Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Plazmowo-katalityczna konwersja palnej materii węglonośnej do czystego gazu syntezowego CO + H2

Czernichowski Albin, Tyksiński Marek

Przemysł Chemiczny

|

2023

|

T. 102, nr 4

362--367

PL

Opisano katalityczno-utleniającą konwersję palnych substancji węglonośnych w fazie gazowej, parowej, ciekłej, a nawet pyłowej do gazu syntezowego, czyli mieszaniny wodoru H₂ i tlenku węgla CO. W przypadku materii stałej zastosowano najpierw jej uproszczoną pirogazyfikację do fazy lotnej.

EN

A mixt. of wood chips and bark (approx. 2 cm) from deciduous and coniferous trees in equal proportions was gasified in a horizontal counter-current gasifier, and the resulting gas was subjected to catalytic oxidative conversion using a Ce/Ni catalyst. A mix. of H₂ and CO was obtained, which contained less than 0.1 g/m³ of tar.

2

Waste-to-energy technologies as the future of internal combustion engines

Hamid Mohamad, Wesołowski Mateusz

Combustion Engines

|

2023

|

R. 62, nr 2

52--63

EN

Syngas has a promising future as alternative to petroleum products and as a fuel for combustion engines. This study provides an overview on the feasibility of using syngas to power internal combustion engines. It presents technological process solutions for producing syngas toward minimizing the formation of tars as the most undesirable component for engine applications.. The combustion process characteristic of syngas composition has been tackled including critical criteria such as the flammability limit, ignition delay, laminar velocity, turbulent velocity, and the subsequent challenges in determining a numerical methods that best matches the experimental datas. The syngas usage as alternative resource, while tackling the uncertainty issue of its composition, for Compression Ignition (CI) and Spark Ignition (SI) with the emission and performance effectiveness has been studied as well. The results of the review showed that syngas can be a viable alternative for some stationary applications, such as advanced integrated systems (ICCG), but its application is, however, relatively limited, for example as a secondary fuel in engines (CI) for automotive applications. However, significant discrepancies between numerical (simulation) and experimental results have been noted. This suggests that there are many scientific and experimental challenges in the area of syngas combustion processes in internal combustion engines. However, given the potential of this group of fuels, especially in the face of the energy crisis, this research is highly desirable and has a significant application perspective.

3

Explosion Characteristics of Syngas from Gasification Process

Skrinsky Jan, Veres Jan, Cespiva Jakub, Ochodek Tadeas, Borovec Karel, Kolonicny Jan

Inżynieria Mineralna

|

2020

|

no. 1, vol. 2

195--200

EN

This paper describes a series of experiments performed to study the explosion parameters of syngas and its flammable component air mixtures. More than 100 pressure-time curves were recorded allowing to investigate the effects of three different gasification process conditions on the maximum explosion pressure and deflagration index. The representative syngas samples were prepared by thermochemical wood-pellets gasification. The experiments were performed in 20-L oil-heated spherical experimental arrangement for different concentrations at representative explosion initial temperature of 65°C. The experimental results were further compared with the explosion parameters of pure gases, namely hydrogen, methane, carbon monoxide and propane as the main flammable syngas components. The most important results are the maximum values of explosion pressure 7.2 ± 0.2 bar and deflagration index 170 ± 14 bar.m/s derived for start-up process conditions. These knowledge could be used to understand the effects of operating conditions to both the optimization design on syngas‐fueled applications and the safety protection strategies.

PL

Artykuł opisuje serię eksperymentów wykonanych w celu zbadania parametrów eksplozji gazu syntezowego oraz jego części palnych w mieszaninie z powietrzem. Więcej niż 100 krzywych w układzie ciśnienie-czas zostało zarejestrowanych pozwalając na zbadanie efektów trzech różnych warunków procesu zgazowania przy maksymalnym ciśnieniu eksplozji i wskaźniku deflagracji. Reprezentatywne próbki gazu syntezowego zostały przygotowane za pomocą zgazowania termochemicznego drewnianych granulek. Eksperymenty zostały wykonane w podgrzewanej olejem instalacji o kształcie sferycznym, której objętość wynosiła 20 Li wykorzystana została dla różnych stężeń oraz reprezentatywnej temperatury wstępnej na poziomie 65°C. Wyniki doświadczalne były następnie porównane z parametrami wybuchu czystych gazów, którymi były wodór, metan, tlenek węgla oraz propan, jako główne składniki gazu syntezowego. Najważniejszymi wynikami okazały się maksymalne wartości ciśnienia wynoszące 7,2 ± 0,2 barów oraz wskaźnik deflagracji na poziomie 170 ± 14 bar.m/s wyznaczony dla warunków startowych procesu. Informacje te mogą zostać wykorzystane w celu zrozumienia wpływu warunków operacyjnych dla optymalizacji zastosowań gazu syntezowego oraz strategii bezpieczeństwa związanego z jego wykorzystaniem.

