DESIGN FEATURES OF THE EXPERIMENTAL UNIT AND NUMERICAL STUDIES OF BIOMASS THER-MOCHEMICAL PROCESSING. PART 3 THE INFLUENCE OF HEAT CAPACITY AND THERMAL DECAY EFFECT ON THE HEATING RATE OF WOOD BIRCH PARTICLE BED

DESIGN FEATURES OF THE EXPERIMENTAL UNIT AND NUMERICAL STUDIES OF BIOMASS THER-MOCHEMICAL PROCESSING. PART 3 THE INFLUENCE OF HEAT CAPACITY AND THERMAL DECAY EFFECT ON THE HEATING RATE OF WOOD BIRCH PARTICLE BED

The third part of this work is devoted to the theoretical study of the influence of biomass heat capacity, boundary condi­tions, recirculation of pyrolysis gases, external and internal heat flows on the heating time of a fixed pyrolysis bed consisting of Wood Birch particles of 10 mm equivalent diam...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2024
Автори: Rokhman , B. B., Kobzar , S. G.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2024
Теми:
fixed bed
biomass
Wood Birch
thermal conductivity
pyrolysis
gas
temperature
thermal energy
recycling
electric heater.
Онлайн доступ:https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/495
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Vidnovluvana energetika

Репозитарії

Vidnovluvana energetika
id veorgua-article-495
record_format ojs
institution Vidnovluvana energetika
baseUrl_str
datestamp_date 2024-12-10T16:40:02Z
collection OJS
language Ukrainian
topic fixed bed
biomass
Wood Birch
thermal conductivity
pyrolysis
gas
temperature
thermal energy
recycling
electric heater.
spellingShingle fixed bed
biomass
Wood Birch
thermal conductivity
pyrolysis
gas
temperature
thermal energy
recycling
electric heater.
Rokhman , B. B.
Kobzar , S. G.
DESIGN FEATURES OF THE EXPERIMENTAL UNIT AND NUMERICAL STUDIES OF BIOMASS THER-MOCHEMICAL PROCESSING. PART 3 THE INFLUENCE OF HEAT CAPACITY AND THERMAL DECAY EFFECT ON THE HEATING RATE OF WOOD BIRCH PARTICLE BED
topic_facet fixed bed
biomass
Wood Birch
thermal conductivity
pyrolysis
gas
temperature
thermal energy
recycling
electric heater.
нерухомий шар
біомаса
Wood Birch
теплопровідність
піроліз
газ
температура
теплова енер-гія
рециркуляція
електронагрівач.
format Article
author Rokhman , B. B.
Kobzar , S. G.
author_facet Rokhman , B. B.
Kobzar , S. G.
author_sort Rokhman , B. B.
title DESIGN FEATURES OF THE EXPERIMENTAL UNIT AND NUMERICAL STUDIES OF BIOMASS THER-MOCHEMICAL PROCESSING. PART 3 THE INFLUENCE OF HEAT CAPACITY AND THERMAL DECAY EFFECT ON THE HEATING RATE OF WOOD BIRCH PARTICLE BED
title_short DESIGN FEATURES OF THE EXPERIMENTAL UNIT AND NUMERICAL STUDIES OF BIOMASS THER-MOCHEMICAL PROCESSING. PART 3 THE INFLUENCE OF HEAT CAPACITY AND THERMAL DECAY EFFECT ON THE HEATING RATE OF WOOD BIRCH PARTICLE BED
title_full DESIGN FEATURES OF THE EXPERIMENTAL UNIT AND NUMERICAL STUDIES OF BIOMASS THER-MOCHEMICAL PROCESSING. PART 3 THE INFLUENCE OF HEAT CAPACITY AND THERMAL DECAY EFFECT ON THE HEATING RATE OF WOOD BIRCH PARTICLE BED
title_fullStr DESIGN FEATURES OF THE EXPERIMENTAL UNIT AND NUMERICAL STUDIES OF BIOMASS THER-MOCHEMICAL PROCESSING. PART 3 THE INFLUENCE OF HEAT CAPACITY AND THERMAL DECAY EFFECT ON THE HEATING RATE OF WOOD BIRCH PARTICLE BED
title_full_unstemmed DESIGN FEATURES OF THE EXPERIMENTAL UNIT AND NUMERICAL STUDIES OF BIOMASS THER-MOCHEMICAL PROCESSING. PART 3 THE INFLUENCE OF HEAT CAPACITY AND THERMAL DECAY EFFECT ON THE HEATING RATE OF WOOD BIRCH PARTICLE BED
title_sort design features of the experimental unit and numerical studies of biomass ther-mochemical processing. part 3 the influence of heat capacity and thermal decay effect on the heating rate of wood birch particle bed
title_alt КОНСТРУКТИВНІ ОСОБЛИВОСТІ ДОСЛІДНОЇ УСТАНОВКИ ТА ЧИСЛОВІ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ТЕРМОХІМІЧНОЇ ПЕРЕРОБКИ БІОМАСИ. ЧАСТИНА 3 ВПЛИВ ТЕПЛОЄМНОСТІ Й ТЕПЛОВОГО ЕФЕКТУ ТЕРМОРОЗПАДУ НА ШВИДКІСТЬ ПРОГРІВАННЯ ШАРУ ЧАСТИНОК WOOD BIRCH
