Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Petrographic composition of coal from the Janina mine and char obtained as a result of gasification in the CFB gasifier

Bielowicz Barbara

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2019

|

T. 35, z. 1

99--116

EN

The research was aimed at examining the impact of the petrographic composition of coal from the Janina mine on the gasification process and petrographic composition of the resulting char. The coal was subjected to fluidized bed gasification at a temperature below 1000°C in oxygen and CO2 atmosphere. The rank of coal is borderline subbituminous to bituminous coal. The petrographic composition is as follows: macerals from the vitrinite (61.0% vol.); liptinite (4.8% vol.) and inertinite groups (29.0% vol.). The petrofactor in coal from the Janina deposit is 6.9. The high content of macerals of the inertinite group, which can be considered inert during the gasification, naturally affects the process. The content of non-reactive macerals is around 27% vol. The petrographic analysis of char was carried out based on the classification of International Committee for Coal and Organic Petrology. Both inertoid (34.7% vol.) and crassinetwork (25.1% vol.) have a dominant share in chars resulting from the above-mentioned process. In addition, the examined char contained 3.1% vol. of mineroids and 4.3% vol. of fusinoids and solids. The calculated aromaticity factor increases from 0.75 in coal to 0.98 in char. The carbon conversion is 30.3%. Approximately 40% vol. of the low porosity components in the residues after the gasification process indicate a low degree of carbon conversion. The ash content in coal amounted to 13.8% and increased to 24.10% in char. Based on the petrographic composition of the starting coal and the degree of conversion of macerals in the char, it can be stated that the coal from the Janina deposit is moderately suitable for the gasification process.

XX

Celem badań była analiza wpływu składu petrograficznego węgla z kopalni Janina na proces zgazowania i skład petrograficzny powstałego karbonizatu. Węgiel poddano zgazowaniu w reaktorze fluidalnym w temperaturze poniżej 1000°C oraz w atmosferze tlenu i CO2. Stopień uwęglenia wyjściowego węgla to granica między węglem brunatnym twardym błyszczącym a węglem kamiennym. Skład petrograficzny przedstawia się następująco: dominują macerały z grupy witrynitu (61,0% obj.); a z grupy liptynitu i inertynitu stanowią odpowiednio o 4,8% obj. i 29,0% obj. Petrofactor w węglu ze złoża Janina wynosi 6,9. Wysoka zawartość macerałów z grupy inertynitu, którą można uznać za obojętną podczas zgazowania, ma naturalny wpływ na proces. Zawartość niereaktywnych macerałów wynosi około 27% obj. Analiza petrograficzna karbonizatu została przeprowadzona w oparciu o klasyfikację International Committee for Coal and Organic Petrology. Składniki inertoid (34,7% obj.) i crassinetwork (25,1% obj.) mają dominujący udział w karbonizacie powstałym w procesie zgazowania. Ponadto badany węgiel zawierał 3,1% obj. mineroidów i 4,3% obj. fusinoidów i solid. Obliczony współczynnik aromatyczności wzrasta z 0,75 w węglu do 0,98 na karbonizacie. Konwersja węgla wynosi 30,3%. W karbonizacie znajduje się około 40% obj. składników o niskiej porowatości, co wskazuje na niski stopień konwersji węgla. Zawartość popiołu w węglu wynosiła 13,8% i wzrosła do 24,10% w karbonizacie. Na podstawie składu petrograficznego wyjściowego węgla i stopnia konwersji macerałów w karbonizacie można stwierdzić, że węgiel ze złoża Janina jest umiarkowanie odpowiedni do procesu zgazowania.

2

Petrographic composition of char from the gasification of coal from the Wieczorek Mine after combustion

Maciejończyk Natalia, Bielowicz Barbara

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2019

|

T. 35, z. 2

69--86

EN

The aim of the paper is the petrographic characterization of coal from the Wieczorek mine and the residues after its gasification. The coal was subjected to gasification in a fluidized bed reactor at a temperature of about 900°C and in an atmosphere of oxygen and CO2. The petrographic, proximate, and ultimate analysis of coal and char was performed. The petrographic composition of bituminous coal is dominated by macerals of the vitrinite group (55% by volume); macerals of inertinite and liptinite groups account for 23% and 16.0%, respectively. In the examined char, the dominant component is inertoid (41% vol.). Mixed dense and mixed porous account for 10.9% and 13.5% vol., respectively. In addition, the examined char also contained unreacted particles such as fusinoids, solids (11.3% vol.), and mineroids (5.1% vol.). The char contains around 65% vol. of low porosity components, which indicates a low degree of carbon conversion and is associated with a low gasification temperature. The char was burned and the resulting bottom and fly ashes were subjected to petrographic analysis. Their composition was compared with the composition of ashes from the combustion of bituminous coal from the Wieczorek mine. Bottom ashes resulting from the combustion of bituminous coal and char did not differ significantly in the petrographic composition. The dominant component was mineroid, which accounted for over 80% vol. When it comes to fly ash, a larger amount of particles with high porosity is observed in fly ash from bituminous coal combustion.