4

Zgazowanie węgla brunatnego w reaktorze ze złożem stałym

Zielińska Amelia, Grabas Kazimierz

Górnictwo Odkrywkowe

|

2020

|

R. 61, nr 3

39--44

PL

W pracy przedstawiono wyniki badania zgazowania węgla brunatnego z kopalni „Turów” w reaktorze ze złożem stałym. Scharakteryzowano konwersję materii organicznej węgla brunatnego do gazu syntezowego, który charakteryzował się znaczną wartością opałową. Badano wpływ czynnika zgazowującego, temperatury i ciśnienia na skład otrzymywanych gazów.

EN

The paper presents the results of the research on gasification of lignite from the Turów mine in a reactor with a fixed bed. The conversion of brown coal organic matter to synthesis gas, which was characterized by a significant calorific value. The influence of the gasification agent, temperature and pressure on the gas compositions was investigated.

5

The use of glycerine as motor fuel

Śliwiński Krzysztof, Marek Wojciech

Combustion Engines

|

2019

|

R. 58, nr 3

166--172

EN

Glycerine as waste from production accounts for about 10% of the obtained amount of biodiesel. It is a very attractive substance for the industry, however, currently the industry is not able to absorb such a large amount of glycerine produced during the production of fuel. Therefore, one should look for other ways of disposing of glycerol with simultaneous benefit in the form of energy yield or useful products / semi-finished products. The development of glycerine is necessary due to the continuous development of the biofuel market. In the near future, surplus glycerine may pose serious problems in the growth of biodiesel production. The publication presents the results of scientific research on the use of liquid technical glycerine and its processing products in the gasification process, as engine fuel.

6

Szacowanie wartości opałowej i ciepła spalania gazu syntezowego powstającego w procesie zgazowywania karbonizatu otrzymanego z osadów ściekowych

Stępień P., Pulka J., Białowiec A.

Ochrona Środowiska

|

2018

|

Vol. 40, nr 1

45--50

PL

Jednym ze sposobów zagospodarowania osadów ściekowych może być ich zgazowywanie po wcześniejszej toryfikacji. W pracy przedstawiono wyniki symulacji procesu zgazowania karbonizatu uzyskanego podczas toryfikacji osadu ściekowego. Modelowanie procesu zgazowywania karbonizatu przeprowadzono w zakresie temperatury od 973 K do 1473 K, przy zastosowaniu powietrza jako czynnika zgazowującego. W każdej z temperatur przeprowadzono dziesięć symulacji, podczas których zmieniano wartość stosunku molowego tlenu do węgla (O/C). Uzyskane wyniki wykazały, że karbonizat otrzymany w procesie toryfikacji osadu ściekowego przez 60 min w temperaturze 533°K pozwolił na uzyskanie w temperaturze zgazowywania 973 K i przy stosunku molowym O/C=0,1 gazu syntezowego o największej wartości ciepła spalania (16,44 MJ/m3). Przeprowadzona analiza regresji wielokrotnej pozwoliła określić wpływ parametrów technologicznych (temperatura, stężenie czynnika zgazowującego) na uzyskane wartości ciepła spalania i wartości opałowej otrzymanego gazy syntezowego. Wykazano, że zmienną wpływającą w istotny sposób na proces zgazowania karbonizatu było stężenie czynnika zgazowującego, przy czym wraz z jego wzrostem następowało pogorszenie właściwości paliwowych gazu syntezowego. Parametrem technologicznym wpływającym nieistotnie na ten proces okazała się temperatura zgazowywania karbonizatu, ponieważ wraz z jej wzrostem nie odnotowano większych zmian w kaloryczności uzyskiwanego gazu syntezowego.