description The third part of this work is devoted to the theoretical study of the influence of biomass heat capacity, boundary condi­tions, recirculation of pyrolysis gases, external and internal heat flows on the heating time of a fixed pyrolysis bed consisting of Wood Birch particles of 10 mm equivalent diameter. Three options for heating the bed were considered: a) electric heating of the outer and inner surfaces of the pyrolyzer; b) electric heating of the outer surface and heating the inner surface of the pyrolyzer by combustion products; c) two electric heaters and recirculating pyrolysis gas with a temperature of 800 °С. It is shown that: 1) taking into account the thermal decomposition thermal effect in the equation of thermal energy of particles leads to a decrease in the biomass bed heating time by 1.33 times and an increase in the bed heating rate to 987 °С/min; 2) recirculation of high-temperature pyrolysis gases entering the pyrolyzer limited by the outer D = 220 mm and inner d = 150 mm diameters, reduces the bed heating time by 1.39 times, resulting in increasing the particle heating rate from 987 to 1373 °С/min; 3) pyrolysis gases recirculation contributes to the rapid pyrolysis organization when the pyrolyzer outer diameter increases from 220 to 240 mm and from 220 to 300 mm, resulting in a decrease in the bed heating rate from 1373 to 1295.3 °С/min and from 1373 to 1223 °С/min, respectively; 4) the calculated composition of the mixed pyrolysis gas at tg = 800 °С: CO2 = 7.14 %, CO = 51.4 %, H2 = 15.56 %, C1.16H4 = 23.72 % (CH4 = 16.6 % and C2H4 = 7.116 %), N2 = 0.296 %), is in good agreement with the results of the Wood Birch pyrolysis experiment at tg = 800 °С: CO2 = 8.3 %, CO = 50.70 %, H2 = 16.8 %, CH4 = 16.2 % and C2H4 = 7.9 %.   
publisher Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
publishDate 2024
url https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/495
work_keys_str_mv AT rokhmanbb designfeaturesoftheexperimentalunitandnumericalstudiesofbiomassthermochemicalprocessingpart3theinfluenceofheatcapacityandthermaldecayeffectontheheatingrateofwoodbirchparticlebed
AT kobzarsg designfeaturesoftheexperimentalunitandnumericalstudiesofbiomassthermochemicalprocessingpart3theinfluenceofheatcapacityandthermaldecayeffectontheheatingrateofwoodbirchparticlebed
AT rokhmanbb konstruktivníosoblivostídoslídnoíustanovkitačislovídoslídžennâprocesutermohímíčnoípererobkibíomasičastina3vplivteploêmnostíjteplovogoefektutermorozpadunašvidkístʹprogrívannâšaručastinokwoodbirch
AT kobzarsg konstruktivníosoblivostídoslídnoíustanovkitačislovídoslídžennâprocesutermohímíčnoípererobkibíomasičastina3vplivteploêmnostíjteplovogoefektutermorozpadunašvidkístʹprogrívannâšaručastinokwoodbirch
first_indexed 2024-12-15T20:52:40Z
last_indexed 2024-12-15T20:52:40Z
_version_ 1818541121872068608
spelling veorgua-article-4952024-12-10T16:40:02Z DESIGN FEATURES OF THE EXPERIMENTAL UNIT AND NUMERICAL STUDIES OF BIOMASS THER-MOCHEMICAL PROCESSING. PART 3 THE INFLUENCE OF HEAT CAPACITY AND THERMAL DECAY EFFECT ON THE HEATING RATE OF WOOD BIRCH PARTICLE BED КОНСТРУКТИВНІ ОСОБЛИВОСТІ ДОСЛІДНОЇ УСТАНОВКИ ТА ЧИСЛОВІ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ТЕРМОХІМІЧНОЇ ПЕРЕРОБКИ БІОМАСИ. ЧАСТИНА 3 ВПЛИВ ТЕПЛОЄМНОСТІ Й ТЕПЛОВОГО ЕФЕКТУ ТЕРМОРОЗПАДУ НА ШВИДКІСТЬ ПРОГРІВАННЯ ШАРУ ЧАСТИНОК WOOD BIRCH Rokhman , B. B. Kobzar , S. G. fixed bed, biomass, Wood Birch, thermal conductivity, pyrolysis, gas, temperature, thermal energy, recycling, electric heater. нерухомий шар, біомаса, Wood Birch, теплопровідність, піроліз, газ, температура, теплова енер-гія, рециркуляція, електронагрівач. The third part of this work is devoted to the theoretical study of the influence of biomass heat capacity, boundary condi­tions, recirculation of pyrolysis gases, external and internal heat flows on the heating time of a fixed pyrolysis bed consisting of