Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Investment dilemmas in the implementation of gasification technology in Poland

Ściążko M., Chmielniak T., Kwaśniewski K., Stępień L.

Polityka Energetyczna

|

2018

|

T. 21, z. 2

105--123

EN

Gasification technology is often seen as a synonym for the clean and efficient processing of solid fuels into combustible gas containing mainly carbon monoxide and hydrogen, the two basic components of synthesis gas. First and foremost, the facts that gas may be cleaned and that a mixture with any composition may be prepared in a relatively easy and inexpensive manner influence the possibility of using gas produced in the energy and chemical industries. In the energy industry, gas may be used directly to generate heat and electricity in the systems of a steam power plant or in combined cycle systems. It is also possible to effectively separate CO2 from the system. However, in chemistry, synthesis gas may be used to produce hydrogen, methanol, synthetic gasolines, and other chemical products. The raw material for gasification is full-quality pulverized coal, but a possibility of processing low-quality sludges, combustible fractions separated from municipal waste as well as industrial waste also exists. Despite such a wide application of technology and undoubted advantages thereof, making investment decisions is still subject to high uncertainty. The paper presents the main technological applications of gasification and analyzes the economic effectiveness thereof. In this context, significant challanges for the industrial implementation of this technology are discussed.

PL

Technologia zgazowania postrzegana jest często jako synonim czystego i efektywnego przetwórstwa paliw stałych do gazu palnego zawierającego głównie tlenek węgla i wodór – dwa podstawowe składniki gazu syntezowego. Możliwość stosunkowo łatwego i taniego oczyszczania gazu oraz komponowania jego składu pozwala na szerokie zastosowanie technologii w energetyce i przemyśle chemicznym. W energetyce gaz może być bezpośrednio użytkowany do wytwarzania ciepła i energii elektrycznej w układach siłowni parowej, względnie w układach gazowo-parowych. Dodatkową zaletą jest możliwość skutecznego i relatywnie taniego usuwania CO2 z układu. W chemii gaz syntezowy może służyć do wytwarzania wodoru, metanolu, benzyn syntetycznych i innych produktów chemicznych. Surowcem dla zgazowania może być zarówno miał węglowy, jak również paliwa niskojakościowe, w tym muły węglowe, palne frakcje wydzielane z odpadów komunalnych i odpadów przemysłowych. Mimo tak szerokich możliwości zastosowania technologii zgazowania oraz jej niewątpliwych zalet, podejmowanie decyzji inwestycyjnych obarczone jest ciągle dużą niepewnością. W artykule przedstawiono główne kierunki zastosowania technologii zgazowania i przeanalizowano ich efektywność ekonomiczną. W tym kontekście omówiono istotne uwarunkowania przemysłowego wdrożenia tej technologii.

2

Wodór bezemisyjna przyszłość energetyki

Ściążko M., Sobolewski A., Nowak W.

Energetyka Cieplna i Zawodowa

|

2018

|

Nr 5

64--66, 69--70, 73

PL

W jednym z internetowych portali przytoczono informację, że w Chinach do 2034 r. zostanie zainwestowane ok. 360 mld USD w odnawialne źródła energii, wstrzymując wcześniej planowane inwestycje w 100 węglowych bloków energetycznych. Głównym powodem jest istotny postęp technologiczny w obszarze technologii odnawialnych, pozwalając już obecnie wytwarzać elektryczność po cenach konkurencyjnych.

