Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rola biomasy toryfikowanej na rynku tradycyjnych paliw kopalnych

Poskart A., Szwaja S., Magdziarz A., Musiał D., Zajemska M.

Rynek Energii

|

2018

|

Nr 1

65--71

PL

Z uwagi na fakt, iż produkcja energii z biomasy wiąże się z występowaniem pewnych barier technologicznych, w szczególności w układach bezpośredniego jej współspalania z węglem, w ostatnich latach przedmiotem zainteresowania wielu naukowców stały się metody poprawiające jej właściwości energetyczne. Jedną z bardziej obiecujących metod waloryzacji biomasy jest toryfikacja. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań wpływu toryfikacji prowadzonej w atmosferze CO2 w zakresie temperatury od 250 do 350°C na właściwości energetyczne ślazowca pensylwańskiego. Badania przeprowadzono w reaktorze śrubowym, służącym do toryfikacji ciągłej. Otrzymane karbonizaty (tzw. biowęgiel) poddano analizie elementarnej (zawartość pierwiastków C, H, N) oraz technicznej, tj. oznaczono zawartość wilgoci, popiołu i części lotnych oraz wyznaczono ciepło spalania i wartość opałową. Wyniki badań wykazały, że proces toryfikacji przyczynił się do wzrostu wartości opałowej o około 39% (od 16,1 MJ/kg do 22,4 MJ/kg) i zawartości pierwiastka węgla o około 28% (od 45,9% do 58,6%), podczas gdy zawartość wilgoci uległa zmniejszeniu o 63% (od 9,4 do 3,4%). Przeprowadzone analizy potwierdziły, że toryfikacja ślazowca pensylwańskiego, w szczególności w temperaturze 350°C może w znacznym stopniu poprawić jego właściwości fizykochemiczne, a tym samym doprowadzić do uzyskania dobrej jakości surowca do celów energetycznych, stanowiącego alternatywę dla tradycyjnych paliw kopalnych.

EN

Due to the fact that the energy production from biomass is associated with certain technological barriers, in particular in the systems of its direct co-combustion with coal, in recent years methods of improving its energy properties have become the subject of interest of many scientists. One of the more promising methods of biomass valorization is torrefaction, involving drying at a temperature of 200 to 350°C in an inert atmosphere. This paper presents the results of studies on the impact of torrefaction carried out in the atmosphere of CO2 in the temperature range from 250 to 350°C on the energy properties of Virginia mallow. The research were carried out in a screw conveyor reactor for continuous torrefaction. The samples of obtained biochars were subjected to elemental analysis (content of C, H, N). The physicochemical properties were also evaluated, i.e. the calorific value, moisture content, ash content and volatiles fractions were determined. The research showed that as a result of torrefaction, the heating value increased by approx. 39% (from 16.1 MJ/kg to 22.4 MJ/kg) and the carbon content by approx. 28% (from 45.9% to 58, 6%), while the moisture content was reduced by 61% (from 9.4 to 3.6%). The carried out analyzes confirmed that torrefaction of Virginia mallow performed in particular at temperature of 350°C can significantly contribute to improving its physicochemical properties, and thus to obtain a good quality raw material for energy purposes, which is an alternative to traditional fossil fuels.

2

Current status, challenges and prospects of sewage sludge valorisation for clean energy in Poland

Nyakuma B. B., Magdziarz A., Werle S.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 1

55--63

EN

The valorisation of sewage sludge (SS) is a practical approach for the production of chemicals, fuels and clean energy. In the past, sewage sludge disposal and management in the European Union (EU) typically involved landfilling, incineration, agricultural application, or bulk storage. With the prohibition of these techniques, novel processes are urgently required to address the growing stockpiles of sewage sludge particularly in nations with high demographics such as Poland. The most promising technologies for SS valorisation are the thermal conversion; pyrolysis, gasification, combustion and co-firing. However, SS valorisation is beset by numerous challenges. Consequently, this paper seeks to examine the current status, challenges and prospects of SS valorisation in Poland. The findings demonstrated that the treatment of municipal and industrial wastewater generates substantial quantities of sewage sludge (SS) each year. Currently, the SS is mostly utilized for agriculture, landfilling and bulk storage. The paper reports that municipal SS is the mostly utilized SS for agriculture, compost production, thermal conversion, bulk storage; whereas industrial SS is used for land reclamation and landfilling. However, the bulk of Polish SS is still not effectively and efficiently utilized. Therefore, the authors proffered prospective technologies such as co-firing and direct utilization of SS for future green electricity production as possible solutions. However, it is pertinent to state that the application of novel SS valorisation technologies will require adapting and adopting low carbon strategies and legal frameworks in the future.

