Thermal analysis of solid fuels in an inert atmosphere

• Autorzy: Kijo-Kleczkowska A. , Szumera M. , Środa K.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amsc-2017-0052

Warianty tytułu

PL

Analiza termiczna paliw stałych w atmosferze gazu obojętnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper takes the analysis of thermal studies of different types of fuels. It allowed diversification of fuels depending on their composition and origin. Consideration of coal, biomass and waste (coal mule, sewage sludge) as fuel is nowadays an important aspect of energy in our country. It should be emphasized that Poland power engineering is based up to 95% on coal - the primary fuel. Mining industry, forced to deliver power engineering more and better fuel, must however, use a deeper cleaning of coal. This results in a continuous increase waste in the form of mule flotation. The best method of disposing these mule is combustion and co-combustion with other fuels. On the other hand, commonly increasing awareness state of the environment and the need to reduce CO2 emissions energy industry have committed to implement alternative solutions in order to gain power, through, i.a.: development technologies use of biomass, which is one of the most promising renewable energy sources in Poland. The paper presents the results of research TG-DTA fuels made in an inert atmosphere.

PL

W pracy przedstawiono analizę badań termograwimetrycznych różnego rodzaju paliw. Pozwoliła ona na ich zróżnicowanie w zależności od składu i pochodzenia. Rozpatrywanie, nie tylko węgla, ale również biomasy i odpadów (mułów węglowych, osadów ściekowych) jako paliw jest obecnie ważnym aspektem energetycznym w naszym kraju. Należy podkreślić, że polska energetyka oparta jest w ok. 95% na węglu. Przemysł wydobywczy zmuszony do dostarczania energetyce coraz lepszego węgla stosuje jego głębsze oczyszczanie. Powoduje to ciągły wzrost ilości odpadów w postaci mułów poflotacyjnych. Najlepszą metodą ich unieszkodliwiania jest spalanie oraz współspalanie z innymi paliwami. Z drugiej strony, z uwagi na aspekty środowiskowe i konieczność redukcji emisji CO2, przemysł energetyczny zobowiązany jest do wdrażania rozwiązań alternatywnych, poprzez m.in. rozwój technologii wykorzystania biomasy, która jest jednym z najbardziej obiecujących odnawialnych źródeł energii w Polsce. W artykule przedstawiono wyniki badań TG-DTA paliw, w tym odpadów, przeprowadzonych w atmosferze obojętnej.

Słowa kluczowe

EN

thermal analysis; coal; biomass; coal-mule; sewage sludge

PL

analiza termiczna; węgiel; biomasa; muły węglowe; osady ściekowe

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 62, no. 4
• Strony: 731--751
• Opis fizyczny: Bibliogr. 40 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kijo-Kleczkowska A.

• Institute of Thermal Machinery, Czestochowa University of Technology, Armii Krajowej 21, 42-201 Czestochowa, Poland

autor

Szumera M.

• Department of Ceramics and Refractories, Faculty of Materials Science and Ceramics, AGH University of Science and Technology, A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Środa K.

• Czestochowa University of Technology, Science Department, 69 Dabrowskiego Str., 42-201 Czestochowa, Poland