3

Model procesowy demonstracyjnej instalacji produkcji metanolu zintegrowanej ze zgazowaniem węgla przy użyciu ditlenku węgla : wyniki strategicznego programu badań

Chmielniak T., Ściążko M., Popowicz J., Szczypiński T., Bigda J., Sobolewski A.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 3

621--625

PL

Zaprezentowano konfigurację i model procesowy układu produkcji metanolu zintegrowanego z rozwijaną w IChPW technologią zgazowania węgla w złożu fluidalnym przy wykorzystaniu ditlenku węgla. Model procesowy instalacji produkcji metanolu obejmuje główne węzły technologiczne układu: suszenie i zgazowanie węgla, oksy-spalanie karbonizatu, konwersję metanu i smół, usuwanie H₂S i CO₂ z gazu, syntezę metanolu i sprężanie CO₂ oraz układy kotła odzyskowego i turbiny parowej. Model wykorzystano do obliczeń procesowo-bilansowych i opracowania projektu technologicznego demonstracyjnej instalacji zgazowania węgla przy wykorzystaniu CO₂.

EN

The developed model included drying lignite, its gasification with CO₂/O₂ mixt. In a circulating fluidized bed reactor, oxy-combustion of the produced char, syngas processing (conversion of MeH and tars, H₂ enrichment, removal of H₂S, CO₂ and Hg, MeOH synthesis, compression of sepd. CO₂, S recovery), heat recovery and power generation. The model was used to prep. the process heat and mass balance sheets and to develop a technol. design of a demonstration plant together with feasibility study of com. scale plant.

4

Technologie zgazowania odpadów komunalnych

Ściążko M., Nowak W.

Nowa Energia

|

2017

|

nr 1

22--26

PL

Odpady komunalne są to odpady wytwarzane w gospodarstwach domowych oraz odpady wytwarzane w handlu detalicznym, przedsiębiorstwach, budynkach biurowych, instytucjach edukacyjnych, opieki medycznej oraz administracji publicznej, o charakterze i składzie podobnym do odpadów wytwarzanych w gospodarstwach domowych.

5

Koncepcja instalacji demonstracyjnej usuwania CO2 ze spalin bloku węglowego

Tatarczuk A., Stec M., Ściążko M., Więcław-Solny L., Krótki A.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 11

2322--2325

PL

Dogłębna analiza tematyki usuwania CO2 ze strumieni gazowych oraz uzyskane wyniki różnoskalowych badań eksperymentalnych przeprowadzonych przez zespół Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla pozwoliły na opracowanie założeń procesowych dla instalacji demonstracyjnej wychwytu CO2 ze spalin z bloku o mocy 250 MWe opalanego węglem kamiennym. Przedstawiona technologia jest zaawansowanym rozwiązaniem wykorzystującym technologię absorpcji chemicznej w roztworze amin. W technologii przewidziano modyfikacje procesowe i aparaturowe mające na celu obniżenie zapotrzebowania na energię procesu wychwytu CO2 ze spalin, dzięki czemu strata sprawności elektrowni wyposażonej w instalacje usuwania CO2 została ograniczona.

EN

A process for CO2 absorption in an amine soln. was used as a base for designing of demonstration plant for CO2 removal from flue gases of a coal-fired power unit (250 MWe). Mass and energy balances as well as economic evaluations of the plant were given.

6

Technologia i efektywność energetyczna zgazowania węgla

Ściążko M.

Nowa Energia

|

2016

|

nr 5/6

38--42

PL

Rozwój nowych technologii węglowych, w tym zgazowania, związany jest nie tylko z oczekiwaniami zastąpienia kopalnych paliw gazowych i ciekłych przez produkty otrzymane z węgla, ale także istotną rolę odgrywa możliwość osiągnięcia lepszej efektywności energetycznej i ekonomicznej przetwarzania węgla przy coraz ostrzejszych wymaganiach środowiskowych. Z tego względu od czasu do czasu powraca zainteresowanie tą technologią w energetyce. Komunikaty przekazywane do opinii publicznej są często sprzeczne i z tego powodu rodzą wiele dyskusji nt. miejsca zgazowania w obszarze gospodarczego wykorzystania węgla.

7

W od(budowie). Odbudowa mocy polskiego systemu elektroenergetycznego - dylematy inwestycyjne

Nowak W., Ściążko M., Tokarski S.