PL

Aktualnie zagospodarowanie osadów ściekowych (OŚ) polega m.in. na wykorzystaniu ich jako paliwa do produkcji energii. W przeszłości osady ściekowe w Unii Europejskiej (UE), otrzymane z oczyszczalni ścieków, składowano, spalano w sposób niekontrolowany oraz wykorzystano do użyźniania gleby w rolnictwie. W związku z wprowadzeniem zakazu stosowania ww. sposobów ich utylizacji konieczne było poszukiwanie nowych metod, w szczególności w krajach o wysokiej liczbie ludności, jakim jest na przykład Polska. Jedną z obiecujących metod zagospodarowania osadów ściekowych mogą być takie procesy, jak piroliza, zgazowanie i spalanie, w wyniku których powstaną produkty chrakteryzujące się energetycznymi właściwościami. Jednakże prowadzenie tych procesów wymaga uwzględnienia społecznych, ekonomicznych, środowiskowych i technologicznych czynników. Dodatkowo, regulacje UE w zakresie zagospodarowania osadów ściekowych zakazują termicznego ich przekształcania bez prowadzenia efektywnych procesów wstępnych (tzw. „pre-treatment processes”). W pracy przedstawiono stan bieżący, wyzwania oraz perspektywy wykorzystania osadów ściekowych w procesie produkcji czystej energii.

3

An evaluation of renewable fuels microstructure after the combustion process

Wilk M., Magdziarz A.

Journal of Power Technologies

|

2017

|

Vol. 97, nr 4

265--271

EN

The aim of the presented study is to investigate the morphological characteristics of biomass and sewage sludge ash and raw samples by FTIR and SEM methods. Biomass and sewage sludge are adequate renewable fuels, but require further investigation focusing on the evaluation and degradation of organic and inorganic compounds in renewable fuels. In this study, biomass and sewage sludge and its ash were examined in terms of physical and chemical properties to gain an understanding of their compositional and structural characteristics through analytical approaches such as CHNS, ash composition, HHV, FTIR and SEM. The FTIR was recorded using the Bruker Alpha FTIR Spectrometer. FTIR spectra reflects the complex and different compositions of studied fuels and the influence of the combustion process. The presented spectra evidently depict changes in the bond structure of the studied materials under the combustion process. Degradation of the morphology structure is also confirmed by SEM.

4

Physicochemical, thermal and kinetic analysis of sewage sludge

Nyakuma B. B., Magdziarz A., Werle S.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 2

473--480

EN

Sewage sludge (SS) is the residual matter generated from waste water treatment. Current treatment methods consist of mechanical dewatering and thermochemical treatment, which have become expensive, inefficient and energy consuming. Furthermore, European Union (EU) laws prohibit landfilling, agricultural and storage utilization of sewage slude (SS). Consequently, innovative and sustainable treatment, management and utilization technologies for SS are urgently required. The pyrolysis of sewage sludge can be potentially address the outlined challenges. Therefore, the main aim of this investigation was to examine the physicochemical, thermal and kinetic properties of selected sewage sludge samples (SS1 and SS2). Thermogravimetric analysis was examined to provide comprehensive description of the decomposition behaviour and kinetic characteristics of SS1 and SS2 under pyrolysis conditions at heating rates: 5, 10, 20 and 40°C/min from 30-800°C. The kinetic parameters such activation energy Ea and pre-exponential factor, A were calculated using the Kissinger model. The Ea and A values for SS1 are 205.87 kJ/mol and 9.68 · 1014 whereas SS2 are 320.40 kJ/mol and 7.44 · 1024. The general conclusion based on experimental studies is that the physicochemical and thermal kinetic properties of SS1 and SS2 are comparable with other pyrolysis feedstock and suitable for pyrolysis conversion.

