PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 16

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Wytwarzanie energii elektrycznej, ciepła i chłodu z metanu zawartego w powietrzu wentylacyjnym kopalń węgla kamiennego
Piekarczyk W., Gosiewski K.
Wiadomości Górnicze
|
2017
|
R. 68, nr 11
536--545
PL
Blisko 70 % metanu uwalnianego z pokładów węgla kamiennego jest emitowane do atmosfery z powietrzem wentylacyjnym kopalń. Stanowi to dużą stratę paliwa energetycznego, stanowiąc ponadto problem z jego emisją do atmosfery ziemskiej. Celem artykułu jest analiza jego możliwości w rzeczywistych warunkach kopalń. Artykuł przedstawia możliwość spalania metanu z powietrza wentylacyjnego w termicznym reaktorze rewersyjnym, z jednoczesną utylizacją uzyskiwanego ciepła spalania. Problematykę emisji metanu zawartego w powietrzu wentylacyjnym przez krajowy i zagraniczny przemysł wydobywczy oraz zasadę działania reaktora rewersyjnego omówiono tylko skrótowo. Na tym tle wykazano, że ten typ reaktorów może stanowić atrakcyjne źródło energii do dalszego wykorzystania. Autorzy proponują trójgeneracyjną produkcję energii elektrycznej, ciepła i chłodu do klimatyzacji wyrobisk górniczych. Na przykładzie wybranej kopalni przedstawiono analizę rzeczywistego zapotrzebowania na chłód. Analizę energetyczną zagadnienia przeprowadzano dla wydatków powietrza wentylacyjnego 720 000 mn3/h jako wartości średniej dla szybów wentylacyjnych w Polsce. Dla tak przyjętych założeń przedstawiono analizę wskaźników energetycznych dla układu trójgeneracyjnego z turbiną upustowo-kondensacyjną oraz wyznaczono efekty energetyczne odzysku ciepła. Wyniki obliczeń wykazały, że przy zapotrzebowaniu na chłód na poziomie 5,8–9,7 MW możliwe jest osiągnięcie mocy elektrycznej wynoszącej 2,9–3,7 MW. W przypadku braku zapotrzebowania na chłód osiągalna moc elektryczna wyniosłaby około 4,9 MW.
EN
Nearly 70 % of methane released from hard coal seams is emitted into the atmosphere with the ventilation air of the mines. This represents a major loss of energy fuel and constitutes additionally a problem with its emission to the atmosphere of the Earth. The aim of the article is to analyze its possibilities in real conditions of mines. The article presents the possibility of burning methane from ventilation air in a reversible thermal reactor, with simultaneous utilization of the generated heat from the combustion. The issue of methane emissions contained in the ventilation air by domestic and foreign extractive industries and the principle of operation of a reversible reactor was only briefly discussed. Against this background, it has been demonstrated that this type of reactor can be an attractive source of energy for further use. The authors propose a tri-generation production of electricity, heat and cooling for the airconditioning of mining workings. On the example of a selected mine, an analysis of the actual cold demand for cooling is presented. The energy analysis of the issues was conducted for ventilation air volume of 720,000 mn3/h as the average value for ventilation shafts in Poland. For such adopted assumptions, the analysis of energy indices for the tri-generation system with a bleed-condensing turbine was presented and the energy effects of heat recovery were determined. The results of the calculations showed that with a demand for cooling at the level of 5.8-9.7 MW it is possible to achieve an electrical power of 2.9—3.7 MW. If there is no demand for cooling, the achievable electrical power would be about 4.9 MW.
2
Content available Ocena możliwości utylizacji energii spalania metanu z powietrza wentylacyjnego kopalń węgla kamiennego do odsalania ścieków
Gosiewski K.
Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk
|
2016
|
nr 20
91--115
PL
Spalanie nisko stężonego metanu zawaltego w powietrzu wentylacyjnym kopalń węgla kamiennego rodzi problem racjonalnego wykorzystania uzyskiwanej energii. Dokonano analizy zapotrzebowania energii różnych metod odsalania. Artykuł zawiera studium możliwości wykorzystania energii spalania metanu wentylacyjnego do odsalania ścieków kopalnianych w układzie kogeneracyjnym, w którym w pełni wykorzystuje się uzyskiwaną energię cieplną i elektryczną.
EN
Combustion of Jean metbane contained in the hard coal mines ventilation air raises a problem of rational use of the obtained energy. An analysis of energy demand for various desalination methods was done. The paper presents a study of possibilities to utilize energy of the ventilation air methane for desalination of mine sewage in the cogeneration system, which fully expJoits the produced heat and electrical energy.
3
Content available Podsumowanie badań kinetyki niekatalitycznego spalania niskostężonych mieszanin metan-powietrze w wypełnieniu monolitycznym
Pawlaczyk A., Gosiewski K.
Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk
|
2013
|
nr 17
81--92
PL
Przedstawiono wyniki badań kinetycznych niekatalitycznego spalania niskostężonych mieszanin metan-powietrze na monolitycznym wypełnieniu strukturalnym w szerokim zakresie temperatur, prowadzonych w ramach pracy doktorskiej [1]. W pracy wykazano, że mechanizm i kinetyka reakcji zależą nie tylko od wielkości i rodzaju powierzchni wypełnienia, z którą kontaktuje się faza gazowa w strefie spalania, ale również od temperatury w tej strefie. Sformułowano hipotezę dotyczącą zależności udziału heterogenicznego spalania powierzchniowego (na ściankach wypełnienia) i homogenicznego (w wolnej przestrzeni) w zależności od temperatury w strefie spalania. Opracowano stosowne równania kinetyczne.
EN
The paper presents results of kinetic studies of noncatalytic combustion of lean methane-air mixtures in monolith bed in a wide range of temperatures being carried out within PhD Thesis [1]. The study reveals an influence of size, type of monolith’s surface and temperature in combustion zone on the reaction mechanism and its kinetics. A hypothesis that the share of combustion type: heterogeneous with surface effect (on the monolith’s wall) and homogeneous (in the free space) depends on the temperature in the combustion zone was formulated. The appropriate kinetic equations were estimated.
4
Content available remote Właściwości separacyjne membran w reaktorach membranowych do konwersji CO z jednoczesnym wydzielaniem wodoru
Tańczyk M., Gosiewski K.
Przemysł Chemiczny
|
2012
|
T. 91, nr 12
2419-2421
PL
Dokonano numerycznych symulacji procesu konwersji CO parą wodną w reaktorze membranowym z jednoczesną separacją wodoru, zasilanego gazem ze zgazowania węgla, o podwyższonym stężeniu CO. Stwierdzono, że niezależnie od właściwości rozdzielczych membrany stopień przemiany CO w takim reaktorze przekracza 90% i jest wyższy niż w przypadku podobnie zasilanego dwustopniowego reaktora konwencjonalnego. Stwierdzono także, że sprawność odzysku wodoru przy wykorzystaniu dostępnych obecnie membran palladowych jest niska i nie przekracza 35%. Jej zwiększenie wymaga opracowania membran o znacznie większej przepuszczalności dla wodoru.
EN
Water gas shift reaction in a membrane tube-in-tube reactor (4 cm inner tube diam., 5.6 cm shell diam., 1.2–3 m length) with simultaneous H₂ recovering at the shell side was numerically simulated. Final conversion of CO exceeded 90% and H₂ recovery reached 35% when the Pd membrane with the H₂ permeability 5.7⋅10⁻⁵ mol/(m²⋅s⋅Paⁿ) was used. An increase in H₂ permeability up to 4.2⋅10⁻³ mol/ (m²⋅s⋅Paⁿ) was necessary to increase the H₂ recovery up to above 96%.
5
Content available remote Spalanie metanu z powietrza wentylacyjnego kopalń w termicznym reaktorze rewersyjnym
Gosiewski K., Pawlaczyk A., Jaschik M.