Energetyka Cieplna i Zawodowa

|

2016

|

Nr 8

36--39

PL

Przesunięcie w czasie i właściwy wybór kierunków inwestowania w nowe źródła energii, z zachowaniem bezpieczeństwa energetycznego, a także nabyciem zdolności finansowania nowych projektów przez grupy energetyczne, wydaje się stanowić dobrą alternatywę dla dzisiejszych dylematów energetyki na rozdrożach.

8

Oczyszczający sorbent

Łabojko G., Kotyczka-Morańska M., Ściążko M., Szymkiewicz A.

Energetyka Cieplna i Zawodowa

|

2016

|

Nr 5

116--123

PL

Metoda termograwimetrii może być używana do bezwzględnego porównywania i oceny sorbentów poprzez wyznaczanie ich całkowitej pojemności sorpcyjnej oraz stopnia wykorzystania wapnia. Wyniki badań uzyskiwane za pomocą takiej metodyki powinny być powtarzalne i niezależne od innych właściwości sorbentów.

9

(CO2)raz mniej. Badania procesu usuwania CO2 ze spalin w Elektrowni Jaworzno

Krótki A., Więcław-Solny L., Ściążko M., Tchórz J., Zdeb J.

Energetyka Cieplna i Zawodowa

|

2016

|

Nr 1

16--20

PL

Jednym z głównych elementów Strategicznego Programu Badawczego realizowanego w latach 2010-2015 były badania procesu usuwania CO2 ze spalin klasycznych bloków węglowych. Biorąc pod uwagę strukturę krajowej energetyki, opartej w głównej mierze na węglu jako podstawowym paliwie, przeprowadzone badania miały istotne znaczenie w aspekcie obniżenia emisji CO2 z procesów energetycznych.

10

Tlenowe spalanie węgla : badania kinetyki i mechanizmu spalania ciśnieniowego

Babiński P., Tomaszewicz M., Topolnicka T., Ściążko M., Zuwała J.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 4

450-456

PL

Przedstawiono wyniki kinetycznej analizy ciśnieniowego oksyspalania karbonizatów pochodzących z dwóch węgli o zróżnicowanym stopniu metamorfizmu: brunatnego Turów i kamiennego Janina. Przedstawiono uzasadnienie i problematykę podjętych badań nad ciśnieniowym oksyspalaniem węgla jako jednym z perspektywicznych rozwiązań technologicznych umożliwiających wdrażanie czystych technologii węglowych. Badania kinetyki oksyspalania prowadzono z wykorzystaniem ciśnieniowego analizatora termograwimetrycznego. Omówiono wpływ na szybkość procesu takich czynników, jak temperatura, ciśnienie całkowite i ciśnienie parcjalne tlenu. Uzyskane wyniki wykazały zróżnicowany wpływ wzrostu ciśnienia całkowitego i temperatury oraz pozytywny wpływ ciśnienia parcjalnego na reakcyjność paliw względem tlenu. Do opisu kinetyki procesów z powodzeniem zastosowano model kurczącego się rdzenia. Wyznaczono parametry kinetyczne, takie jak rząd reakcji względem ciśnienia parcjalnego O₂ i energia aktywacji dla różnych zakresów temperatury i trzech wartości ciśnienia całkowitego. Dane te są istotne przy projektowaniu nowych rozwiązań technologicznych do czystego spalania węgla, głównie w aspekcie właściwego projektowania komór spalania nowych kotłów realizujących proces oksyspalania ciśnieniowego lub przebudowy w tym kierunku istniejących kotłów węglowych.

EN

Bituminous coal and lignite samples were carbonized under N₂ at 1000°C for 30 min. The chars were studied for chem. compn., sp. surface, pore structure (N₂ adsorption) and kinetics of combustion under O₂/CO₂ (0.1–1.0 MPa) at 500–1000°C (mass loss rate). C conversion degree increased with increasing combustion temp., O₂ concn. And total pressure of the gas phase. The activation energy of the combustion decreased strongly with increasing combustion temp. range and the gas phase pressure. The combustion was diffusion-controlled, esp. at elevated temp. and pressure.