PL

Osady ściekowe są stałym produktem procesu oczyszczania ścieków. Obecne metody zagospodarowania osadów obejmujące mechaniczne odwadnianie oraz termiczne wykorzystanie stają się drogie, nieefektywne i energochłonne. Co więcej, prawo Unii Europejskiej ogranicza składowanie oraz wykorzystanie rolnicze osadów ściekowych. W efekcie znalezienie innowacyjnych oraz zrównoważonych metod zagospodarowania i utylizacji osadów ściekowych jest niezwykle istotne. Proces pirolizy wydaje się odpowiedni, by sprostać tym wymaganiom. Celem pracy jest określenie fizykochemicznych, termicznych oraz kinetycznych właściwości wybranych próbek osadów ściekowych (SS1 i SS2). Zastosowano analizę termograwimetryczną w celu przeprowadzenia analizy porównawczej opisującej proces przemian termicznych oraz ich kinetyki w warunkach pirolizy dla stałych szybkości grzania wynoszących 5, 10, 20 i 40°C/min w zakresie temperatur od 30-800°C. Parametry kinetyczne: energia aktywacji Ea oraz czynnik przedekspotencjalny A zostały wyznaczone przy użyciu modelu Kissingera. Wartość Ea oraz A dla osadu ściekowego SS1 wynosi odpowiednio 205,87 kJ/mol i 9,68×1014, podczas gdy dla osadu SS2 odpowiednio 320,40 kJ/mol i 7,44×1024. Wyniki analiz zostały porównane z innymi materiałami poddawanymi pirolizie.

5

Briquetting of EAF Dust for its Utilisation in Metallurgical Processes

Magdziarz A., Kuźnia M., Bembenek M., Gara P., Hryniewicz M.

Chemical and Process Engineering

|

2015

|

Vol. 36, nr 2

263--271

EN

Dust generated at an electric arc furnace during steel production industry is still not a solved problem. Electric arc furnace dust (EAF) is a hazardous solid waste. Sintering of well-prepared briquetted mixtures in a shaft furnace is one of possible methods of EAFD utilisation. Simultaneously some metal oxides from exhaust gases can be separated. In this way, various metals are obtained, particularly zinc is recovered. As a result, zinc-free briquettes are received with high iron content which can be used in the steelmaking process. The purpose of the research was selecting the appropriate chemical composition of briquettes of the required strength and coke content necessary for the reduction of zinc oxide in a shaft furnace. Based on the results of the research the composition of the briquettes was selected. The best binder hydrated lime and sugar molasses and the range of proper moisture of mixture to receive briquettes of high mechanical strength were also chosen and tested. Additionally, in order to determine the thermal stability for the selected mixtures for briquetting thermal analysis was performed. A technological line of briquetting was developed to apply in a steelworks.

6

Zagadnienie brykietowania węgla kamiennego koksowego

Kosturkiewicz B., Janewicz A., Magdziarz A., Hryniewicz M., Bembenek M., Gara P.

Rynek Energii

|

2014

|

Nr 2

104--109

PL

Przewiduje się, że rozwój inwestycji mających na celu zwiększenie światowego wydobycia węgla koksowego poprawi bilans podaży i popytu, a w konsekwencji spowoduje obniżenie jego rynkowych cen w dłuższym horyzoncie czasowym. Obecnie na świecie prowadzone są prace mające na celu ocenę zasadności częściowego brykietowania wsadu węglowego stosowanego w procesie koksowania. Ich wyniki nie są publikowane. Zdaniem producentów zastosowanie zbrylonego węgla w mieszance węgli o niskim stopniu metamorfizmu poprawia jakość koksu oraz zapewnia stałość jego parametrów. W Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie podjęto badania mające na celu określenie możliwości brykietowania w prasach walcowych drobnoziarnistego węgla koksującego. W pierwszej kolejności sprawdzono możliwości bezlepiszczowego scalania materiału. Następnie badano przydatność lepiszcz do brykietowania wsadu węglowego. W niektórych próbach określono wpływ suszenia lub sezonowania brykietów na ich wytrzymałość mechaniczną. Badania te prowadzone były w laboratoryjnej prasie walcowej LPW 450 wyposażonej w oryginalny niesymetryczny układ zagęszczania. W celu oceny właściwości paliwa wykonano jego analizę termograwimetryczną. Na podstawie wyników przeprowadzonych badań oraz analizy literatury, mając na uwadze minimalizację zagrożeń środowiskowych, dokonano oceny możliwości zastosowania elektrofiltrów do wychwytywania pyłów pochodzących ze spalania scalonego węgla kamiennego.