EN

One of the methods of sewage sludge management may be its gasification with prior torrefaction. Simulation results of gasification of the carbonized sewage sludge obtained in the process of torrefaction were presented. Modeling of the carbonized sludge gasification process was performed in temperatures ranging from 973 K to 1473 K with air applied as a gasifying agent. Ten simulations were performed at each temperature, during which the molar ratio of oxygen to carbon (O/C) was varied. The results showed that the carbonized sludge obtained by torrefaction for 60 min at 533 K allowed for production of syngas with the highest heating value (16.44 MJ/m3) at gasification temperature of 973 K and the molar ratio O/C=0.1. Multiple regression analysis allowed for determination of statistical significance of technological parameters (temperature, concentration of gasifying agent) on both the lower heating value (LHV) and the higher heating value (HHV) of syngas produced. The obtained results demonstrated that a variable that significantly influenced the gasification process was the gasification agent concentration. With its increase, the fuel properties of syngas deteriorated. There were no more significant changes in calorific value of the obtained syngas with the increase in temperature, therefore temperature was the technological parameter considered to affect the process in a less significant manner.

7

Effect of hydrogen addition on the catalytic combustion of fuel-lean carbon monoxide-air mixtures over platinum for micro-scale power generation applications

Chen J., Yan L., Song W., Xu D.

Journal of Power Technologies

|

2018

|

Vol. 98, nr 1

161--169

EN

The catalytic combustion of hydrogen and carbon monoxide over Pt/γ-Al2O3 catalyst was investigated numerically for H2/CO/O2/N2 mixtures with overall lean equivalence ratios ϕ = 0.117 .. 0.167, H2:CO molar ratios 1:1.5 .. 1:6, a pressure of 0.6 MPa, and a surface temperature range from 600 to 770 K relevant for micro-scale turbines and large gas turbine based power generation systems. Simulations were carried out with a two-dimensional CFD (Computational Fluid Dynamics) model in conjunction with detailed hetero-/homogeneous kinetic schemes and transports to explore the impact of hydrogen addition on catalytic combustion of carbon monoxide. The detailed reaction mechanisms were constructed by implementing recent updates to existing kinetic models. The simulation results indicated that the hydrogen addition kinetically promotes the catalytic combustion of carbon monoxide at wall temperatures as low as 600 K, whereby the catalytic reactions of hydrogen are fully lit-off and the conversion of carbon monoxide is mixed transport/kinetically controlled. Such a low temperature limit is of great interest to idling and part-load operation in large gas turbines and to normal operation for recuperative micro-scale turbine systems. Kinetic analysis demonstrated that the promoting impact of hydrogen addition on catalytic combustion of carbon monoxide is attributed to the indirect effect of hydrogen reactions on the surface species coverage, while direct coupling steps between hydrogen and carbon monoxide are of relatively minor importance. The added hydrogen inhibits the catalytic oxidation of carbon monoxide for wall temperatures below 520 K, which are well below the minimum inlet temperatures of reactants in micro-scale turbine based power generation systems.

8

Wytwarzanie gazu syntezowego i jego chemicznych substancji

Warowny W.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2018

|

Nr 7

246--251

PL

W tej publikacji następujące tematy są dyskutowane: produkcja gazu syntezowego, opis modelu termodynamicznego, procesy termiczne i produkty chemiczne z gazu syntezowego Gaz syntezowy, znany pod nazwą syngaz, jest mieszaniną gazu palnego składającego się głownie z wodoru, tlenku węgla i bardzo często dwutlenku węgla. Gaz syntezowy może być produkowany w procesach zgazowania i reformingów, w wysokiej temperaturze w obecności tlenu i/lub pary wodnej, z różnego rodzaju surowców zawierających węgiel, takich jak gaz ziemny, węgiel kamienny, biomasa jak również przemysłowe i komunalne odpady. Na bazie reakcji chemicznych, termodynamiczny model został przedstawiony do określenia składu mieszaniny gazowej jak również najważniejsze katalizatory zostały podane i przyporządkowane do indywidualnych procesów. W tej publikacji, gaz syntezowy, jest ukierunkowany na szeroką syntezę organiczną. Gaz syntezowy jest pośrednim decydującym surowcem do produkcji wodoru i może być zamieniony w procesie katalitycznym na: metan, metanol, eter dwumetylowy, syntetyczne paliwa węglowodorowe, włączając diesel produkowany w procesie Fischer-Tropscha. Większość produktów organicznych została podana na rysunku.