Bibliografia

• [1] Biaggini E., Lippi F., Petarca L., Tagnotti L., 2002. Devolitalization rate of biomasses and coal-biomass blends: an experimental investigation. Fuel 81, 1041-1050.
• [2] Bień J.B., Wystalska K., 2008. Procesy termiczne w unieszkodliwianiu osadów ściekowych. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa.
• [3] Collura S., Azambre B., Weber J.-V., 2005. Thermal behavior of Miscanthus grasses, an alternative biological fuel. Environmental Chemistry Letters 2, 95-99.
• [4] Fogueras M.B., Diaz R.M., Xiberta Jorge., 2005. Pyrolisis of blends of different types of sewage sludge with one bitouminous coal. Energy 30, 1079-1091.
• [5] Grabowska H., 1963. O częściach lotnych węgli kamiennych. Koks Smoła Gaz. Wydawnictwo Śląsk.
• [6] Hani H. Sait, Ahmad Hussain, Arshad Adam Salema, Farid Nasir Ani., 2012. Pyrolysis and combustion kinetics of date palm biomass using thermogravimetric analysis. Bioresource Technology 118, 382-389.
• [7] Honda S., Miyata N., Iwahori K., 2002. Recovery of biomass cellulose from waste sewage sludge. Journal of Material Cycles and Waste Management 1, 46-50.
• [8] Hycaj G., Król K., Moroń W., Ferens W., 2006. Spalanie osadów ściekowych. Archiwum spalania 6, 143-151.
• [9] Hycnar J.J., Foltyn R., Olkuski T., Blaschke A., 2005. Kierunki energetycznego wykorzystania drobnoziarnistych odpadów z wydobycia i wzbogacania węgla kamiennego. VII Ogólnopolska Konferencja Naukowa, Koszalin-Ustronie Morskie.
• [10] Kempa E.S., 1983. Gospodarka odpadami miejskimi. Arkady, Warszawa.
• [11] Kijo-Kleczkowska A., 2013. Combustion of coal-mule briquettes. Arch. Min. Sci. 58, 617-628.
• [12] Kijo-Kleczkowska A., Otwinowski H., Środa K., 2012. Properties and production of sewage sludge in Poland with reference to the methods of neutralizing. Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 14, 59-78.
• [13] Kijo-Kleczkowska A., Środa K., Otwinowski H., 2013. Study into combustion of sewage sludge as energetic fuel. Archives of Mining Science 58, 1085-1110.
• [14] Kobel-Najzarek E., Wasilweski P., 1980. Chemia i technologia chemiczna węgla kamiennego. Skrypty uczelniane Politechniki Śląskiej, nr 821, WPŚ, Gliwice.
• [15] Kordylewski W. (red.), 2005. Spalanie i paliwa. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław.
• [16] Kröger C., Brücker R., 1961. Brennstoffchemie.
• [17] Lester E., Gong M., Thompson A., 2007. A method for source apportionment in biomass/coal blends using thermogravimetric analysis. J. Anal. Appl. Pyrolysis 80, 111-117.
• [18] Li G., Zhang F., Sun Y., Wong J.W.C., Fang M., 2001. Chemical evaluation of sewage sludge composting as a mature indicator for composting process. Water, Air, and Soil Pollution 132, 333-345.
• [19] Lorenz U., Ozga-Blaschke U., 2005. Muły węgla kamiennego - produkt energetyczny czy odpad. VII Ogólnopolska Konferencja Naukowa. Koszalin-Ustronie Morskie 2005.
• [20] Piecuch T., Juraszka B., Dąbek L., 1979. Spalanie i piroliza odpadów oraz ochrona powietrza przed szkodliwymi składnikami spalin. Wydawnictwo uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin.
• [21] Pitt G.I., Millward G.R., 1979. Coal and Modern Processing. Academic Press, London.
• [22] Prosiński S., 1984. Chemia drewna. PWRiL, Warszawa.
• [23] Roga B., Węclewska M., 1956. Fizykochemia procesów spalania węgla i gazu. PWT, Warszawa.
• [24] Rosik-Dulewska C., 2002. Podstawy gospodarki odpadami. PWN, Warszawa.
• [25] Saikia N., Sengupta P., Kumar Gogoi P., Borthakur P.Ch., 2002. Kinetics of dehydroxylation of kaolin in presence of oil field effluent treatment plant sludge. Applied Clay Science 22, 93-102.
• [26] Salcewicz J., Kijewska A., 1967. Proces wydzielania się części lotnych i zmiany składu pierwiastkowego węgli w procesie odgazowania. Koks Smoła Gaz. Wydawnictwo Śląsk.
• [27] Szumera M., 2012. Charakterystyka wybranych metod termicznych. Cz. 1 . LAB Laboratoria, Aparatura, Badania 17, 28-34.
• [28] Szumera M., 2013. Charakterystyka wybranych metod termicznych. Cz. 2. LAB Laboratoria, Aparatura, Badania. 18, 24-33.
• [29] Środa K., Kijo-Kleczkowska A., Otwinowski H., 2013. Metody utylizacji osadów ściekowych. Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska 15, 33-50.
• [30] Środa K., Kijo-Kleczkowska A., Otwinowski H., 2012a. Osady ściekowe - właściwości, spalanie i współspalanie. Archiwum Spalania, vol. 12, 253-261.
• [31] Środa K., Kijo-Kleczkowska A., Otwinowski H., 2012b. Termiczne unieszkodliwianie osadów ściekowych. Inżynieria Ekologiczna, 28, 67-81.
• [32] Tillman D.A. et al., 1981. Wood Combustion. Academic Press. New York.
• [33] Tomeczek J., 1992. Spalanie węgla. Skrypty uczelniane 1667. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice.
• [34] Tomeczek J., 1991. Zgazowanie węgla. Skrypty centralne. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice.
• [35] Van Krevelen D.W., 1981. Coal. Elsevier, Amsterdam.
• [36] Van Krevelen D.W., Schuyer J., 1959. Węgiel. Chemia węgla i jego struktura. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa.
• [37] Wandrasz J.W., 2000. Gospodarka odpadami medycznymi. Poznań.
• [38] Xiao Hanmin, Ma Xiaoqian, Liu Kai., 2010. Co-combustion kinetics of sewage sludge with coal and coal gangue under different atmospheres. Energy Conversion and Management 51, 1976-1980.
• [39] Yu Y.H., Kim S.D., Lee J.M., Lee K.H., 2002. Kinetic studies of dehydration, pyrolysis and combustion of paper sludge. Energy 27, 457-469.
• [40] Żygadło M., 2001. Strategia gospodarki odpadami komunalnymi. Wydawnictwo PZiTS, Poznań.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018)