EN

It is anticipated that development of investments for the purpose of increasing global coking coal production will improve the supply/demand and will exert pressure to lower the coking coal prices in the longer term. Currently there are conducted many researches undergoing to assess the validity of using partially briquetted coal in coking process. However the results are not being published. According to the producers, the use of lump coal in a mixture of coal with a low degree of metamorphism improves coke quality and provides consistency of its parameters. The department of Manufacturing Systems has undertaken a study to determine a possibility of briquetting fine coke in a roll presses without a binding component. Mentioned studies were conducted on a laboratory roll press type LPW 450, equipped with the original asymmetrical layout compacting system. In order to identify merged coal, basic physical and chemical properties were determined. Keeping in mind the value of environmental hazards, the possibility of applying electrostatic precipitators to capture ashes from combustion of coal chip, based on past experience in this field was evaluated.

7

Zagospodarowanie pyłów stalowniczych z uwzględnieniem odzysku cynku

Kuźnia M., Magdziarz A., Wilk M., Bembenek M., Gara P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 6

390--396

PL

Racjonalne zagospodarowanie pyłów stalowniczych jest obecnie jednym z ważniejszych problemów w przemyśle hutniczym. W Polsce generowanych jest rocznie ponad 60 tys. Mg pyłów stalowniczych. Zważywszy na bardzo dużą zawartość cynku, ołowiu i żelaza w przedmiotowych odpadach, istotnym wydaje się być opracowanie ekonomicznego procesu pozwalającego na odzysk cennych pierwiastków i wykorzystanie wsadu żelazonośnego z odpadów. Przedmiotem niniejszej pracy jest analiza technologiczna pierwszego etapu wykorzystania odpadów, a mianowicie dobranie optymalnego składu brykietów oraz analiza termiczna procesu suszenia uzyskanych brykietów i granuli.

EN

Rational development of steel dust is nowadays one of the most important problems in the steel industry. In Poland are generated each year more than 60 thousand. tons of steel dust. Given the very high content of zinc, lead and iron in these waste appears to be important to develop a process for the economic recovery of valuable elements and use of waste iron-bearing feed. The object of this work is the analysis of the first stage of technological use of waste namely the selection of the optimal composition of briquettes and thermal analysis of the drying process resulting briquettes and pellets.

8

Syngas as a reburning fuel for natural gas combustion

Wilk M., Magdziarz A., Zajemska M., Kuźnia M.

Chemical and Process Engineering

|

2014

|

Vol. 35, nr 2

181--190

EN

The paper aims to confirm the syngas application as a reburning fuel to reduce e.g. NO emission during natural gas combustion. The main aim of this modelling work was to predict pollutants generated in the exhaust gases and to indicate the influence of the syngas on the natural gas combustion process. The effect of residence time of fuel-air mixture was also been performed. Calculations were made with CHEMIKN-PRO for reburning process using syngas. The boundary conditions of the reburning process were based on experimental investigations. The addition of 5, 10, 15 and 19% of reburning fuel into natural gas combustion was studied. The effects of 0.001 to 10 s of residence time and the addition of 5, 10, and 15% of syngas on combustion products were determined. The performed numerical tests confirmed that co-combustion of the natural gas with syngas (obtained from sewage sludge gasification) in the reburning process is an efficient method of NOx reduction by c.a. 50%. Syngas produced from sewage sludge can be utilised as a reburning fuel.

9

Analiza termicznej przemiany biomasy drzewnej, zwłaszcza procesu toryfikacji

Wilk M., Magdziarz A., Gara P.

Energetyka

|

2013

|

nr 11

840--843

PL

Przebieg termicznej przemiany próbki biomasy drzewnej badano w zakresie temperatur od otoczenia do 700°C metodą analizy termicznej (krzywe TG, DTG) w atmosferze powietrza i argonu, z dodatkowym uwzględnieniem temperatur 230°C, 260°C i 290°C charakterystycznych dla procesu toryfikacji. Przebieg uwęglania próbki biomasy drzewnej zachodzący w procesie toryfikacji w temperaturach 230°C, 260°C i 290°C z czasami wygrzewania 0,5 h, 1,0 h i 1,5 h badano w laboratoryjnym piecu elektrycznym w atmosferze argonu. Stwierdzono, że najbardziej wydajne uwęglanie spośród badanych daje prowadzenie procesu toryfikacji w temperaturze 260°C przez 1,0 h.