PL

Celem postawionym w poniższej pracy była charakterystyka petrograficzna węgla z kopalni Wieczorek oraz pozostałości po jego zgazowaniu. Węgiel poddano zgazowaniu w reaktorze fluidalnym w temperaturze około 900°C oraz w atmosferze tlenu i CO2. Wykonano analizy petrograficzne, technologiczne i chemiczne węgla i karbonizatu. W składzie petrograficznym badanego węgla kamiennego przeważały macerały z grupy witrynitu (55% obj.), z kolei macerały z grupy inertynitu i liptynitu stanowiły odpowiednio 23 i 16,0% obj. W badanym karbonizacie dominującym składnikiem był inertoid (41% obj.). Składniki zaliczane do typów mixed dense i mixed porous stanowiły odpowiednio 10,9 i 13,5% obj. Ponadto, badany karbonizat zawierał cząstki nieprzereagowane, takie jak fusinoid i solid (11,3% obj.) oraz mineroid (5,1% obj.). W karbonizacie znajdowało się około 65% obj. składników o niskiej porowatości, co wskazuje na niski stopień konwersji węgla i jest związane z niską temperaturą zgazowania. Następnie karbonizat poddano spalaniu, a powstałe popioły denne i lotne były przedmiotem badań petrograficznych. Porównano ich skład ze składem popiołów ze spalania węgla kamiennego z kopalni Wieczorek. Popioły denne ze spalania karbonizatu i węgla kamiennego nie różniły się znacząco pod względem składu petrograficznego. Ich dominującym składnikiem był mineroid, który stanowił ponad 80% obj. W przypadku popiołów lotnych, większa liczba cząstek o dużej porowatości była obserwowana w popiołach pochodzących ze spalania węgla kamiennego.

3

Badania inżynieryjne nad bezpośrednią syntezą metylochlorosilanu w reaktorze fluidalnym wyposażonym w wielorurowy wymiennik ciepła z przegrodami segmentowymi

Qiang W., Zhengwei Z., Xu W., Lin G.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 7

1144--1150

PL

Oceniono wpływ masowego natężenia przepływu chlorometanu i ciśnienia na stopień konwersji chlorometanu oraz na wydajność reakcji syntezy metylochlorosilanu w temp. 300°C, prowadzonej w reaktorze fluidalnym wyposażonym w wielorurowy wymiennik ciepła z przegrodami segmentowymi. Wzrost stopnia konwersji chlorometanu oraz wydajności reakcji syntezy metylochlorosilanu nie zawsze korelował z rosnącym masowym natężeniem przepływu chlorometanu przy stałym ciśnieniu w określonych warunkach pracy reaktora. Przy stałym masowym natężeniu przepływu stopień konwersji chlorometanu oraz wydajność syntezy metylochlorosilanu początkowo malały, a następnie wzrastały wraz z rosnącym ciśnieniem w układzie reakcyjnym. W konsekwencji zaobserwowano synergizm między masowym natężeniem przepływu chlorometanu oraz ciśnieniem, mający wpływ na stopień konwersji chlorometanu oraz wydajność syntezy metylochlorosilanu. Optymalną wydajność tej reakcji uzyskano przy ciśnieniu wynoszącym 0,30 MPa oraz masowym natężeniu przepływu chlorometanu równym 4,5 kg/h.

EN

The fluidized bed reactor with multiple tubular and segmented heat transfer was employed to study the effects of mass flow rate of MeCl and reaction pressure on the rate of MeCl conversion and the methyl chlorosilane yield at 300°C. The rate of MeCl conversion and the yield of Me2SiCl2 were not always increased with increasing mass flow rate of MeCl at constant reaction pressure under particular operating conditions. At constant mass flow rate, the rate of MeCl conversion and the yield of Me2SiCl2 decreased first, and then increased with increasing reaction pressure. Therefore, for the fluidized bed reaction system, a synergism between the MeCl mass flow and reaction pressure in effecting the MeCl conversion rate and the yield of Me2SiCl2 was obsd. The reaction pressure for optimum yield of Me2SiCl2 was 0.30 MPa and MeCl mass flow rate was 4.5 kg/h.