EN

In this publication, following subjects are discussed: the production of the syngas, description of thermodynamical model, thermal processes and the chemical products of the syngas. Synthesis gas, also known as syngas, is a fuel gas mixture consisting primarily of hydrogen, carbon monoxide and very often some carbon dioxide. Syngas can be produced in gasification and reforming processes, in the high temperature with presence of oxygen and/or steam, from a variety of different materials that contain carbon, as natural gas, coal, biomass, as well as industrial and municipal wastes. On the basis of chemical reactions, the thermodynamical model was introduced to determine the composition of gas mixture as well as the most important catalysts were passed subordinated to the individual processes. In this paper, syngas is directed into wide organic synthesis. Syngas is a crucial intermediate resource for production of hydrogen, and can be converted in catalytic processes into: methane, methanol, dimethyl ether, synthetic hydrocarbon fuels, including Fischer-Tropsch process to produce diesel. The majority of the organic products were given on the figure.

9

Numerical investigation on low calorific syngas combustion in the opposed-piston engine

Pyszczek R., Mazuro P., Jach A., Teodorczyk A.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 2

53--63

EN

The aim of this study was to investigate a possibility of using gaseous fuels of a low calorific value as a fuel for internal combustion engines. Such fuels can come from organic matter decomposition (biogas), oil production (flare gas) or gasification of materials containing carbon (syngas). The utilization of syngas in the barrel type Opposed-Piston (OP) engine arrangement is of particular interest for the authors. A robust design, high mechanical efficiency and relatively easy incorporation of Variable Compression Ratio (VCR) makes the OP engine an ideal candidate for running on a low calorific fuel of various composition. Furthermore, the possibility of online compression ratio adjustment allows for engine the operation in Controlled Auto-Ignition (CAI) mode for high efficiency and low emission. In order to investigate engine operation on low calorific gaseous fuel authors performed 3D CFD numerical simulations of scavenging and combustion processes in the 2-stroke barrel type Opposed-Piston engine with use of the AVL Fire solver. Firstly, engine operation on natural gas with ignition from diesel pilot was analysed as a reference. Then, combustion of syngas in two different modes was investigated – with ignition from diesel pilot and with Controlled Auto-Ignition. Final engine operating points were specified and corresponding emissions were calculated and compared. Results suggest that engine operation on syngas might be limited due to misfire of diesel pilot or excessive heat releas which might lead to knock. A solution proposed by authors for syngas is CAI combustion which can be controlled with application of VCR and with adjustment of air excess ratio. Based on preformed simulations it was shown that low calorific syngas can be used as a fuel for power generation in the Opposed-Piston engine which is currently under development at Warsaw University of Technology.

10

Optyczna metoda diagnostyki gazu syntezowego z biomasy

Komada P., Cięszczyk S., Zhirnova O., Askarova N.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 2

271--283

EN

One of the methods of increasing the overall biomass share in the electricity and heat production is its gasification and subsequent co-combustion of the obtained syngas in conventional power boilers. The process of biomass gasification is relatively well controlled and understood. It does not change the fact that the syngas composition depends on many process factors, as well as the composition of the charge batch. Unfortunately, it means that the obtained product is not homogeneous in time. Consequently, the use of such fuel for electricity production may present a number of problems from the control point of view. Therefore, both during the syngas production and the co-firing process, it is advisable to use information on the composition of produced syngas, or at least its main components. It is possible to use optical methods, which are an interesting alternative to classical methods, even despite unfavorable measurement conditions. The article presents selected optical method for the synthesis gas monitoring. The results of simulation studies are presented, confirming the possibility of determining the concentration of interesting components in the syngas mixture.

11

Reforming parowy glicerolu na katalizatorach Ni-Re/α-Al2O3

Cichy M., Borowiecki T.

