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.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule omówiono problemy związane ze światowym zapotrzebowaniem na energię oraz rolę paliw kopalnych i perspektywy ich długoterminowego wykorzystania w celu zaspokojenia tychże potrzeb. Wskazano na słuszność zastosowania technologii ciśnieniowego oksyspalania węgla jako czystej i efektywnej drogi produkcji energii elektrycznej. Opisano pokrótce technologię i wskazano na potrzebę badań nad kinetyką ciśnieniowego oksyspalania węgli jako jednego z czynników determinujących efektywność procesu. Przeprowadzono badania ciśnieniowego oksyspalania dwóch próbek karbonizatów uzyskanych z węgla brunatnego Bełchatów oraz kamiennego Janina. Uzyskane wyniki ukazały negatywny wpływ wzrostu ciśnienia całkowitego i pozytywny wpływ ciśnienia parcjalnego na reakcyjność próbek względem tlenu. Dla opisu kinetyki procesów z powodzeniem zastosowany został model kinetyczny 0-rzędu.
EN
This paper presents the issues regarding the global energy demand, the role of fossil fuels, the prospects of their utilization in the long-run as well as the solutions applied to meet the energy demands. The application of coal oxy-combustion technology as a clean and effective way for energy generation proved to be an appropriate means to the end. The oxy-combustion technology has been briefly described as well as the necessity for the research on kinetics of the pressurized oxy-combustion of coals as one of the factors for determination of the process efficiency has been highlighted. Studies on the pressurized oxycombustion of two samples of carbonization products obtained from the lignite in Bełchatów mine and hard coal in Janina mine were conducted. The results revealed both a negative impact of total pressure increase and a positive impact of oxygen partial pressure on the reactivity of the samples towards oxygen. The 0-order kinetic model was successfully applied in the description of the kinetics.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przeanalizowano parametry jakościowe węgla kamiennego i brunatnego w kontekście możliwości wykorzystania go do zgazowania w ciśnieniowym reaktorze zgazowania z cyrkulującą warstwą fluidalną. Analiza objęła produkowane polskie węgle kamienne typu 31.2, 32.1, 32.2 i 33 oraz węgle brunatne. Do badań wybrano i sprowadzono próbki węgla z najbardziej perspektywicznych dla zgazowania zasobów: z ZG „Janina”, ZG „Sobieski”, kopalnia „Wieczorek”, kopalnia „Piast”, kopalnia „Ziemowit”, kopalnia „Turów”, kopalnia „Bełchatów”, kopalnia „Sieniawa”. Analizę paliw przeprowadzono z wykorzystaniem opracowanych parametrów jakościowych węgla kamiennego i węgla brunatnego, których spełnienie jest niezbędne dla zastosowania węgla do zgazowania naziemnego w technologii ze złożem fluidalnym. Parametry podzielono na 3 grupy: kluczowe, istotne oraz dodatkowe przyjmując za kryterium wymagania i celowość prowadzenia procesu zgazowania. Podkreślono, że rozwijana w IChPW technologia fluidalnego zgazowania węgla charakteryzuje się większą elastycznością wymagań surowcowych w porównaniu do komercyjnie dostępnych technologii.
EN
Quality parameters of hard and brown coal were analyzed in terms of the possibility of their utilization in the process of gasification in the pressurized circulating fluidized bed reactor. The analysis included hard coals, type 31.2, 32.1, 32.2 and 33 as well as brown coals. The coal samples which may had been subject to the analysis, were selected from the most perspective, in terms of suitability for the gasification process, coal basins, such as: ZG Janina, ZG Sobieski, KWK Wieczorek, KWK Piast, KWK Ziemowit, KWB Turów, KWB Bełchatów, and KWB Sieniawa. The fuels were tested by means of earlier elaborated quality parameters of hard and brown coal, which are considered as essential requirements to be met in order to continue with utilizing the resources in the gasification process by use of the circulating fluidized bed reactor. These parameters were considered in terms of requirements and the advisability of the gasification process and fall into 3 groups: key, significant and additional parameters. It was stated that the developing technology of fluidized bed gasification of coal in the IChPW is featured by higher flexibility of feedstock requirements as compared to the commercially available technologies.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Znajomość zawartości tlenu w węglu dostarcza istotnych informacji o materiale, z którego powstał, a także użytecznych informacji, w korelacji z zawartością węgla i wodoru, odnośnie technologicznej przydatności węgla. Zawartość tlenu całkowitego występująca w węglach kamiennych zależy ściśle od stopnia metamorfizmu i w miarę wzrostu stopnia uwęglenia maleje od 17% dla węgli płomiennych do 4-5 % w węglach koksujących i około 2 % w antracytach. W węglach brunatnych zawartość tlenu występuje w zakresie od 15 do 35 %. Powszechnie do oznaczania tlenu całkowitego w węglach wykorzystuje się metodę obliczeniową polegającą na wyliczeniu zawartości tlenu jako różnicy sumy pierwiastków (Wa, Aa, Cta, Ht a, Na, S.C. a) od stu. Dzięki dostępności, jaką oferuje rynek specjalistycznej aparatury laboratoryjnej, możliwe jest bezpośrednie oznaczenie zawartości tlenu w próbkach węgli.