11

Kinetyka termicznej dysocjacji w świetle mechanizmu CDV Lvova

Mianowski A., Ściążko M.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 4

496-500

PL

Przeprowadzono termokinetyczne rozważania nad koncepcją mechanizmu kongruentnego odparowania dysocjacyjnego CDV wg Lvova. Zaproponowano model uwzględniający wpływ szybkości ogrzewania próbki na przebieg termicznej dysocjacji.

EN

Congruent dissociative vaporization model (L’vov, B.V.) was revised and improved by developing a 3-parameter equation describing the solid dissociation kinetics at varying rates of the sample heating.

12

Kinetyka redukcji nośników tlenu otrzymanych na bazie pigmentów zawierających tlenki żelaza i tytanu

Ksepko E., Babiński P., Ściążko M.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 6

930-933

PL

Otrzymano nowy alternatywny nośnik tlenu na bazie materiałów pigmentowych. Potencjalny nośnik w procesie przenoszenia tlenu w chemicznej pętli tlenkowej przygotowano metodą mechanicznego mieszania i prażenia. W celu analizy porównawczej przygotowano również materiał nośnika z odczynników chemicznych. Badania kinetyki redukcji nośnika przeprowadzone z zastosowaniem analizy termograwimetrycznej (TGA) umożliwiły wyznaczenie wartości energii aktywacji (Ea), wartości współczynnika przedwykładniczego (A0) oraz wartości stałej kinetycznej (k) z zastosowaniem oprogramowania MathCad Prime 2.0. Modele reakcji redukcji f(x) zostały wybrane z zastosowaniem metody dopasowania modelu.

EN

Fe₂O₃/TiO₂ oxygen carriers were prepd. by sintering pure chemicals or Fe₂O₂ and TiO₂ from pigments and studied for redn. kinetics at 850–950°C. The shrinking core model showed the best agreement with exptl. data. The carriers made of pigments showed higher activation energy than that made of pure chemicals.

13

A Modified Gibbs Free Energy Minimisation Model for Fluid Bed Coal Gasification

Ściążko M., Stępień L.

Chemical and Process Engineering

|

2015

|

Vol. 36, nr 1

73--87

EN

A modified approach to equilibrium modelling of coal gasification is presented, based on global thermodynamic analysis of both homogeneous and heterogeneous reactions occurring during a gasification process conducted in a circulating fluid bed reactor. The model is based on large-scale experiments (ca. 200 kg/h) with air used as a gasification agent and introduces empirical modifications governing the quasi-equilibrium state of two reactions: water-gas shift and Boudouard reaction. The model predicts the formation of the eight key gaseous species: CO, CO2, H2O, H2, H2S, N2, COS and CH4, volatile hydrocarbons represented by propane and benzene, tar represented by naphthalene, and char containing the five elements C, H, O, N, S and inorganic matter.

14

Termodynamiczno-empiryczny model powietrznego zgazowania węgla

Ściążko M., Stępień L.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 3

368-373

PL

Zgazowanie węgla stanowi alternatywę dla konwencjonalnego procesu spalania, umożliwiając osiągnięcie wysokiej sprawności energetycznej oraz łatwiejsze usuwanie ditlenku węgla przed procesem spalania gazu. Przedstawiono termodynamiczno-empiryczny model procesu powietrznego zgazowania węgla. Model ten oparty jest na metodzie minimalizacji całkowitej energii Gibbsa układu, zmodyfikowanej określonymi empirycznie, zastępczymi stałymi równowagi reakcji Boudourda oraz konwersji tlenku węgla(II). W rzeczywistości uwzględniają one warunki kinetyczne procesu prowadzonego w reaktorze ze złożem fluidalnym. Podstawowy model termodynamiczny wykazuje tendencję do zawyżania zawartości metanu oraz zaniżania zawartości tlenku węgla(II), jednak dzięki zastosowanym poprawkom empirycznym błąd obliczeń udziału poszczególnych składników gazu jest akceptowalny i nie przekracza 20% w stosunku do wyników badań eksperymentalnych przeprowadzonych we fluidalnym reaktorze cyrkulacyjnym w skali 150–300 kg węgla/h.