Chemik

|

2016

|

Vol. 70, nr 5

261--269

PL

W reakcji transestryfikacji otrzymywania tzw. biodiesla powstają duże ilości odpadowej frakcji glicerynowej. Jednym z możliwych sposobów jej zagospodarowania jest konwersja do gazów syntezowych. Zbadano możliwość wykorzystania katalizatorów niklowych modyfikowanych renem w reakcji reformingu parowego glicerolu. Katalizatory te okazały się aktywne i stabilne w procesie reformingu parowego metanu oraz reformingu metanu z dwutlenkiem węgla. Zawartość renu w katalizatorach wynosiła maksymalnie 4% wag., temperatura reakcji mieściła się w zakresie 650–800°C, a stosunek molowy pary do węgla w mieszaninie glicerol-woda wynosił S/C = 3. Dodatek renu wpłynął pozytywnie na właściwości katalizatora, takie jak aktywność w konwersji glicerolu i produkcja wodoru. Najbardziej obiecujące wyniki uzyskano dla układu zawierającego 1% wag. Re. Wykazano, że katalizatory Ni-Re mogą być użyteczne w produkcji gazu syntezowego o wysokim stosunku CO:H2.

EN

Large amount of glycerol waste fraction is still produced during biodiesel synthesis through the transesterification reaction. One of possible ways of its utilization seems to be conversion to synthesis gas. A steam reforming of glycerol on the rhenium doped nickel catalysts, supported on the commercial alumina oxide, was evaluated. The catalysts previously show good activity and stability in the methane steam reforming and CO2 methane reforming. Rhenium content was changed up to 4 wt.%, temperatures range of the reforming reaction was 650-800°C with S/C = 3. Rhenium addition show significant influence on catalysts properties, such as activity in glycerol conversion and hydrogen production. The most promising results were obtained for Ni/Al2O3 catalyst with 1 wt.% rhenium addition. Ni-Re catalyst proved to be useful in syngas generation with high CO: H2 ratio.

12

Zgazowanie węgla przy wykorzystaniu CO₂ jako czynnika zgazowującego : doświadczenia IChPW

Chmielniak T., Sobolewski A., Tomaszewicz G.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 4

442-448

PL

Technologia zgazowania węgla w celu wytwarzania gazu syntezowego, który może być wykorzystywany w wielu procesach chemicznych i energetycznych jest znana i stosowana na świecie od wielu lat. Obecnie obserwuje się znaczący wzrost zainteresowania zgazowaniem, szczególnie w szybko rozwijających się Chinach. W Instytucie Chemicznej Przeróbki Węgla (IChPW) od 30 lat rozwijana jest technologia zgazowania węgla w złożu fluidalnym. Co więcej, w ostatnich latach w IChPW prowadzi się badania nad jej rozwojem w kierunku wykorzystania ditlenku węgla jako czynnika zgazowującego. Ditlenek węgla w tym procesie spełnia podwójną funkcję, jest jedno-cześnie nośnikiem węgla oraz tlenu, przez co wpływa na poprawę efektywności procesu (zwiększenie strumienia entalpii chemicznej gazu procesowego, spadek zużycia tlenu) oraz na zmniejszenie względnej emisji CO₂. Wyniki badań pilotowych realizowanych w IChPW potwierdzają korzystny wpływ zastosowania CO₂ jako czynnika zgazowującego. Uzyskane rezultaty badań są stosowane dla opracowania koncepcji, projektu technologicznego oraz studiów wykonalności demonstracyjnej instalacji zgazowania węgla w złożu fluidalnym przy wykorzystaniu CO₂ jako utleniacza.

EN

Polish sub-bituminous coal and lignite were gasified both under ambient (up to 50 kPa) or elevated (1 MPa) overpressures at below 900°C or below 920°C, resp., under pilot plant conditions. Air, O₂, CO₂ and steam were used as gasifying agents in circulating fluidized-bed reactors. The beneficial effect of using CO₂ as gasifying agent was confirmed. The results were used for prepg. a feasibility study and process design of a demonstration plant where coal gasification was integrated with combustion of char under oxy-combusition conditions.