EN
The value of oxygen content in the coal provides important information about the material the coal originated from as well as useful information in correlation with the carbon and hydrogen content on technological suitability of coal. The total oxygen content in hard coals depends strictly on the degree of metamorphism and with the increase of the rank of coal, it decreases from 17% for the flame coals to 4-5% in coking coals and about 2% in the anthracites. The oxygen content in brown coals come up to between 15 and 35%. The commonly used analytical method for the calculation of oxygen content in coals consists in the evaluation of the oxygen content as the difference of the elements sum (Wa, Aa, Cta, Hta, Na, SCa) from one hundred. Thanks to the accessibility to the market of specialized laboratory equipment, it is possible to directly determine the content of oxygen in the coal samples.
Analiza objęła produkowane polskie węgle kamienne typu 31.2, 32.1, 32.2 i 33 oraz węgle brunatne. Do badań wybrano i sprowadzono próbki węgla z najbardziej perspektywicznych dla zgazowania zasobów. Analizę paliw przeprowadzono z wykorzystaniem opracowanych parametrów jakościowych węgla kamiennego i węgla brunatnego, których spełnienie jest niezbędne dla zastosowania węgla do zgazowania naziemnego w technologii ze złożem fluidalnym. Parametry podzielono na 3 grupy: kluczowe, istotne oraz dodatkowe przyjmując za kryterium wymagania i celowość prowadzenia procesu zgazowania. Podkreślono, że rozwijana w IChPW technologia fluidalnego zgazowania węgla charakteryzuje się większą elastycznością wymagań surowcowych w porównaniu do komercyjnie dostępnych technologii.
EN
The coal samples of type 31.2, 32.1, 32.2 and 33 as well as lignite were analyzed. The coal samples from the most promising resource for gasification were selected and screened for the investigations. The analysis of coals were made by using of developed quality parameters of sub-bituminous and lignite, which are considered as essential for coal before employing for the gasification process performed in circulating fluidized bed reactor. These parameters were divided into 3 groups: the key, the significant, and the additional ones taking the account of the requirements and the usefulness of the gasification process as a criterion. It has been stressed that technology of fluidized bed gasification of coal, being developed in IChPW , is characterized by of greater feedstock requirements flexibility in comparison with commercially available technologies.
Przedstawiono koncepcję oceny podstawowych parametrów energetycznych odpadowej gliceryny, będącej produktem ubocznym w produkcji estrów metylowych z olei roślinnych, która może być wykorzystana jako nośnik „zielonej energii” w procesach współspalania z tradycyjnymi paliwami pochodzenia kopalnego. Zastosowanie gliceryny jako ciekłego biopaliwa wymaga ciągłego monitorowania jej parametrów jakościowych. Przedstawiono metody oznaczania zawartości wody, popiołu i oznaczania ciepła spalania oraz metody obliczania wartości opałowej. Parametry te mają istotny wpływ na energetyczną ocenę przydatności odpadowej gliceryny technicznej jako paliwa biogennego.
EN
Utilization of waste glycerine obtained in production of methyl esters from vegetable oils is presented. Nowadays it is possible to use it as a „green energy” carrier in the process of co-firing with coal. However characteristics of glycerine utilized as liquid biomass fuel have to be monitored. Therefore, analytical methods to determine water and ash content, heat of combustion as well as method to calculate calorific value of pure, technical and waste glycerine are also presented. Those parameters have a large impact on its combustion process.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono koncepcję oceny podstawowych parametrów fizykochemicznych charakteryzujących możliwość energetycznego wykorzystania odpadowej frakcji glicerynowej - produktu ubocznego z produkcji estrów metylowych z olei roślinnych. Na podstawie przeprowadzonych badań dokonano charakterystyki potencjalnego paliwa biogennego, które może być wykorzystane jako źródło energii odnawialnej w procesach współspalania z tradycyjnymi paliwami.
EN
The paper presents a concept of evaluation o f basic physicochemical parameters characterizing possible utility of waste glycerine fraction in energy a by product of the methyl esters production from vegetable oils. On the basis of an investigations the profile of the potential biogenic fuel has been found which can be used as a source of renewable energy in the process of co-combustion with traditional fuels.