EN

The process of a wood biomass sample thermal conversion was investigated in temperatures ranging from an ambient one to 700°C by the method of thermal analysis (TG and DTG curves) in air and argon atmosphere, with special attention paid to 230°C, 260°C and 290°C temperatures charactiristic for the torification process. A wood biomass sample carbonization occurring in a torification process in temperatures of 230°C, 260°C and 290°C and with a 0,5 h, 1,0 h and 1,5 h heating time was investigated in a laboratory electric furnace with an argon atmosphere. It was found that the most efficient carbonization occurred during the torification process conducted for one hour and in the temperature of 260°C.

10

Research on thermal decomposition of waste PE/PP

Kuźnia M., Magdziarz A.

Chemical and Process Engineering

|

2013

|

Vol. 34, nr 1

165--174

EN

The most important and the most frequently used plastics are polyethylene (PE) and polypropylene (PP). They are characterised with high heating values (approximately 40 MJ/kg). Moreover, their chemical composition, based mainly on carbon and hydrogen, allows to use them in industrial processes. One of the methods of utilisation of plastic waste can be its use in the metallurgical industry. This paper presents results of thermal decomposition of waste PE/PP. Chemical and thermal analysis (TG) of studied wastes was carried out. Evolved gaseous products from the decomposition of wastes were indentified using mass spectrometry (TG-MS). This paper also presents an application of plastic wastes as supplemental fuel in blast furnace processes (as a substitute for coke) and as an addition in processes of coking coal.

11

Isocoversional kinetic analysis of combustion and pyrolysis of municipal sewage sludge

Magdziarz A., Wilk M., Straka W.

Archivum Combustionis

|

2013

|

Vol. 33 nr 4

169--184

EN

In this study, the thermal behaviours of sewage sludge were carried out by thermal analysis under air and argon atmospheres in the range from ambient temperature to 800 °C. The studied materials were characterized in terms of their chemical composition (C, N, H, S and trace elements) and calorific value. The important results focus on the temperature of maximum weight loss rate and the effect of atmosphere (air, argon) and heating rate (5, 10, 20 and 40 °C). TG and DTG curves were analysed. Non-isothermal kinetic analysis was used to evaluate the Arrhenius activation energy and the pre-exponential factor. The kinetic parameters were calculated using three isoconversional methods: Friedman, Kissinger-Akahira-Sunose and Flynn-Wall-Ozawa. The isoconversional methods were used to find dependency of the activation energy of studied processes on the conversion degree. The average values of activation energy for sewage sludge combustion e.g. S_A are Ea = 146.72; 151.87; 148.88 kJ/mol calculated by Friedman, FWO and KAS methods, respectively. For all studied sewage sludge samples the slight differences between the values of activation energies obtained by Friedman, FWO and KAS methods were obtained.

12

Aspekt ekologiczny spalania biomasy w kotłach rusztowych

Magdziarz A., Wilk M.

Rynek Energii

|

2012

|

Nr 2

127--130

PL

Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii (OZE) jest niezbędne, aby wywiązać się z wymogów jakie nakła-da UE na nasz kraj, jak również wpływa na zmniejszenie wykorzystania paliw kopalnych, redukcję zanieczyszczeń do atmosfery oraz na zmniejszenie ilości odpadów. Aktualny stan zaawansowania technologii energetycznych pozwala na wykorzystanie biomasy jako jednego z podstawowych paliw alternatywnych. W prezentowanej pracy przedstawiono aspekt ekologiczny stosowania biomasy drzewnej jako paliwa w kotle energetycznym. Wykonano badania fizykochemiczne dwóch rodzajów peletów dostępnych na rynku paliw oraz przeprowadzono analizę gazowych produktów spalania. Eksperyment potwierdził niskoemisyjny charakter spalania badanych peletów.

EN

Application of renewable energy sources is necessary to fulfill the UE requirements concerning Poland, as well it have an effect on the reduction of fossil fuel utilization, air pollution or decrease of wastes. Present state of energy technology allows to use the biomass as renewable energy source. Paper presents wood pellets as ecological fuel use to combustion process in boilers. The elementary composition of two kinds commercially available biomasses were carried out. The exhaust gases from combustion process of biomass were investigated. The experimental data have confirmed the low-emission character of biomass combustion process.

13

Analiza termograwimetryczna procesu współspalania węgla i biomasy w atmosferze modyfikowanej

Magdziarz A., Wilk M.

