Efektywny odzysk ciepła z katalitycznego spalania metanu w reaktorach rewersyjnych

• Autorzy: Gosiewski K. , Warmuziński K.

Warianty tytułu

EN

Efficient recovery of heat from the catalytic combustion of methane in reverse-flow reactors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki symulacji reaktora rewersyjnego do katalitycznego spalania metanu zawartego w powietrzu wentylacyjnym kopalń węgla kamiennego z dwoma wariantami odbioru ciepła reakcji. Celem symulacji było znalezienie takiego sposobu chłodzenia gazów reakcyjnych, który umożliwiałby utylizację jak największej ilości ciepła przez produkcję wysokoprężnej pary wodnej w warunkach stabilnej pracy reaktora. Symulacje wykazały, że postulat ten jest spełniony tylko w przypadku, gdy następuje bocznikowy odbiór ok. 30% gazu reakcyjnego z centralnej części reaktora i wprowadzenie go do urządzenia kotłowego, w którym ulega schłodzeniu do temperatury ok. 473 k.

EN

There are presented the results of simulations concerning reverse-flow reactors for the catalytic combustion of methane present in mine ventilation air, with two modes of the recovery of the heat of reaction. The objective of the simulations was to find such a method for cooling the reaction gases that would make it possible to recover the maximum amount of the heat via production of high-pressure steam during stable operation of the reactor. The simulations revealed that these requirements are met only by withdrawing some 30% of the reaction gas from the central part of the reactor and feeding it to a boiler in which the gas undergoes cooling to about 473 k.

Słowa kluczowe

PL

ciepło; metan; proces spalania; reaktor rewersyjny

EN

combustion process; heat; methane; reverse flow reactor

• Wydawca: Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Inżynieria Chemiczna i Procesowa
• Rocznik: 2002
• Tom: T. 23, z. 4
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.,

Twórcy

autor

Gosiewski K.

• Instytut Chemii i Ochrony Środowiska Wyższej Szkoły Pedagogicznej w Częstochowie

autor

Warmuziński K.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN w Gliwicach

Bibliografia

• [1 ] MATROS YU. Sh. Unsteady Processes in Catalytic Reactors, Elsevier, Amsterdam, 1985.
• [2] NEKEN U., KOLIOS G., EIGENBERGER G., Control of the ignited steady state in autothermal fixed-bed reactor for catalytic combustion, Chem. Eng. Sci., 1994, 49, 5507-5518.
• [3] GOSEWSKI K., Simulations of non-stationary reactors for the catalytic conversion of methane to synthesis gas, Chem. Eng. Sci., 2001, 56, 1501-1510.
• [4] NOWAK U., FRAUHAMMER J., NEKEN U., A Fully adaptive algorithm for parabolic differential equations in one space dimension, Comp. Chem. Engn, 1996, 20, 547-561.
• [5] GOSEWSKI K., BARTMANN U., MOSZCZYNSKI M., MLECZKO L. Effect of the intraparticle mass transport limitations on temperature profiles and catalytic performance of the reverse-flow reactor for the partial oxidation of methane to synthesis gas Chem. Eng. Sci., 1999, 54,4589-4602.
• [6] TSYRULNIKOV P.G., SALNIKOV V.S., DROZDOV V.A., NOSKOV A.S., CHUMAKOVA N.A., ERMOLA-EV V.K., MALKHOVA I.V. Deep oxidation of methane on alumina-manganese and Pt-containing catalysts. Journal of Catalysis, 2001, 198,164-171.
• [7] GOSEWSKI K., MACHEJ T., JANAS J., SADOWSKA H., WARMUZINSKI K., Kinetyka katalitycznego spalania metanu w mafym stezeniu. Int. Chem. Proc, 2001, 22, 599-612.
• [8] UNGER J., KOLIOS G, EIGENBERGER G, On the efficient simulation and analysis of regenerative processes in cyclic operation, Comp. chem. Engng, 1997,21, S167-S172.