EN

Empirical thermodynamic model of coal gasification was constructed. Model was based on free Gibbs energy minimization and modified with empirical equil. const. for Boudouard and water gas shift reactions. Kinetic effects of fluid bed gasification in a the model were included. The model overestimated the yield of MeH and underestimated yield of CO. The inclusion of empirical modifications resulted in a decrease of the error of the gas components share below 20%. It was acceptable regarding exp. Data collected with circulating fluid bed reactor of 150–300 kg/h coal throughput.

15

Reakcja Boudouarda w procesie fluidalnego zgazowania karbonizatu węglowego

Ściążko M., Stępień L.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 12

2065-2070

PL

Jednym z najważniejszych elementów analizy procesu zgazowania jest modelowe opisanie mechanizmu heterogenicznych reakcji stałego materiału organicznego z aktywnymi składnikami fazy gazowej. Dokonano termodynamicznej analizy mechanizmu reakcji Boudouarda na przykładzie fluidalnego zgazowania karbonizatów węglowych i zaproponowano dwustopniowy mechanizm tej reakcji oparty na teorii adsorpcji ditlenku węgla na powierzchni karbonizatu. Przedstawiono też analizę zastępczej stechiometrii dla tej reakcji, co pozwoliło otrzymać równania pozornych stałych równowagi dla każdego z badanych karbonizatów. Obliczeń dokonano wykorzystując wyniki prowadzonego w skali pilotowej (40-70 kg/h) fluidalnego zgazowania karbonizatów z czterech różnych węgli za pomocą powietrza.

EN

Fundamentals and thermodynamics of gasification of carbonaceous materials were presented. Bituminous coals from 4 Polish coal mines were analyzed for chem. compn., carbonized at 600°C in a pilot plant (40-70 kg/h) and gasified with air at 750-1000°C in fluid bed reactor. The reaction of C02 with C to CO and O (adsorbed on C surface) was analyzed from thermodynamic point of view to det. its toichiometry and equil. consts.

16

Ciśnienie koksowania - opis zjawiska i prognozowanie jego wielkości w aspekcie uplastyczniania się węgla

Mertas B., Ściążko M., Sobolewski A.

Karbo

|

2014

|

Nr 3

80--87

PL

Jednym z ważniejszych zjawisk zachodzących w trakcie procesu koksowania jest uplastycznianie się węgla. Następstwem tego zjawiska jest spiekanie i tworzenie się produktu końcowego - koksu. Nierozwiązalnie z tym procesem łączy się zjawisko generowania ciśnienia wewnątrz złoża uplastyczniających się ziaren węglowych. Ciśnienie to wpływa na poprawę właściwości mechanicznych tworzącego się koksu. Zjawisko to jednak stwarza równocześnie niebezpieczeństwo deformacji, a nawet zniszczenia ściany komory baterii koksowniczej. W artykule uporządkowano terminologię związaną z ciśnieniem powstającym w trakcie procesu koksowania. Zaprezentowano również czynniki wpływające istotnie na generowanie ciśnienia koksowania w aspekcie nowej laboratoryjnej metody oznaczania ciśnienia rozprężania.

EN

One of the most important phenomena occurring during the coking process is coal plasticizing. Consequence of this phenomenon is caking and formation of the final product - coke. It is inextricably connected with the phenomenon of pressure generation inside bed of plasticizing coal grains. The generated pressure improves the mechanical properties of the produced coke. This phenomenon, however, creates at the same, time a danger of deformation and even destruction of the chamber wall of coke oven battery. The presents an orderly manner article order terminology related to pressure developing during coking process. There are also presented factors significantly affecting the coking pressure generation in terms of a new laboratory method for determination of expansion pressure.