Rosnący udział biokomponentów w paliwach ciekłych stosowanych w transporcie sprawia, że wraz z dynamicznym rozwojem rynku producentów estrów kwasów tłuszczowych zwiększa się ilość biopłynów - gliceryny odpadowej, która może być wykorzystana do produkcji energii elektrycznej, ciepła lub chłodu. W pracy omówiono metodyki oznaczania parametrów jakościowych gliceryn odpadowych w zakresie oznaczania zawartości wody, popiołu, składu elementarnego oraz ciepła spalania, charakteryzujących energetyczną przydatność tego biopłynu do procesów spalania oraz współspalania z innymi paliwami. Na przykładzie oznaczania zawartości wody przedstawiono ścieżkę walidacyjną metody.
EN
Due to the increasing share of biocomponents in liquid fuels used in transportation, an increase has been noted in the amount of bioliquids - waste glycerine which may be used in the production of electric energy, heat or coolness - together with the dynamic development of the market of producers of fatty acid esters. In this paper, the methodology has been discussed of denoting quality parameters of waste glycerine with respect to determining the content of water, ash, elemental composition and combustion heat which characterise the energy usefulness of this bioliquid in processes of combustion and co-combustion with other fuels. The validation path of the method was presented based on the example of determining the content of water.
Wzrost produkcji estrów metylowych z olei roślinnych powoduje powstawanie dużych ilości frakcji glicerynowej. Jedną z koncepcji zagospodarowania frakcji glicerynowej jest jej wykorzystanie w charakterze paliwa energetycznego. W chwili obecnej nie istnieją żadne normy, powszechnie uznane procedury analityczne, pozwalające na prawidłową charakterystykę tego paliwa pod kątem oceny parametrów energetycznych, które mogą być stosowane przez użytkowników takich paliw w celu prawidłowego rozliczania ilości energii odnawialnej. W Instytucie Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu opracowano i zwalidowano metody badań pozwalające na najlepszą charakterystykę dostępnych na polskim rynku gliceryn jako potencjalnego paliwa pochodzenia biogennego.
EN
Increase of methyl esters production from the plant oils results in creation of large amounts of the glycerin fraction. Its main constituent is glycerin itself. One of the methods of glycerin fraction management has been its utilization as fuel. At present there exists no standards, no commonly accepted analytical procedures that allow for making proper characteristics of this fuel from the energy parameters point of view, that can be applied by the users of such fuels for proper accounting of renewable energy. At the Institute for Chemical Processing of Coal in Zabrze Poland were developed and validated methods of research that allow for the best characteristics of the glycerins as potential biogenic fuels available on the Polish market.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań wpływu temperatury na wartości niektórych parametrów paku. Badania prowadzono dla dwóch próbek paków pochodzących z produkcji przemysłowej, różniących się temperaturami mięknienia. Badanymi parametrami były: zwilżalność opisana granicznym kątem zwilżania, napięcie powierzchniowe oraz współczynnik lepkości dynamicznej. Zaprezentowano metodyki wykonania poszczególnych badań oraz interpretację otrzymanych wyników. Badania tych parametrów stanowią propozycję rozszerzenia rutynowego zakresu analiz stosowanego do standardowej charakterystyki paków - spoiw i impregnatów.
EN
The results of studies of temperature influence for value some parameters of pitch have been presented. Studies were carried out for two samples of pitches from with industrial production with different softening point. Studied parameters were: wettability described by limiting angle of wetting, surface tension as well as coefficient of dynamic viscosity. Methodology of performance particular measurements have been showed and interpretation of received results. Studies of these parameters are the proposal of widening for routine range of analyses applied to standard profile for pitches - binders and impregnates.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Od kilku lat w całej Europie obserwuje się systematyczny wzrost produkcji biopaliw płynnych z olejów roślinnych. Jednym z etapów w procesie technologicznym przetwarzania rzepaku na paliwo typu biodiesel, jest proces transestryfikacji. Obok głównego produktu, jakim jest biopaliwo ciekłe (REM), w procesie tym powstaje również trakcja glicerynowa o złożonym składzie chemicznym. Gliceryna czysta stanowi ważny surowiec w różnych gałęziach przemysłu. Ponieważ ilości fazy glicerynowej otrzymywane podczas produkcji biopaliw, znacznie przekraczają zapotrzebowani c przemysłu, zaczęto rozważać inne koncepcje jej wykorzystywania. Niniejszy artykuł traktuje o możliwości wykorzystania gliceryny technicznej do produkcji energii odnawialnej w blokach energetycznych oraz jej klasyfikacji jako biomasy ciekłej zaliczanej do podgrupy "agro". Przedstawiono w nim wyniki przeprowadzonych analiz la-boratoryjnych oraz wyniki testów energetyczno-emisyjnych współspalania gliceryny z olejem opałowy w kotle c.o. o mocy 50 kW. Otrzymane wyniki skonfrontowano z wiedzą literaturową oraz wcześniej przeprowadzonymi badaniami w sektorze energetyki zawodowej.