4

Fluidalne struktury autotermiczne

Bozon K.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 10

1975--1979

PL

Dokonano analizy stacjonarnych właściwości procesowych kontaktowego reaktora fluidalnego współpracującego z zewnętrznym autotermicznym wymiennikiem ciepła. Omówiono zagadnienie autotermiczności i przedstawiono typowe struktury autotermiczne. Dokonano ilościowej analizy krotności stanów stacjonarnych struktury z zewnętrznym wymiennikiem ciepła. Do ilościowego opisu warstwy katalizatora zastosowano model pęcherzykowy złoża fluidalnego. Dla dwóch wybranych modeli kinetycznych scharakteryzowano wpływ wybranych parametrów procesowych i konstrukcyjnych na strukturę stanów stacjonarnych. Otrzymane wyniki mają znaczenie poznawcze i praktyczne.

EN

A math. model was elaborated for thermally insulated system comprising a fluidized bed reactor and an external heat exchanger to describe the exothermal processes running as a single reaction or consecutive reactions. The model was used to det. branches of steady states of processes.

5

Problemy spalania biomasy w reaktorach fluidalnych

Olek M., Kandefer S., Zabagło J.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 3

387-390

PL

Przedstawiono ograniczenia technologii spalania biomasy kukurydzianej w palenisku fluidalnym. W temp. wyższej niż 720°C złoże kwarcowe ulegało aglomeracji. W temp. Powyżej 900°C przy 10–30-proc. nadmiarze powietrza proces odgazowania części lotnych był na tyle intensywny, że w gazach popłomiennych obserwowano 4-proc. stężenie CO i 0,4-proc. stężenie węglowodorów. W zależności od warunków prowadzenia procesu spalania fotosyntetycznych paliw zaazotowanych, proces ten może być źródłem emisji HCN, NH₃ i NO. Im wyższa temperatura i intensywniejsze procesy odgazowania, tym stężenia HCN i NH₃ są wyższe. Wraz z obniżeniem temperatury i wzrostem ilości tlenu dominującą formą azotu jest postać tlenkowa.

EN

Corn biomass was combusted in a bubbling fluidized bed at 720–950°C to study the process course. At above 720°C, the sand bed agglomeration was obsd. At above 900°C (10–30% air excess), degasification of volatile components was so intense that concns. of CO and hydrocarbons were 4% and 0.4%, resp. Emissions of HCN, NH₃ and NO were also evidenced. The biomass gasification was more intense at higher temps. The concns. of HCN and NH₃ increased with the increasing temp. At low temp. and high O₂ concn., the NOx were dominant form of N in the off-gas.

6

Wykorzystanie reaktora fluidalnego do syntezy 2,6-dimetylofenolu

Jamanek D., Zielecka M., Wielgosz Z., Cyruchin K., Kępska B., Wenda M., Górska A., Krakowiak J., Łukomska A., Baran P.

Chemik

|

2014

|

Vol. 68, nr 5

468--477

PL

Prace badawcze dotyczyły otrzymywania i przetestowania katalizatorów do syntezy 2,6-dimetylofenolu, które mogłyby pracować jako złoże fluidalne. Zsyntezowano tlenek krzemu, na który nanoszono w różnych wariantach tlenki: żelaza(III), magnezu(II), chromu(III) i miedzi(II). Ponadto przebadano katalizator TZC-3/1 produkowany przez Grupę Azoty S.A. Tlenek krzemu z naniesionym na powierzchnię tlenkiem magnezu umożliwił prawie 100% przereagowanie fenolu w temp. 733K, przy selektywności w stosunku do 2,6-dimetylofenolu bliskiej 60%. Podobny stopień przereagowania fenolu otrzymano dla katalizatora przemysłowego TZC-3/1, ale jego selektywność względem 2,6-dimetylofenolu wynosi 90%. Wyniki eksperymentów wskazują, że najlepszym spośród badanych katalizatorów jest przemysłowy katalizator TZC-3/1 pozwalający otrzymać najlepsze wyniki w najniższej temperaturze.

EN

Research works were focused on obtaining and testing of catalysts for 2,6-dimethylphenol synthesis that could be used as fluidized bed. Silicon oxide was synthesized, on which subsequently various variants of iron (III), magnesium (II), chrome (III) and copper (II) oxides were deposited. Moreover, catalyst TZC-3/1 produced by Grupa Azoty SA was tested. Silicon oxide with deposited magnesium oxide allowed almost 100% conversion of phenol at 733K with selectivity towards 2,6-dimethylphenol equal to 60%. Similar degree of conversion for phenol was obtained for industrial catalyst TZC-3/1, but its selectivity towards 2,6-dimethylphenol was equal to 90%. Experimental results indicate that the best one among examined catalyst is the industrial catalyst TZC-3/1 that allows obtaining best results at lowest temperature.

