Analiza termiczna paliwa węglowego

• Autorzy: Kijo-Kleczkowska Agnieszka , Gnatowski Adam

Warianty tytułu

EN

Thermal analysis of coal fuel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pomiary termiczne znajdują zastosowanie w analizie rozkładu różnych materiałów. Umożliwiają one, m.in. badanie przemian fizycznych i chemicznych substancji, zachodzących pod wpływem zmiany temperatury, oznaczenie składu fazowego i chemicznego materiału, badanie kinetyki poszczególnych etapów procesów termicznych prowadzonych w różnych atmosferach. W niniejszej pracy zaprezentowano przykładowe wyniki matematycznego modelu procesów cieplnych zachodzących w przykładowej próbce węgla kamiennego, poparte wynikami badań termicznych TG/DTG/DSC dla rozpatrywanego paliwa.

EN

Thermal measurements are used in the analysis of the decomposition of various materials. They enable, e.g. study of physical and chemical transformations of substances under the influence of temperature change, determination of the phase and chemical composition of the material, study of the kinetics of individual stages of thermal processes carried out in different atmospheres. This paper presents exemplary results of thermal tests TG/DTG/DSC for a hard coal sample, together with the results of a mathematical model of thermal processes occurring in the considered fuel.

Słowa kluczowe

PL

model matematyczny; badania termiczne; węgiel

EN

mathematical model; thermal research; coal

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2023
• Tom: Nr 3
• Strony: 65--70
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys.

Twórcy

autor

Kijo-Kleczkowska Agnieszka

• Politechnika Częstochowska

autor

Gnatowski Adam

• Politechnika Częstochowska

Bibliografia

• [1] Chomiak J. Podstawowe problemy spalania. PWN 1977; Warszawa.
• [2]Tomeczek J. Spalanie węgla. Skrypty uczelniane Pol. Śląskiej 1992; 1667, Gliwice.
• [3] Kordylewski W. Spalanie i paliwa. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej 2008; Wrocław.
• [4] Kijo-Kleczkowska A., Środa K., Kosowska-Golachowska M., Musiał T., Wolski K. Combustion of pelleted sewage sludge with reference to coal and biomass. Fuel 2016; 170: 141-160.
• [5] Małecka B. Metody analizy termicznej połączone z analizą produktów gazowych (TG-DSC-MS). LAB Laboratoria, Aparatura, Badania, 2012; 5: 6-16.
• [6] Szumera M. Charakterystyka wybranych metod termicznych (cz.1). LAB Laboratoria, Aparatura, Badania 2012; 6: 28-34.
• [7] Szumera M. Charakterystyka wybranych metod termicznych (cz.2). Laboratoria, Aparatura, Badania 2013; 1: 24-33.
• [8] Tarka A. Charakterystyka ciał stałych z wykorzystaniem techniki TG-MS. Laboratorium z technologii chemicznej 2019, Warszawa.
• [9] Kijo-Kleczkowska A., Szumera M., Gnatowski A., Sadkowski D. Comparative thermal analysis of coal fuels, biomass, fly ash and polyamide. Energy 2022; 258: 124840.
• [10] Li B., Chen G., Zhang, Ch Sheng H. Development of non-isothermal TGA—DSC for kinetics analysis of low temperature coal oxidation prior to ignition. Fuel 2014; 118: 385—391.
• [11] Froński A., Gawlik J., Goettel M., Rachwalski J., Skwarczyński A. Badanie kinetyki odgazowania węgla za pomocą połączonych metod termograwimetrii i chromatografii gazowej. Koks Smoła Gaz 1979; 12.
• [12] Salcewicz J., Kijewska A. Proces wydzielania się części lotnych i zmiany składu pierwiastkowego węgli w procesie odgazowania. Koks Smoła Gaz 1967; 6.
• [13] Versan Kok M. Simultaneous thermogravimetry—calorimetry study on the combustion of coal samples: Effect of heating rate. Energy Conversion and Management 2012; 53: 40—44
• [14] Ma Z., Chen D., Gu J., Bao B., Zhang Q. Determination of pyrolysis characteristics and kinetics of palm kernel shell using TGA—FTIR and model-free integral methods. Energy Conversion and Management 2015; 89: 251-259
• [15] Huang J., Liu J., Chen J, Xie W., Kuo J., Lu X., Chang K., Wen S., Sun G., Cai H., Buyukada M., Evrendilek F. Combustion behaviors of spent mushroom substrate using TG-MS and TG-FTIR: Thermal conversion, kinetic, thermodynamic and emission analyses. Bioresource Technology 2018; 266: 389-397.
• [16] Wang Q., Han K., Wang P., Li S., Zhang M.Influence of additive on ash and combustion characteristics during biomass combustion under 02/C02 atmosphere. Energy 2020; 195: 116987.
• [17] Raza Naqvi S., Hameed Z., Syed R., Taqvi A., Ali I., Niazi M., Noor T., Hussain A., Iqbal N., Shahbaz M. Synergistic effect on co—pyrolysis of rice husk and sewage sludge by thermal behavior, kinetics, thermodynamic parameters and artificial neural network. Waste Management 2019: 85: 131-140.
• [18] Marangwanda G., Madyira D., Babarinde T. Coal combustion models: An overview. Journal of Physics: Conference Series 2019; 032070.
• [19] Wang J., Hu S., Liu X. Kinetic modelling and experimental validation of single large particle combustion of coal char. Chemical Engineering Journal 2022; 450: 138227.
• [20] Morin M., Pćcate S., Masi E., He'mati M. Kinetic study and modelling of char combustion in TGA in isothermal conditions. Fuel 2017; 203: 522-536.
• [21] Al—Qayim K., Nimmo W., Hughes K. Pourkashanian M. Kinetic parameters of the intrinsic reactivity of woody biomass and coal chars via thermogravimetric analysis. Fuel 2017, 210: 811-825.
• [22] Adesanya B., Pham H. Mathematical modelling of devolatilization of large coal particles in a convective environment. Fuel 1995; 74: 896-902.
• [23] Saxena S. Devolatilization and combustion characteristics of coal particles. Progress in Energy and Combustion Science 1990; 16: 55—94.
• [24] Wildegger-Gaissmaier A.E., Agarwal P.K. Drying and devolatilization of large coal particles under combustion conditions. Fuel 1990; 69: 44-50.
• [25] Sami M., Annamalai K., Wooldridge M. Co-firing of coal and biomass the] blends. Progress in Energy and Combustion Science 2001; 27: 171-214.
• [26] Basu P., Fraser S.A. Circulating Fluidized Bed Boilers. Design and Operations 1991; Butterworth— Heinemann (USA).
• [27] Basu. P. Combustion of coal in circulating fluidized — bed boilers: a review. Chemical Engineering Science 1999; 54: 5547- 5557.
• [28] Arthur J.R. Model reactions between carbon and oxygen. Transactions of the Faraday Society 19;52 47:164— 178.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).