Przemysł Chemiczny
|
2011
|
T. 90, nr 10
1917-1923
6
Content available Opis kinetyki niekatalitycznego spalania metanu w wypełnieniu monolitycznym w zakresie niskich i wysokich temperatur
Pawlaczyk A., Gosiewski K.
Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk
|
2010
|
nr 14
5-20
PL
Wyniki symulacji niekatalitycznego reaktora - rewersyjnego (tzw. termicznego, oznaczanego akronimem: TFRR) z zastosowaniem parametrów kinetycznych opisanych w [4, 5] wykazały, iż równania te dobrze opisywały kinetyk? tylko w niskich temperaturach do około 700°C. W związku z tym zaistniała potrzeba opracowania nowej metody badawczej pozwalającej na wyznaczenie takich parametrów tych równań, które dobrze opisywałyby kinetyką reakcji spalania dla temperatur wyższych do około 900°C. W pracy przedstawiono wyniki badań kinetycznych spalania metanu w zakresie temperatur 660 - 820°C oraz 770 - 900°C. Zaproponowano sposób obliczania szybkości reakcji, wykorzystujący parametry kinetyczne uzyskane dla obu zakresów temperatur.
EN
The kinetic parameters presented in [4,5] were used in simulation of non-catalytic reversal reactor (Thermal Flow Reversal Reactor -TFRR). It has been found that those equations describe the kinetics well for only low temperatures up to about 700°C. Thus, it was necessary to find a new experimental method for evaluation of kinetic parameters valid for the higher temperatures up to 900°C. The paper presents results of methane combustion kinetic studies within the temperature range of 660 - 820°C and 770 - 900°C. It was proposed a method of the reaction rate calculation with use of the kinetic parameters obtained in both ranges of temperatures.
7
Content available Utylizacja metanu z powietrza wentylacyjnego kopalń węgla kamiennego w termicznym reaktorze rewersyjnym
Gosiewski K., Pawlaczyk A., Jaschik M.
Inżynieria i Aparatura Chemiczna
|
2010
|
Nr 3
37-38
PL
Omówiono problem utylizacji metanu zawartego w powietrzu wentylacyjnym kopalń węgla kamiennego (VAM - Ventilation Air Methane), poprzez jego niekatalityczne spalanie w termicznym reaktorze rewersyjnym (TFRR). Badany demonstracyjny reaktor pracował autotermicznie przy stężeniach wlotowych od 0,2% obj. CH4, z możliwością, odzysku ciepła od 0,4% obj. Wykazano, że przy stężeniach zbliżonych do 1% obj. możliwy jest odzysk co najmniej 5 MW, na 100 000 Nm powietrza wentylacyjnego.
EN
The paper presents a problem of utilization of methane contained in ventilation air (VAM) from coal mine shafts through its non-catalytic combustion in the so-called thermal flow reversal reactors (TFRR). The research carried out in a demonstration reactor revealed that it could operate autothermi-cally for concentrations higher than 0.2 CH4 vol.% and with heat recovery above 0.4 vol.%. It was shown that for concentration approaching 1 vol.% the heat recovery at least 5 MW( for every 100 000 m3 (STP) of ventilation air is possible.
8
Content available remote Estimation of kinetic parameters for the homogeneous oxidation of lean methane .air mixtures based on experimental temperature profiles
Pawlaczyk A., Gosiewski K.
Chemical and Process Engineering
|
2009
|
Vol. 30, z. 1
139-147
EN
The problem of the estimation of parameters of a kinetic equation has been presented for a homogeneous oxidation of lean methane.air mixture occurring in coal-mine ventilation air. The knowledge of both the kinetic parameters and a reliable kinetic equation is necessary for simulating the combustion of methane or mathematical modelling of the reactor. Estimation was carried out for 3 options with different initial conditions, assuming that methane is oxidized in a single step to CO2 and H2O.