13

Modelowanie numeryczne procesu syntezy metanolu. Cz. 1, Analiza przebiegu procesu w układach dwu- i trójfazowym w skali przemysłowej

Wodołażski A.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 12

2153-2157

PL

Sporządzono numeryczny model wytwórni metanolu z gazu syntezowego. Przeanalizowano wariant oczyszczania gazu syntezowego ze składników kwaśnych w celu dostosowania jego wymagań jakościowych do syntezy metanolu. Omówiono aspekty technologiczne wytwórni dotyczące ograniczeń procesowych. Na podstawie sporządzonych bilansów masowo-energetycznych określono sprawność całego procesu wraz ze zużyciem energii elektrycznej. Wykonano obliczenia numeryczne nad syntezą metanolu z wykorzystaniem modeli kinetycznych Kliera oraz Šetinca i Leveca. Przeprowadzone analizy procesowe stanowią dane wejściowe zarówno w badaniach nad optymalizacją procesu, jak i przy obliczeniach związanych z projektem instalacji technologicznej.

EN

MeOH synthesis by conversion of syngas on suspended CuO/ZnO/Al2O3 catalyst was modelled to est. the process balances and kinetics and to optimize the process conditions and its energy efficiency. The Klier and Šetinc-Levec kinetic models were used for numerical calcns.

14

Lab-scale simulation of coal-nuclear synergy. Utilization of high temperature reactor excess heat in synthesis gas and hydrogen-rich gas production

Smoliński A

Polityka Energetyczna

|

2015

|

T. 18, z. 1

69--83

EN

The paper presents the results of the experimental study on simulated application of High Temperature Reactor (HTR) excess heat in the allothermal coal gasification to synthesis gas and hydrogen-rich gas. The effects of application of gasification agents pre-heating was tested in a laboratory scale fixed bed reactor installation. The installation was equipped with a specially designed auxiliary pre-heating system for gasification agents applied (air, oxygen or steam), simulating the utilization of the HTR excess heat. The results of the study proved the feasibility of the utilization of the external excess heat in air and steam coal gasification.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych zastosowania ciepła nadmiarowego z wysokotemperaturowego reaktora jądrowego (HTR) w procesie allotermicznego zgazowania węgla do gazu syntezowego i gazu bogatego w wodór. Określono wpływ wstępnego przegrzania czynnika zgazowującego na wyniki procesu zgazowania w laboratoryjnej instalacji z reaktorem ze złożem stałym. Instalacja została wyposażona w specjalnie do tego celu zaprojektowany układ wstępnego przegrzania czynnika zgazowującego (powietrze, tlen lub para wodna), symulujący wykorzystanie ciepła nadmiarowego z reaktora HTR. Wyniki badań potwierdziły możliwość wykorzystania zewnętrznego źródła ciepła nadmiarowego w procesie zgazowania węgla powietrzem i para wodną.

15

Węgiel jako surowiec chemiczny

Mianowski A.

Chemik

|

2015

|

Vol. 69, nr 12

805--814

PL

Rozstrzygnięcie dylematu węgiel jako surowiec chemiczny czy energetyczny, zazwyczaj nikogo nie satysfakcjonuje, bo nie istnieją jednoznaczne kryteria oceny. W swoim czasie proces koksowania poprzez smołę koksowniczą miał prowadzić nawet do wytwarzania lekarstw (aspiryna). Nowsze generacje stanowią technologie oparte na zgazowaniu węgla w wersji POX, czyli częściowego utleniania i wykorzystanie gazu syntezowego. Przedstawiono oryginalną polską technologię, opracowaną przez IChPW, wykorzystującą węgiel w procesie tlenowego zgazowania CO2 w układzie zamkniętym.

EN

Answering the question: coal – a chemical or power material? - satisfies no-one as there are no clear criteria for assessment. At one time, coking process through high-temperature tar was even supposed to give pharmaceutics (aspirin). The new generations are technologies based on coal gasification using POX, i.e. partial oxygenation and using syngas. Polish original technology developed by the Institute for Chemical Processing of Coal using coal in an oxygen gasification of CO2 in a closed system.

16

The use of microwave pyrolysis for biomass processing

Czarnocka J.