17

Technologiczne perspektywy wykorzystania ditlenku węgla

Czardybon A., Więcław-Solny L., Ściążko M.

Energetyka

|

2014

|

nr 1

25--33

PL

Dokonano przeglądu technologii wykorzystujących ditlenek węgla na skalę komercyjną bezpośrednio (bez przekształcenia go w inną formę chemiczną) oraz w postaci „przetworzonej” w zakresie: wspomagania wydobycia ropy naftowej i metanu z pokładów węgla, zaawansowanych systemów geotermalnych, uprawy alg, mineralizacji CO2, utwardzania betonu, produkcji paliw, polimerów oraz wartościowych surowców chemicznych. Rozwijający się rynek surowców chemicznych opartych na ditlenku węgla spowodowany jest przede wszystkim komercjalizacją ekologicznych niefosgenowych metod syntezy, jak również możliwością otrzymywania produktów o wysokiej jakości niezbędnej do potencjalnych zastosowań. Wadą procesów opartych na fosgenie, zachodzących z dużą szybkością ze względu na wysoką reaktywność tego związku, są ograniczenia związane z bezpieczeństwem pracy oraz produkcją dużych ilości szkodliwych produktów ubocznych. Wiele z opracowanych procesów chemicznych realizowane jest jedynie w skali laboratoryjnej i niezbędne są dalsze badania i poprawa ekonomiki polegające głównie na opracowaniu wydajnych, selektywnych, stabilnych układów katalitycznych umożliwiających zastosowanie łagodniejszych warunków procesu. W wielu przypadkach wykorzystanie ditlenku węgla w stanie nadkrytycznym zwiększa kontrolę reakcji w porównaniu z procesami opartymi na rozpuszczalnikach konwencjonalnych. Zagadnienia związane z opracowaniem efektywnych i ekonomicznie uzasadnionych systemów konwersji CO2 w użyteczne materiały, choć stanowią duże wyzwanie, wydają się być bardzo przyszłościowe w dobie ciągłego wzrostu cen paliw oraz potrzeby redukcji emisji ditlenku węgla. Szacowana ilość ditlenku węgla wykorzystywana obecnie do syntez chemicznych stanowi około 10% całkowitej ilości ditlenku węgla emitowanego do atmosfery. Możliwa do zagospodarowania ilość emitowanego CO2 zawiera się w granicach 5-7%. Jest to spowodowane koniecznością poniesienia kosztów: przemiany chemicznej ditlenku węgla i innych reaktantów, a także separacji, oczyszczania, przechowywania i transportu ditlenku węgla.

EN

An overview is made of technologies utilizing carbon dioxide on a commercial scale either directly, i.e. without convertion into some other chemical form, or in a processed form – both in the fields of enhanced oil recovery, methane extraction from coal beds, advanced geothermal systems, algae cultivation, CO2 mineralization and concrete curing as well as production of fuels, polymers and valuable chemical raw materials. The development of the market for chemical raw materials based on carbon dioxide is caused mainly by commercialization of ecological and non-phosgene synthesis methods as well as by the possiblity to obtain high quality products indispensable for potential applications. The disadvantages of processes based on phosgene and running very quickly because of the high reactivity of this compound are constraints connected with work safety and production of a big amount of harmful byproducts. Many of the developed chemical processes are realized on a laboratory scale only and there is the need of further investigation and improvement of its economics based mainly on elaboration of efficient, selective, stable catalytic systems enabling application of more benign process conditions. In many cases the utilization of a supercritical state carbon dioxide increases the reaction control when compared to the processes based on conventional solvents. Problems connected with elaboration of efficient and economically justified systems converting CO2 into useful materials, though they are a big challenge, seem to have promising future in the days of continuous rise in fuel prices and the need of CO2 emission reduction. The estimated amount of carbon dioxide utilized nowadays for chemical syntheses equals about 10% of total CO2 emitted to the atmosphere. The amount of emitted CO2 that can be processed is in the range of 5-7%. It is caused by the need of bearing certain costs like those of chemical conversion of carbon dioxide and other reactants and also of separation, cleaning, storage and CO2 transportation.