Rynek Energii

|

2011

|

Nr 6

47-51

PL

Analiza termiczna jest szeroko stosowana w badaniach procesów spalania paliw stałych. Artykuł przedstawia przykład zastosowania technik analizy termicznej TG i DTA w badaniu procesu współspalania węgla i biomasy drzewnej. Wykonano badania fizykochemiczne węgla i stosowanej biomasy. Praca przedstawia analizę procesów współspalania węgla i biomasy drzewnej dla różnych ich mieszanek (udziałów wagowych) w atmosferze powietrza, modyfikowanej CO2, odzwierciedlonych na krzywych TG i DTA.

EN

Thermal analysis is widely used in studies of solid fuel combustion processes. The paper presents an ex-ample of thermal analysis techniques like TG and DTA in the study of coal and biomass combustion and co-combustion processes. The physical and chemical properties of studied fuels were carried out. The paper presents the thermal analysis of combustion and co-combustion of coal and biomass in different atmosphere taking into account the influence of CO2 addition. The results were presented in TG and DTA curves corresponding to mass changes and thermal effects.

14

Modelling of pollutants concentrations from the biomass combustion process

Magdziarz A., Wilk M., Zajemska M.

Chemical and Process Engineering

|

2011

|

Vol. 32, nr 4

423-433

EN

This paper presents possibilities for of numerical modelling of biomass combustion in a commercially available boiler. A sample of biomass was tested with respect to its physical and chemical properties. Thermogravimetry studies of biomass were carried out. Computer simulation makes it possible to analyse complex phenomena which are otherwise difficult to observe. The aim of this work was to model biomass combustion to predict the amount of pollutants generated (NOx, CO, SO2) in the exhaust gases coming out from boilers The calculations were made using the CHEMKIN program. Results of calculations were performed taking into account the influence of temperature, pressure and residence time.

15

Investigation of sewage sludge preparation for combustion process

Magdziarz A., Wilk M., Kosturkiewicz B.

Chemical and Process Engineering

|

2011

|

Vol. 32, nr 4

299-309

EN

Waste disposal is imposed by the European Union under Treaty of Accession concerning waste management order. One of the waste disposal methods is thermal utilisation. The paper presents an investigation of sewage sludge briquettes used as a fuel in combustion process. The research study was carried out on samples taken from the Municipal Wastewater Treatment Plant in Bochnia. Briquettes with lime were formed. The analysis of the elementary chemical composition of municipal sewage sludge, the composition of the ash and thermogravimetric analysis were carried out. The results indicate that the prepared briquettes had sufficient fuel properties.

16

Analysis of gaseous pollutants generated during natural gas and waste material combustion process

Wilk M., Magdziarz A., Zajemska M.

Archivum Combustionis

|

2011

|

Vol. 31 nr 4

245-254

EN

Taking into account the obligations of Poland under Treaty of Accession concerning waste management order, the most important problem is the waste recovery and waste disposal. Sewage sludge is wastes which can be include to the biomass-based materials. The waste storage should be limited, because of obligations of the municipal waste reduction. The increasing charges of waste storage and limited possibilities of waste disposal in agriculture (caused by heavy metals) are the factors, which suggest searching new technologies. One of waste disposal method is the thermal utilization. The thermal utilization is an energy production method as well as a chemical waste utilization. This paper presents the numerical modelling of the possibilities of using sewage sludge in the combustion processes. The computer simulation makes possible to analyse complex phenomena which are otherwise difficult to observe. The aim of this work was modelling the natural gas combustion process with sewage sludge used as reburning fuel to predict the amount of pollutants generated (NOx, CO, SO2) in the exhaust gases. The numerical calculations were done using the CHEMKIN program. Results of calculations were done taking into account the influence of temperature, pressure and residence time.

17

Wpływ dodatku tlenu do powietrzana proces spalania gazu ziemnego

Wilk M., Magdziarz A., Kuźnia M.

Rynek Energii

|

2010

|

nr 5

32-36

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych spalania gazu ziemnego w wzbogaconym powietrzu w tlen. Zawartość tlenu w mieszance powietrza z tlenem zwiększano od 21 29 %. Realizację procesu oxy-spalania prowadzono na stanowisku laboratoryjnym zawierającym reaktor spalania z palnikiem autorskiej konstrukcji. Przeprowadzono dwa warianty pomiarów: pierwszy - dla wybranych stosunków nadmiaru powietrza, drugi- przyjęto stały strumień gazu i powietrza dla każdej mieszanki wzbogacając powietrze w tlen. Badania obejmowały charakterystykę podstawowych parametrów spalania, a przede wszystkim uwzględniały wpływ stężenia tlenu w utleniaczu na skład gazów odlotowych oraz rozkład temperatury wzdłuż komory spalania. Stwierdzono, że dodatek tlenu do powietrza spalania powoduje wzrost stężenia CO i NO w spalinach.