Archiwum Motoryzacji

|

2015

|

Vol. 67, no. 1

11--21, 141--150

EN

The method of processing biomass of various kinds by microwave-assisted pyrolysis has been presented. The fast pyrolysis process, characterized by rapid heating of the feedstock in the absence of oxygen and rapid cooling of the volatile intermediate reaction products, is one of attractive liquid biofuel production methods. However, the pyrolysis still requires improvements as regards the process yield, quality of liquid biofuel products, and energy efficiency of the process as a whole. The microwave pyrolysis is a promising attempt to solve these problems thanks to the fast and efficient feedstock heating through the effect of “microwave dielectric heating”. Before proceeding to the main topic of this paper, the conventional pyrolysis has been characterized. At such a technology, the thermal energy necessary to heat the feedstock is transmitted from the surface into the depth, which is rather a slow process. This has been followed by a presentation of the microwave pyrolysis, where the microwave radiation causes fast and productive bulk heating of the material having been finely ground (the material should be susceptible to the action of microwaves). Moreover, a review of materials used as microwave radiation absorbers, biomass types, and methods of biomass preparation for the process, as well as qualitative and quantitative characteristics of the pyrolysis products obtained, i.e. raw bio-oil, which should be subjected to further processing, and synthesis gas (“syngas”) have been provided.

PL

W artykule zaprezentowano sposób przetwarzania różnych rodzajów biomasy metodą pirolizy wspomaganej mikrofalowo. Proces szybkiej pirolizy charakteryzujący się gwałtownym ogrzewaniem surowca w warunkach beztlenowych i gwałtownym chłodzeniem pośrednich, lotnych produktów reakcji, jest jedną z atrakcyjnych technologii produkcji biopaliw ciekłych. Przed pirolizą nadal stoją wyzwania natury technicznej w zakresie poprawy wydajności procesu i jakości otrzymanych biopaliw ciekłych oraz zwiększenia sprawności energetycznej całego procesu. Piroliza mikrofalowa jest obiecującą próbą rozwiązania tych problemów ze względu na szybkie i efektywne ogrzewanie materiałów poprzez tzw. efekt „mikrofalowego ogrzewania dielektrycznego”. W niniejszej pracy na wstępie scharakteryzowano pirolizę konwencjonalną, w której ciepło niezbędne do ogrzania materiału przenoszone jest od powierzchni do środka materiału, co jest dość powolnym procesem. W dalszej części pracy zaprezentowano pirolizę mikrofalową, w której promieniowanie mikrofalowe powoduje szybkie i wydajne, objętościowe ogrzewanie rozdrobnionego materiału podatnego na działanie mikrofal. Artykuł zawiera ponadto przegląd stosowanych absorbentów promieniowania mikrofalowego, rodzajów biomasy i sposobu przygotowania jej do procesu, charakterystykę jakościową i ilościową otrzymanych produktów pirolizy, tj. surowego bio-oleju, który powinien być poddany dalszej obróbce oraz gazu syntezowego.

17

Jakość brykietów z biomasy jako surowca do termochemicznego przetwarzania i produkcji gazu syntezowego

Szmigielski M., Zarajczyk J., Kowalczyk-Juśko A., Kowalczuk J., Rydzak L., Ślaska-Grzywna B., Krzysiak Z., Cycan D., Szczepanik M.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 11

1986-1990

PL

Zbadano wybrane wyróżniki jakości brykietów wytworzonych za pomocą linii technologicznej do brykietowania słomy znajdującej się w przedsiębiorstwie Ursus S.A. Skład chemiczny brykietów ze słomy był typowy dla innych brykietów z biomasy. Jakość badanych brykietów odpowiada standardom i umożliwia ich zastosowanie do termochemicznej konwersji lub produkcji gazu syntezowego.

EN

Com. straw briquettes from 6 Polish plants from their prodn. lines were studied for d., humidity, ash, S, K and N contents and calorific values by std. methods. They met both the std. quality requirements and emission limits and can be used as solid fuel.