7

Termiczny rozkład odpadów z tworzyw sztucznych i biomasy w reaktorze fluidalnym

Jankowski D., Baron J., Żukowski W., Kandefer S.

Przemysł Chemiczny

|

2013

|

T. 92, nr 5

772-779

8

Procesy termiczne jako metody redukcji odpadów z tworzyw sztucznych - badania wstępne w reaktorze ze złożem fluidalnym

Jankowski D., Żukowski W.

Chemik

|

2011

|

Vol. 65, nr 10

1041-1048

PL

W pracy przedstawiono charakterystykę procesów pirolizy, zgazowania oraz spalania odpadów komunalnych, ze szczególnym uwzględnieniem frakcji tworzyw sztucznych. Rodzaj otrzymywanych produktów spalania zależy przede wszystkim od wybranego procesu termicznego, który powinien uwzględniać cel prowadzenia spalania oraz rodzaj zastosowanego paliwa.

EN

In the paper characteristic's process, like pyrolysis, gasification and combustion community waste with particular take into consideration a fraction of plastics was presented. The kind of products come from combustion depends on first of all thermal process chosen, which should be allow for purpose of combustion and the kind of fuel use.

9

Studium aerodynamiki cyrkulacyjnego reaktora fluidalnego w szczególności do pirolizy węgla

Ściążko M.

Zeszyty Naukowe. Chemia / Politechnika Śląska

|

2001

|

z. 143

3-190

PL

W pracy przedstawiono metodykę powiększania skali reaktora pirolizy węgla pracującego w reżimie szybkiego złoża fluidalnego charakteryzującego się strukturalną cyrkulacją wewnętrzną oraz wymuszoną cyrkulacją zewnętrzną. Zasada działania reaktora jest typowa dla innych zastosowań cyrkulacyjnych złóż fluidalnych, w tym także spalania paliw stałych. Z tego względu wyniki pracy, w szczególności z zakresu aerodynamiki przepływu materiału sypkiego i gazu, znajdują zastosowanie we wszystkich typach układów dyspersyjnych gaz-ciało stałe, w tym także transportu pneumatycznego. Opracowane modele ruchu cząsteczek ciała stałego dotyczą przede wszystkim materiałów sypkich o większych średnicach (grupa B wg klasyfikacji Geldarta), których opływ odbywa się w zakresie przejściowym i burzliwym , co wypełnia braki w tej dziedzinie wiedzy. W celu zweryfikowania proponowanych mechanizmów zachodzących zjawisk, jak i modeli ruchu opracowano również odpowiednie zależności dla materiałów najczęściej stosowanych dotychczas w badaniach (grupa A wg klasyfikacji Geldarta) i porównano wyniki obliczeń z danymi literaturowymi. Procesowe badania eksperymentalne prowadzono w skali laboratoryjnej w modelach "zimnych", a badania technologiczne - w skali pilotowej (300 kg węgla/h). Wykorzystano również wyniki eksploatacyjne reaktora w skali 6 t węgla/h w celu ostatecznej weryfikacji opracowanej procedury powiększania skali. W pracy stosowano takie materiały sypkie jak: węgiel, karbonizat, piasek kwarcowy, agalit, kulki stalowe, mak, cząstki katalizatora, które charakteryzują się następującymi zakresami liczby Reynoldsa i Archimedesa 60

EN

A scaling up methodology of circulating fluidized bed coal pyrolysis reactor is presented. The reactor operates under the fast fluid-bed conditions with structural, characteristic internal circulation and forced external solids feedback. The principle of reactor operation is typical for other applications of circulating fluidized bed systems including combustion of solid fuels. Achieved results, particulary those concerned with aerodynamics of flow be applied for all types of gas - solid flow including pneumatic conveying. Developed models of particulate solids flow concern mainly coarses particles (group B according to Geldart classification), which are moving under intermediate or turbulent conditions. Suitable correlations are also elaborated for smaller particles (group A according to Geldart classification) to verify proposed mechanisms and models with available literature data. Experimental work was carried out in laboratory cold models for aerodynamics investigations and for process evaluation in PDU scale of the throughput 300kg of coal/h. The results of the run of 6t/h pyrolysis reactor were also used for final validation of developed scaling up procedure. Different solid materials were used for testing, viz.: coal, char, sand, steel beads, poppy seeds, catalyst. The Reynolds and Archimedes numbers for investigated solids are in the range: 60