PL
Przedstawiono problem oceny parametrów równania kinetycznego homogenicznego spalania mieszanin metan.powietrze o małej zawartości metanu, jakie występują w powietrzu wentylacyjnym kopalń węgla kamiennego. Znajomość zarówno parametrów kinetycznych, jak i wiarygodnych postaci równań kinetycznych jest niezbędna do symulacji procesu spalania metanu oraz modelowania reaktora, w którym to spalanie zachodzi. Oszacowanie prowadzono w trzech wariantach, z różnymi warunkami początkowymi; założono, że metan utlenia się bezpośrednio do CO2 i H2O.
9
Content available remote Uproszczone mechanizmy i parametry kinetyczne homogenicznego spalania niskostężonych mieszanin metan - powietrze
Pawlaczyk A., Gosiewski K., Warmuziński K., Jaschik M.
Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk
|
2008
|
nr 11
87-103
PL
Termiczne (homogeniczne) spalanie w fazie gazowej niskostężonych mieszanin metan - powietrze występuje zarówno w termicznych jak i katalitycznych reaktorach z rewersją przepływu. Dla modelowania i projektowania takich reaktorów niezbędny jest wiarygodny i w miarę prosty model kinetyki takiego spalania. Literatura zawiera bardzo wiele szczegółowych opisów kinetyki spalania homogenicznego, zwłaszcza uwzględniających skomplikowane reakcje wolnorodnikowe. Użyteczność praktyczna tych zależności jest wątpliwa. W pracy zaprezentowano próbę uzyskania prostego jedno- lub -dwustopniowego modelu opisującego globalną kinetykę, wprost od wyjściowych substratów, do końcowych produktów spalania, z pominięciem produktów przejściowych i rodników. Szczególną uwagę zwrócono na możliwość i mechanizm tworzenia się tlenku węgla w procesie spalania. Badania prowadzono dla spalania w wolnej przestrzeni i w wypełnieniu monolitycznym.
EN
Homogeneous combustion of lean methane-air mixtures occurs in both thermal and catalytic reverse-flow reactors. Detailed descriptions of the kinetic of homogeneous combustion are available in the literature, their practical usefulness is however, doubtful. A simple model is proposed which direct!;1 describes global kinetics and neglects intermediates and radicals. Special attention is paid to the mechanism of the possible formation of carbon monoxide. The studies of the combustion were done in the free space and over monolith packing.
10
Content available remote Kinetics of thermal combustion of lean methane-air mixtures in reverse flow reactors
Gosiewski K.
Chemical and Process Engineering
|
2007
|
Vol. 28, z. 2
335-345
EN
The paper discusses the problem of a reliable kinetic equation for the homogeneous oxidation of lean methane mixtures that could be used to simulate the combustion of methane occurring in coal-mine ventilation air. The results of simulation based on kinetic equations taken from various sources have been compared. Both the rate parameters (activation energy E and pre-exponential factor k0) and the results of simulation varied significantly depending on the kinetic equation used. However, despite this variation, the temperature range and conversion are acceptable from the practical standpoint.
PL
Przedstawiono problem uzyskania wiarygodnego równania kinetycznego dla homogenicznego spalania metanu o małym stężeniu, które mogłoby być stosowane do symulacji spalania metanu w powietrzu wentylacyjnym kopalń węgla kamiennego. Porównano wyniki symulacji oparte na równaniach kinetycznych zaczerpniętych z różnych źródeł. Parametry opisujące szybkość reakcji (energia aktywacji E oraz stała przedeksponencjalna k0), jak również wyniki symulacji znacznie różniły się w zależności od zastosowanego równania. Mimo tych różnic zarówno zakres temperatury, jak i uzyskiwane stopnie przemiany były akceptowalne z praktycznego punktu widzenia.
11
Content available remote Analiza możliwości utylizacji metanu z kopalń węgla kamiennego w Polsce
Warmudziński K., Gosiewski K., Tańczyk M., Jaschik M.