EN

The paper presents the experimental results of natural gas combustion process with oxygen enriched air. The concentration of oxygen in air was increasing from 21 up to 29 %. The oxy-fuel combustion was per-formed on the laboratory set including the combustion chamber with designed burner by ourselves. Two kinds of investigations have been done: the first - constant choose air excess ratios, the second -constant gas and air flows for all studied air and oxygen mixtures. The concentration of CO, NO and temperature profile along combustion chamber have been studied. The results indicate that oxygen addition into air combustion causes increasing of CO and NO concentration in the exhaust.

18

The reduction of the emission of NOx in the heat-treating furnaces

Wilk M., Magdziarz A., Kuźnia M., Jerzak W.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 36, no. 1

47-55

EN

Despite the fossil fuel are still dominant source of primary energy in the word, the natural gas is generally used in many branches in industry. The interest in natural gas is caused by new production technologies (shale gas). This situation leads to take an interest in natural gas combustion technologies, especially low-emission combustion. In spite of many advantages of natural gas, it is also a source of nitrogen oxides generated during combustion in high temperature processes. The knowledge of the mcchanisms of the formation of NOx allows to modify the combustion process. There are two ways of Iow emission combustion processes leading to reduce pollutants: "primary and secondary methods". This paper presents the primary low-emission combustion method using the recirculation of flue gas and air excess ratio.

PL

Pomimo tego, że paliwa kopalne pozostają nadal dominującym źródłem energii pierwotnej na świecie, gaz ziemny cieszy się dużą popularnością. Związane jest to z nowymi technologiami produkcji niekonwencjonalnego gazu w procesie przerobu łupków. W związku z tym, zwraca się uwagę na procesy spalania gazu ziemnego, a szczególnie na niskoemisyjne techniki spalania. W wysokiej temperaturze podstawowym niekorzystnym produktem spalania gazu ziemnego są tlenki azotu NOx. Znajomość mechanizmów ich powstawia pozwala na modyfikację procesu spalania tak, aby ograniczyć ich emisję. Wyróżnia się metody pierwotne i wtórne ograniczania NOx. W pracy przedstawiono wyniki eksperymentalne ograniczania emisji NOX metodą pierwotną z wykorzystaniem recyrkulacji spalin i stosunku nadmiaru powietrza.

19

Metody ograniczania emisji NOx z procesów przemysłowych spalania gazu ziemnego

Kuźma M., Wilk M., Magdziarz A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

Vol. 77, nr 1

18-24

PL

Procesy spalania paliw są podstawowym źródłem ciepła i zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego. Gaz ziemny stosowany jest powszechnie jako paliwo w wielu gałęziach przemysłu, głównie w wysokotemperaturowych procesach spalania. Pomimo wielu zalet, jakie posiada, podczas jego spalania powstają szkodliwe substancje – głównie tlenki azotu (NOx). Istnieją jednak możliwości ich ograniczania przez modyfikację organizacji procesu spalania. W artykule przedstawiono powszechnie stosowane techniki niskoemisyjne oraz przykłady stosowanych niskoemisyjnych palników.

EN

The combustion processes of fuel are the main sources of energy and air pollution. The natural gas is generally used in many branches of industry, especially in high-temperature combustion processes. In spite of many advantages of natural gas, it is also a source of nitrogen oxides generated during combustion. This paper presents the low-emission combustion methods and examples of burners used in the industrial processes.

20

Coal combustion in the mixture of O2/CO2

Magdziarz A.

Environment Protection Engineering

|

2010

|

Vol. 36, nr 2

39-43

EN

This paper provides the review of research that has been carried out in the field of the coal combustion in the mixture of O2/CO2. It presents the most important advantages and disadvantages of such a combustion compared with air combustion. This study deals with the emission of nitrogen oxides, sulphur oxides and ash in the fuel gas from coal combustion in the mixture of O2/CO2. This combustion is a very important technology because of an easy CO2 recovery, low NOx emission and high desulphurisation efficiency.