Equilibrium modeling of the gasification of solid wastes

• Autorzy: Łuckoś A.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie równowagowe procesów gazyfikacji odpadów stałych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Gasification is an attractive alternative for the thermal treatment of solid wastes. The number of possible applications of product gas allows gasification to be integrated with several industrial processes (production of transportation fuels, chemicals and hydrogen), as well as power generation systems. In this paper important physical and chemical characteristics of solid wastes as fuel are summarized and compared with conventional fossil fuels, primarily coal. Main conversion processes for municipal solid wastes (MSW) are briefly discussed. A non-stoichiometric equilibrium model is developed to predict the performance of an oxygen-blown MSW gasifier. The equilibrium composition and calorific value of product gas as a function of temperature, pressure and oxygen ratio are calculated. The predictions of the model show that oxygen-blown gasification of MSW can produce a medium heating-value gas suitable for both power generation and chemical synthesis.

PL

Gazyfikacja jest alternatywą w stosunku do termicznej utylizacji odpadów. Duża liczba możliwych zastosowań gazowych produktów pozwala na jej zastosowanie w różnych procesach przemysłowych - takich jak np. produkcji paliw komunikacyjnych i innych związków chemicznych - oraz w systemach energetycznych. W artykule przedstawiono podsumowanie własności odpadów stałych oraz dokonano porównania z paliwami konwencjonalnymi - głównie węglem. Zostały również omówione ważniejsze procesy przekształcania odpadów stałych zostały. Nie-stechiometryeczny model równowagowy został stworzony aby określić sprawność gazyfikatorów odpadów stałych. Obliczono równowagowy skład i wartość opałowa produktów gazowych w funkcji temperatury, ciśnienia i współczynnika nadmiaru powietrza. Zaprezentowany model pokazuje, że możliwa jest gazyfikacja odpadów stałych w celu produkcji średniokalorycznego gazu przydatnego w systemach energetycznych i do różnych procesów syntezy chemicznej.

Słowa kluczowe

EN

solid waste; gasification; waste utilization; equilibrium model

PL

odpady stałe; zgazowanie; utylizacja odpadów; model równowagowy

• Wydawca: Mastermedia sp. z o.o.
• Czasopismo: Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 2
• Strony: 37--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Łuckoś A.

• Mintek, Private Bag X3015, Randburg, South Africa

Bibliografia

• [1] E. D. Larson, E. Worrel and J. S. Chen. Clean fuels from municipal solid waste for fuel cell buses in metropolitan areas. Resources, Conservation and Recycling, 17 (1996), 273-298.
• [2] L. A. Ruth. Energy from municipal solid waste: A comparison with coal combustion technology. Progr. Energy Combust. Sci., 24 (1998), 545-564.
• [3] WM. Randal Seeker. Waste combustion. 23rd Symp. (Int.) on Combustion, The Combustion Institute, (1990), 867-885.
• [4] C. R. McGowin and G. A. Wiltsee. Strategic analysis of biomass and waste fuels for electric power generation. Biomass and Bioenergy, 10 (1996), 167-175.
• [5] J. L. Easterly and M. Burnham. Overview of biomass and waste fuel resources for power production. Biomass and Bioenergy, 10 (1996), 79-92.
• [6]M. Morris and L. Waldheim. Energy recovery from solid waste fuels using advanced gasification technology. Waste Management, 18 (1998), 557-564.
• [7] T. J. Min, K. Yoshikawa and K. Murakami. Distributed gasification and power generation from solid wastes. Energy, 30 (2005), 2219-2228.
• [8] T. Malkow. Novel and innovative pyrolysis and gasification technologies for energy efficient and environmentally sound MSW disposal. Waste Management, 24 (2004), 53-79.
• [9] J. D. Murphy and E. McKeogh. Technical, economic and environmental analysis of energy production from municipal solid waste. Renewable Energy, 29 (2004), 1043-1057.
• [10] V. Belgiorno, G. De Feo, C. Della Roca and R. M. A. Napoli. Energy from gasification of solid wastes. Waste Management, 23 (2003), 1-15.
• [11] L. Bébar, P. Martinák, J. Hájek. P. Stehlík, Z. Hajný and J. Oral. Waste to energy in the field of thermal processing of waste. Applied Thermal Eng., 22 (2002), 897-906.
• [12] C. Borgianni, P. De Filippis, F. Pochetti and M. Paolucci. Gasification process of wastes containing PVC. Fuel, 81 (2002), 1827-1833.
• [13] A. Björklund, M. Melaina and G. Keoleian. Hydrogen as a transportation fuel produced from thermal gasification of municipal solid waste: an examination of two integrated technologies. Int. J. Hydrogen Energy, 26 (2001), 1209-1221.
• [14] P. H. Wallman, C. B. Thorsness and J. D. Winter. Hydrogen production from wastes. Energy, 23 (1998), 271-278.
• [15] L. Bébar, P. Stehlík, L. Havlen and J. Oral. Analysis of using gasification and incineration for thermal processing of wastes. Applied Thermal Eng., 25 (2005), 1045-1055.
• [16] J. I. Na, S. J. Pank, Y. K. Kim, J. G. Lee and J. H. Kim. Characteristics of oxygenblown gasification for combustible waste in a fixed-bed gasifier. Applied Energy, 75 (2003), 275-285.
• [17] M. Rovatti, A. Converti, M. Bisi and G. Ferraiolo. Pyrolysis of refuse derived fuel: Kinetic modelling from product composition. J. Hazardous Materials, 36 (1994), 19-33.
• [18] P. De Filippis, C. Borgianni, M. Paolucci and F. Pochetti. Prediction of syngas quality for two-stage gasification of selected waste feedstocks. Waste Management, 24 (2004), 633-639.
• [19] W. R. Smith and R. W. Missen. Chemical reaction equilibrium analysis: theory and algorithms. Wiley, New York, 1982.