Wood Birch particles of 10 mm equivalent diameter. Three options for heating the bed were considered: a) electric heating of the outer and inner surfaces of the pyrolyzer; b) electric heating of the outer surface and heating the inner surface of the pyrolyzer by combustion products; c) two electric heaters and recirculating pyrolysis gas with a temperature of 800 °С. It is shown that: 1) taking into account the thermal decomposition thermal effect in the equation of thermal energy of particles leads to a decrease in the biomass bed heating time by 1.33 times and an increase in the bed heating rate to 987 °С/min; 2) recirculation of high-temperature pyrolysis gases entering the pyrolyzer limited by the outer D = 220 mm and inner d = 150 mm diameters, reduces the bed heating time by 1.39 times, resulting in increasing the particle heating rate from 987 to 1373 °С/min; 3) pyrolysis gases recirculation contributes to the rapid pyrolysis organization when the pyrolyzer outer diameter increases from 220 to 240 mm and from 220 to 300 mm, resulting in a decrease in the bed heating rate from 1373 to 1295.3 °С/min and from 1373 to 1223 °С/min, respectively; 4) the calculated composition of the mixed pyrolysis gas at tg = 800 °С: CO2 = 7.14 %, CO = 51.4 %, H2 = 15.56 %, C1.16H4 = 23.72 % (CH4 = 16.6 % and C2H4 = 7.116 %), N2 = 0.296 %), is in good agreement with the results of the Wood Birch pyrolysis experiment at tg = 800 °С: CO2 = 8.3 %, CO = 50.70 %, H2 = 16.8 %, CH4 = 16.2 % and C2H4 = 7.9 %.    Третя частина цієї роботи присвячена теоретич­ному дослідженню впливу теплоємності біомаси, граничних умов, рециркуляції піролізних газів, зовнішніх і внутрішніх теплових потоків на час прогріву нерухомого шару піролізера, що складається з частинок Wood Birch еквівалентного діаметра 10 мм. Розглядалися три варіанти прогріву шару за рахунок: а) електрообігріву зовнішньої та внутрішньої поверхонь піролізера; б) електрообігріву зовнішньої поверхні та обігріву внутрішньої поверхні піролізера продуктами згоряння; в) двох електро­обігрівачів та рециркуляційного піролізного газу з температурою 800 °С. Показано, що: 1) урахування теплового ефекту процесу терморозпаду в рівнянні теплової енергії частинок приводить до зменшення часу прогріву шару біомаси в 1,33 раза та підвищення швидкості прогріву шару до 987 °С/хв; 2) рециркуляція високотемпературних піролізних газів, що надходять до піролізера, який обмежений зовнішнім, D = 220 мм, і внутрішнім, d = 150 мм, діаметрами, зменшує час прогріву шару в 1,39 раза, внаслідок чого швидкість прогріву частинок шару зростає від 987 до 1373 °С/хв; 3) рециркуляція піролізних газів сприяє організації швидкого піролізу в разі підвищення зовнішньо го діаметра піролізера від 220 до 240 мм та від 220 до 300 мм, внаслідок чого відбувається зменшення швидкостей прогріву шару від 1373 до 1295,3 °С/хв та від 1373 до 1223 °С/хв відповідно; 4) результати розрахунку складу змішаного піролізного газу за tg = 800 °С: CO2 = 7,14 %, CO = 51,4 %, H2 = 15,56 %, C1,16H4 = 23,72 % (CH4 = 16,6 % та C2H4 = 7,116 %), N2 = 0,296 % добре збігаються з результатами експерименту піролізу Wood Birch за tg = 800 °С: CO2 = 8,3 %, CO = 50,70 %, H2 = 16,8 %, CH4 = 16,2 % і C2H4 = 7,9  %. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2024-12-10 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/495 10.36296/1819-8058.2024.4(79).119-134 Возобновляемая энергетика; № 4(79) (2024): Scientific and applied Journal renewable energy ; 119-134 Відновлювана енергетика; № 4(79) (2024): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 119-134 Vidnovluvana energetika ; No. 4(79) (2024): Scientific and applied Journal renewable energy ; 119-134 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2024.4(79) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/495/403 Copyright (c) 2024 Vidnovluvana energetika

Схожі ресурси