EN
Liquid biomass (bio-fuels) production from vegetable oils in Europe is becoming more and more popular for the few recent years. Transestrification process leads to the transformation of vegetable (usually rape) oil into biodiesel fuel used as an additive for transport fuels. This process apart of the main product gives a by-product named glycerin, which chemical composition varies depending on the process conditions and parameters. Pure glycerin is an important input material for cosmetic and pharmacy industries but increasing production of biodiesel results in available glycerin amounts overcoming the existing possibilities of its utilization. This paper describes the results of the research aimed at the analyses of glycerin use as a fuel for combustion in power units as well as its classification as an "agro-biomass". The results of the lab analyses are given as well as the results of combustion tests on the test rig for liquid fuels properties testing. The obtained results were compared to combustion energy and emission characteristics for other liquid biofuels from the own research.
Celem każdego laboratorium jest wykonywanie pomiarów, które będą pewne. Aby to zapewnić, należy wypracować metody, które zapewnią wysoką jakość funkcjonowania metody pomiarowej. Dla laboratoriów, które są na początku drogi do walidacji swoich metod, może się ona wydawać długa i trudna, dlatego też autorzy tego artykułu mają nadzieję, że dostarczy on, choć w niewielkim stopniu, niezbędnej do przejścia tej drogi wiedzy. Artykuł został podzielony na dwie części. W pierwszej omówione zostanie ogólne podejście do walidacji i zostanie omówiona część wykorzystywanych metod statystycznych. W drugiej części oprócz kolejnej dawki statystyki opisany zostanie praktyczny sposób automatyzacji przeprowadzanych analiz statystycznych.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki pomiarów zwilżania pakami węglowymi litych powierzchni węglowych różniących się pochodzeniem i właściwościami oraz powierzchni węglowych materiałów sypkich – koksów. Scharakteryzowano wpływ temperatury mięknienia oraz zawartości składników nierozpuszczalnych w toluenie i żywic β na zwilżalność w funkcji temperatury. Opracowano metodę i przedstawiono wyniki pomiarów napięcia powierzchniowego różnych paków węglowych metodą leżącej kropli i maksymalnego ciśnienia w pęcherzyku.
EN
Softening ps. (SP = 54–116°C) and toluene (TI)- and quinoline(QI)-insols. were detd. for continuous tar distn. pitches, com. electrode-grade baked C, and surfactant-modified or heated (300°C) or air-oxidized (300°C) pitch, acicular pitch coke, and anthracite calcined at 1300°C. Contact angle on pitch-wetted expanded or spec-grade graphite or lustrous C and sessile-drop or max. bubble pressure (SP < 65°C) surface tension were detd. in relation to temp. to see the effect of SP, TI and resin content (=TI – QI). Incipient wettability = 0.98 ·SP + 17.9 (r2 = 0.98) showed each pitch to wet the expanded C at SP + ~18°C. The higher the (TI – QI), the greater the slope of the wetting angle vs. temp. curve. Porometry showed baked C materials to be pitch-impregnated to have a fairly uniform macroporous structure.
Minimalizacja ilości odpadów wytwarzanych w działalności przemysłowej oraz racjonalne nimi gospodarowanie należą do najważniejszych kierunków ochrony środowiska. Jednym z największych producentów stałych odpadów jest hutnictwo żelaza i stali, w tym najpoważniejszą pozycje do zagospodarowania stanowiążużle stalownicze. Podjęcie działań na rzecz ograniczenia emisji tych odpadów do środowiska oraz utylizacji istniejących i powstających, przy jednoczesnym uzyskaniu pewnych ilości wartościowych produktów do wykorzystania jest zagadnieniem ważnym. Koncepcja przerobu żużli stalowniczych obejmuje ich redukcję w piecu łukowym i otrzymanie półproduktów do wykorzystania w przemyśle cementowym, budownictwie i rolnictwie. Jednym z kluczowych zagadnień w tym procesie jest dobór optymalnego reduktora węglowego, który decyduje o opłacalności ekonomicznej procesu oraz właściwościach otrzymanych produktów. Przedstawiono kryteria doboru reduktora węglowego do procesu redukcji żużli stalowniczych.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.