергетика; 78-90 Відновлювана енергетика; № 3(58) (2019): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 78-90 Vidnovluvana energetika ; No. 3(58) (2019): Scientific and Applied Journal Vidnovluvana energetika; 78-90 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2019.3(58) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/219/154 Copyright (c) 2019 Vidnovluvana energetika

Схожі ресурси