Production of ecological fuel from charcoal using high pressure water jet

• Autorzy: Borkowski P. , Borkowski J. , Bielecki M.

Warianty tytułu

PL

Wytwarzanie ekologicznego paliwa z węgla drzewnego przy użyciu wysokociśnieniowej strugi wodnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono efekty badań nad mikronizacją węgla drzewnego przy użyciu wysokociśnieniowej strugi wodnej, które są prowadzone w Instytucie Niekonwencjonalnych Technologii Hydrostrumieniowych. Zaprezentowano w nim oryginalny sprzęt technologiczny do wytwarzania nowego rodzaju paliwa ekologicznego oraz unikalną aparaturę pomiarową, a także metodykę badań. Zbudowany młyn hydrostrumieniowy, pracujący w zakresie ciśnień wody 50–300 MPa i wydatku 0,2–0,5 dm³/s, stosuje się do rozdrobnienia węgla drzewnego o ziarnistości 0,5–2 mm z wydajnością rzędu 8–30 g/s. Przeprowadzone badania wykazały dużą przydatność tego urządzenia do mikronizacji węgla drzewnego. Dzięki temu uzyskuje się najczęściej frakcje cząstek o wymiarach 10–20 µm, natomiast 90% zawartość wytwarzanych cząstek węgla, w zależności od ciśnienia wody, mieści się odpowiednio w przedziale wymiarowym:0–43 µm dla ciśnienia 100 MPa; 0–34 µm dla 150 MPa; 0–33µm dla 200 MPa oraz 0–31 µm dla 250 MPa. Powierzchnia właściwa cząstek powstających podczas takiej mikronizacji węgla drzewnego wzrasta około 660 razy w porównaniu do analogicznej powierzchni użytego miału węgla drzewnego. W badaniach tych stwierdzono, że w zakresie stosowanych ciśnień, jednostkowe zużycie energii jest wprost proporcjonalne do ciśnienia wody. Zatem najbardziej korzystnych efektów można oczekiwać w zakresie najniższych ciśnień. Ostatecznie więc określono, przy uwzględnieniu wszystkich badanych tu parametrów, że optymalne warunki mikronizacji węgla drzewnego występują przy ciśnieniu strugi wodnej rzędu 130 MPa. Podatność węgla drzewnego na intensywne rozdrabnianie pod wpływem hydrodynamicznych udarów strugi wodnej stwarza realną możliwość jego przetwarzania na nowy rodzaj quasi-płynnego biopaliwa. Na podstawie wyników badań własnych, przeprowadzonych w szerokim zakresie parametrów mikronizacji węgla drzewnego, opracowano zarys oryginalnej technologii wytwarzania nowego rodzaju paliwa ekologicznego.

Słowa kluczowe

PL

paliwo ekologiczne; węgiel drzewny

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2013
• Tom: Tom 15, cz. 1
• Strony: 167--180
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Borkowski P.

• Koszalin University of Technology

autor

Borkowski J.

• Koszalin University of Technology

autor

Bielecki M.

• Koszalin University of Technology

Bibliografia

• 1. Amick P., Lynch G.E., Nelkin G.A., Stultz J., Zeh C.M.: The Clean Coal Technology Program. The Wabish River Coal Gasification Repowering Project. Topical Report, No. 7, 1–22 (1996).
• 2. Borkowski J., Borkowski P.: Innovative applications of hydro-jetting technologies (in Polish). Conference of Polish Academy of Science. Kołobrzeg 2010.
• 3. Borkowski P.: Basis of high-pressure hydro-jetting technologies (in Polish). Monograph of UHJT Institute (ISSN 0239-7129, ISBN 978-83-7365-207-1), Koszalin 2010.
• 4. Borkowski P., Borkowski J.: Coal comminution with high pressure water jet. 20th International Conference on Water Jetting. BHR Group (ISBN: 978 1 85598). Graz, Austria, 141–146 (2010).
• 5. Borkowski P., Borkowski J.: High-pressure water jet application for coal conversion into new generation fuel. Unconventional and HydroJetting Technologies. Monograph of UHJT Institute (ISSN 0239-7129), Koszalin, 43–54 (2009).
• 6. Borkowski P., Borkowski J.: Comminution of different materials with high-pressure water jet. Unconventional and HydroJetting Technologies. Monograph of UHJT Institute (ISSN 0239-7129), Koszalin, 493–500 (2009).
• 7. Borkowski P., Borkowski J., Bielecki M.: Coal disintegration using high pressure water jet. International Conference Water Jet 2011: Research, Development, Applications. Ostrava, 73–84 (2011).
• 8. Borkowski P., Borkowski J., Bielecki M.: Technical aspects of coal disintegration using high pressure water jet. Journal of Machine Engineering. Vol. 12, No. 2, 7–19 (2012).
• 9. Borkowski P., Borkowski J., Bielecki M.: Coal disintegration using high pressure water jet. Technical Gazette. Vol. 19, No. 2, 367–372 (2012).
• 10. Borkowski P., Borkowski J., Mazurkiewicz M., Lasko S.: Coal micronization utilizing with high-pressure water jet. Unconventional and HydroJetting Technologies. Monograph of UHJT Institute (ISSN 0239-7129), Koszalin, 511–518 (2009).
• 11. Cui L., An L., Gong W.: Optimizing process parameters of high pressure water jet mill. The 8th Pacific Rim Int. Conf. on Water Jet Technology. Qingdao, China, Paper 15, 138–145 (2006).
• 12. Cui L., An L., Gong W., Huang B.: Present state and perspectives of water jet comminution technique. The 8th Pacific Rim International Conference on Water Jet Technology. Qingdao, China, Paper 39, 361–369 (2006).
• 13. Gong W., An L., Cui L., Liu Y., Xie G.: Desulfurization of coal based on high pressure water jet comminution. 2005 WJTA American Waterjet Conference. Houston, Texas, Paper 3B-2. 2005.
• 14. Klank M.: Perspectives of coal usage in Poland in the aspekt of clean coal Technologies (in Polish). Gospodarka Surowcami Mineralnymi. vol. 23, iss. 2, 2007, 27–33 (2007).
• 15. Mazurkiewicz M.: Method of creating ultra-fine particles of materials using high-pressure mill. US Patent No. 63,8649. 2001.
• 16. Mazurkiewicz M.: Method of creating ultra-fine particles of materials using a high-pressure mill. US Patent No. 6824086. 2004.
• 17. Mei F., Weili G., Yufan C.: A new type of high pressure water jet mill. 10th American Waterjet Conference. Houston, Texas. Paper 31. 1999.
• 18. Micronized coal-water fuel slurry for reciprocating combustion engines. US Patent No. 4335684.
• 19. Sheng F., Hong L., Xiong D.: Research on ultrafine comminution of minerals by thermally assisted high pressure water jet. 2007 American WJTA Conference and Expo. Houston, Texas, Paper 5–C. 2007.