18

Adsorpcyjne usuwanie CO2 ze spalin kotłowych

Więcław-Solny L., Ściążko M.

Energetyka

|

2014

|

nr 1

9--14

PL

Przedstawiono przegląd międzynarodowych doświadczeń i wyników uzyskanych przez poszczególne firmy i technologie w obszarze absorpcyjnego usuwania ditlenku węgla ze spalin kotłowych. Zaprezentowano również prace w tej dziedzinie prowadzone w Instytucie Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu. W pierwszym etapie prac uruchomiono stanowisko laboratoryjne usuwania CO2 o natężeniu przepływu gazów na wejściu 5 mn3/h, oraz stanowisko usuwania CO2 metodą absorpcji aminowej o natężenie przepływu 100 m3n/h, będące jednym z kluczowych instalacji Centrum Czystych Technologii Węglowych – części technologicznej w Zabrzu. Uzyskana wiedza i doświadczenie pozwoliły na podjęcie przez ICHPW oraz Partnerów Przemysłowych z Grupy Tauron zadania budowy instalacji pilotowej i przeprowadzenia testów na rzeczywistym obiekcie energetycznym. Skala instalacji pilotowej – pobór spalin 200 m3n/h (zawierających ok. 13% obj. CO2), z klasycznego bloku węglowego pozwala na usunięcie CO2 w ilości ok. 50 kg/h, co daje ok. 1,2 tony wydzielanego ditlenku węgla na dobę. Uzyskane wstępne wyniki pierwszych testów wykonanych w Instalacji Pilotowej potwierdzają możliwość uzyskania wysokich sprawności wychwytu ditlenku węgla.

EN

Presented is an overview of international experience and results obtained by various firms and technologies in the field of CO2 removal from flue gases in the way of absorption process. Described are also the works carried on in the Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla in Zabrze. As the first stage, a laboratory station for CO2 removal with the input gas flow intensity of 5 mn3/h and another station for amine absorption CO2 removal with the flow intensity of 100 m3n/h were opened being one of the key installations for Centrum Czystych Technologii Węglowych, technology section in Zabrze. The obtained knowledge and experience allowed the ICHPW and its Industrial Partners from the Tauron Group to build a pilot installation and carry on tests on a real power industry object. As to the installation scale, the intake of flue gases from a typical coal-fired boiler in the amount of 200 m3n/h (containing about 13% CO2 in volume) allows to remove about 50 kg/h of CO2 that gives about 1,2 ton of carbon dioxide per day. The preliminary obtained results of the first tests carried out on the pilot installation confirm the possibility to achieve in future a high efficiency in CO2 capture.

19

Fluidalne zgazowanie węgla w atmosferze CO2

Chmielniak T., Ściążko M., Sobolewski A.