18

Symulacja procesu podziemnego zgazowania węgla w eksperymentach ex-situ

Kapusta K., Wiatowski M., Stańczyk K.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 11

60--69

PL

Przeprowadzono serię sześciu symulacji eksperymentalnych procesu podziemnego zgazowania węgla (PZW) w warunkach powierzchniowych (ex-situ), których celem było określenie typu geometrii kanału ogniowego oraz warunków prowadzenia procesu pozwalających na uzyskanie gazu o możliwie najwyższej wartości opałowej. 5 prób zgazowania prowadzono z wykorzystaniem węgli kamiennych oraz jedną na węglu brunatnym, stosując do zgazowania różne czynniki zgazowujące, tj. tlen, powietrze oraz ich mieszaniny. Badania wykazały, że konfiguracja kanału ogniowego ma istotny wpływ na przebieg procesu zgazowania oraz na wartość opałową gazu, głównie ze względu na różną zawartość tlenku węgla w gazach otrzymywanych dla różnych konfiguracji. Dla przyjętych geometrii złóż węglowych, najkorzystniejsze warunki przebiegu procesu zgazowania obserwowano w przypadku stosowania czystego tlenu. Średnie wartości opałowe gazu produkowanego w trakcie zgazowania węgli kamiennych tlenem mieściły się w przedziale od 7,6 do 9,7 MJ/Nm3, a uzyskiwane sprawności energetyczne procesu mieściły się w przedziale od 46,8 % do 79 %. Zamiana czynnika zgazowującego na powietrze spowodowała znaczny spadek temperatur w reagującym układzie, skutkujący wyraźnymi spadkami stężeń głównych składników palnych gazu (H2, CO). W warunkach podniesionego ciśnienia zgazowania powietrzem uzyskiwano wyższą wartość opałową gazu, głównie z powodu zwiększenia udziału metanu w gazie.

EN

A series of six experimental simulations of the underground coal gasification process (UCG) in the surface conditions (ex situ) was conducted. The main aim was to determine the influence of gasification channel geometry and process conditions on the calorific value of gas. Five gasification tests were conducted using hard coal samples and one experiment was carried out on lignite. The gasification tests were carried out with distinct gasification reagents, i.e. oxygen, air and their mixtures. Studies have shown that the gasification channel configuration has a significant influence on the gasification process and on gas calorific value, mainly due to the variation of the content of carbon monoxide in the gases obtained for the different configurations. For the tested geometries, the most favorable conditions for the gasification process were observed in the case of pure oxygen. Mean calorific value of the gas produced during the gasification of hard coal with oxygen ranged from 7.6 to 9.7 MJ/Nm3 and energy efficiency of the process obtained ranged from 46.8% to 79%. When using air as the gasifying agent, a significant decrease in temperature was observed, resulting in a decrease in the concentrations of combustible gas components (H2, CO). Under the conditions of elevated pressure with air, a higher heating value of gas was obtained, mainly due to the increase in the concentration of methane in the UCG gas.

19

Mapa rozwiązań technologicznych procesów zgazowania węgla

Bigda J., Burchart-Korol D., Porada S.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 11

86--96

PL

W artykule przedstawiono porównanie najbardziej dojrzałych i perspektywicznych reaktorów, które mogą być wykorzystane do zgazowania węgla w polskich warunkach. Wybrano reaktory dyspersyjne: Shell, GE/Texaco, Prenflo, Siemens i E-Gas, reaktor fluidalny U-Gas oraz reaktor transportujący KBR Transport. Reaktory te reprezentują różne rozwiązania technologiczne. Technologie wykorzystujące te reaktory są szeroko stosowane na całym świecie i mogą być wykorzystane zarówno dla potrzeb sektora energetycznego, jak i chemii czy produkcji paliw. Dokonano również analizy różnych rozwiązań technologicznych procesów podziemnego zgazowania węgla oraz najważniejszych konfiguracji technologicznych oczyszczania gazu ze zgazowania, w zależności od jego zastosowania.

EN

This paper presents a comparison of the most advanced and prospective reactors which can be used for coal gasification in Poland. Entrained bed reactors Shell, GE / Texaco, Prenflo, Siemens and E-Gas fluidized bed reactor U-Gas and the transporting reactor KBR were taken into consideration. These reactors represent different technological solutions. Technologies using these reactors are widely used throughout the world and can be used both for energy, chemicals and fuels production. Various technological processes of underground coal gasification and the most important technological configuration of the gasification gas purification, depending on its application, were also examined.

20

Reakcje i procesy katalityczne. Cz. XV a. Proces Fischera-Tropscha

Sarbak Z.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2014

|

R. 19, nr 2

16--22