Karbo

|

2013

|

Nr 1

6--15

PL

W pracy przedstawiono przegląd obecnie wykorzystywanych technologii zgazowania węgla. Omówiono podstawowe cechy wykorzystania ditlenku węgla jako czynnika zgazowującego w procesie zgazowania, gdzie za najważniejszą można uznać reakcję Boudouarda pomiędzy węglem oraz ditlenkiem węgla. Przedstawiono schemat instalacji zgazowania w ciśnieniowym reaktorze z cyrkulującym złożem fluidalnym wchodzącej w skład Centrum Czystych Technologii Węglowych Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla (IChPW) w Zabrzu. Instalacja ta posłuży do przeprowadzenia badań w skali pilotowej potwierdzających zasadność stosowania dodatkowego strumienia ditlenku węgla w reaktorze fluidalnym. Przeprowadzone obliczenia termodynamiczne ciśnieniowego reaktora zgazowania z cyrkulującym złożem fluidalnym wykazały, że zastosowanie w procesie jako surowca ditlenku węgla wpływa na wzrost stopnia konwersji węgla w porównaniu z układem klasycznym (tj. bez doprowadzenia CO2) przy jednoczesnym wzroście ilość CO w wytwarzanym gazie. CO2 jest również nośnikiem tlenu, co wpływa na znaczne obniżenie jego konsumpcji w procesie. W efekcie rośnie sprawność zgazowania węgla, która dla przyjętych warunków realizacji procesu osiąga ok. 90 % (sprawność zimna zgazowania w stosunku do paliwa, które uległo konwersji). Zastosowanie CO2 jako czynnika zgazowującego wpływa na spadek emisyjności procesów produkcyjnych, zintegrowanych ze zgazowaniem węgla. Przeprowadzone symulacje wskazują, że w przypadku produkcji energii elektrycznej wskaźnik emisji wynosi 715 kg CO2/MWh (netto), co plasuje rozpatrywany układ poniżej wskaźników uzyskiwanych w układach IGCC, zintegrowanych z reaktorami dyspersyjnymi oraz w instalacji spalania tlenowego w warunkach ultra+nadkrytycznych. Otrzymane wartości są o ok. 17-30% niższe niż charakterystyczne dla technologii tradycyjnych (spalanie węgla w kotłach pyłowych). W przypadku produkcji metanolu uzyskane wskaźniki były o około 8-13% niższe niż dla przypadku produkcji metanolu z węgla przy wykorzystaniu technologii zgazowania w reaktorach dyspersyjnych z suchym doprowadzeniem paliwa.

EN

This paper presents an overview of currently used coal gasification technologies. It discusses the basic features of the use of carbon dioxide as gasifying agent in the gasification process, in which Boudouard reaction between coal and carbon dioxide can be regarded as the most important. A diagram of the gasification installation in pressurized reactor with circulating fluidized bed has been presented which is an integral part of the Centre of Clean Coal Technologies of the Institute for Chemical Coal Processing (IChPW) in Zabrze. The installation will be used for carrying out of investigations in a pilot-scale confirming the legitimacy for application of the additional stream of carbon dioxide in a fluidized bed reactor. The results of thermodynamic calculations performed for pressurized coal gasification in circulating fluidized bed reactor show that using carbon dioxide as a process reactant leads to higher coal conversion degree (in comparison to conventional solution, without CO2 addition), as well as increase of CO content in produced gas and decrease in oxygen consumption (CO2 is also an oxygen carrier). Calculated (for assumed conditions) cold gas efficiency of the coal gasification process using CO2 as gasification agent amounts to approximately 90 %. Use of CO2 in gasification process has an influence on lowering emissivity of production processes integrated with coal gasification. Conducted simulations indicates that in case of energy generation, the value of emission index reaches 715 kg CO2/MWh (net), which is less than for IGCC systems integrated with entrained-flow reactors and for oxy-combustion installation under ultra-supercritical conditions. The obtained values of emission indices are approximately 17–30% lower than indices characteristic to conventional technologies (like pulverized coal combustion). Whereas, in the case of methanol production, the emission-corresponding indices were approximately 8–13% lower than results obtained in methanol production from coal via gasification in dry-feed entrained flow reactors.

20

Samowystarczalność czy import?

Ściążko M.

Energetyka Cieplna i Zawodowa

|

2013

|

Nr 6

51--54

PL

Dostęp do żywności, wody i powietrza jest naturalnym oczekiwaniem każdego mieszkańca Ziemi, ale współczesny rozwój technologiczny i poziom życia wymaga coraz więcej energii. Przyszłość zatem dyskutowana jest często w aspekcie dostępu do źródeł energii, nadmiernego zużycia paliw kopalnych, ich oddziaływania na środowisko, a w konsekwencji także w aspekcie kierunków rozwoju energetyki.