Polityka Energetyczna
|
2003
|
T. 6, spec. [2]
407-422
PL
Ograniczenie emisji gazów cieplarnianych, w tym metanu, stawia się obecnie instytucjom badawczym jako jedno z najważniejszych zadań. Emisja metanu, oprócz negatywnych skutków ekologicznych, powoduje także duże straty energii. Około 12% (22 mln Mg/rok) światowej emisji CH4 związanych jest z wydobyciem, przeróbką i transportem węgla kamiennego; z tego 0,6 mln Mg/rok przypada na Polskę. W niniejszej pracy dokonano analizy trzech sposobów utylizacji metanu z kopalń węgla kamiennego w Polsce. (1) Poddano analizie proces adsorpcyjnego wzbogacania w metan gazu z odmetanowania pokładów węgla kamiennego. Celem procesu jest uzyskanie gazu o parametrach umożliwiających jego sprzedaż do komunalnej sieci gazowniczej. Stwierdzono, że w dwustopniowym procesie adsorpcji zmiennociśnieniowej można uzyskać gaz o zawartości metanu zbliżonej do parametrów gazu rurociągowego GZ-50. (2) Omówiono proces katalitycznego usuwania metanu z powietrza wentylacyjnego w reaktorze z rewersją przepływu z jednoczesną produkcją pary przegrzanej. Stwierdzono m.in., że stabilną pracę reaktora i optymalne wykorzystanie generowanego ciepła uzyskuje się w systemie z bocznikowym odbiorem gazu. (3) Przeprowadzono analizę ekonomiczną utylizacji metanu z powietrza wentylacyjnego w istniejących urządzeniach kotłowych. Podano warunki opłacalności ekonomicznej systemu transportu powietrza wentylacyjnego do miejsca utylizacji.
EN
The reduction of greenhouse gas emissions, including methane, is now one of the principal priorities of research centres throughout the world. The emissions of methane, apart from an adverse environmental impact, lead to considerable energy losses. Some 12 per cent (22 Mt/year) of the global annual emissions of CH4 is associated with coal mining and use, of which Poland's contribution is 0.6 Mt/year. The present study analyses three approaches to the utilisation of methane released to atmosphere by the Polish mining industry. (1) A process is analysed for the adsorptive enrichment of methane drainage gas. The objective of the process is to produce a gas of parameters suitable for the commercial use in natural gas distribution systems. It is found that in a two-stage pressure swing adsorption process the concentration of methane can be obtained similar to that in the GZ-50 pipeline gas. (2) A process is discussed for the catalytic removal of methane from the mine ventilation air in a catalytic flow reversal reactor (CFRR), with the simultaneous production of superheated steam. It is concluded that the stable reactor operation and the optimum recovery of the heat generated in the process can be achieved in a system with the lateral gas withdrawal. (3) An economic analysis is carried out concerning the utilisation of mine ventilation air as combustion air in existing boilers. Economic feasibility conditions are derived for transportation systems that supply the ventilation air to the utilisation site.
12
Cykliczny stan ustalony w symulacjach reaktorów rewersyjnych na przykładzie katalitycznego spalania metanu
Gosiewski K.
Inżynieria Chemiczna i Procesowa
|
2003
|
T. 24, z. 3
391-409
PL
Symulacje komputerowe reaktora rewersyjnego należy prowadzić do osiągnięcia tzw. cyklicznego stanu ustalonego. Zwykle stan ten uzyskuje się metodą bezpośrednich symulacji dynamicznych. Istnieje możliwość zastosowania specjalnego podejścia, opartego na różnych algorytmach minimalizacji, najczęściej na algorytmach Newtonowskich. Dokonano porównania i oceny tych metod w zastosowaniu do symulacji rewersyjnego, katalitycznego spalania metanu.
EN
Computer simulations of the reverse-flow reactor should be performed until so-called Cyclic Steady State (CSS) is achieved. Usually this state is computed by Direct Dynamic Simulation approach. There exists the possibility of special approaches, using mostly the Newton-based minimization algorithms. In this paper, these two approaches for catalytic reverse-flow combustion of methane simulations are compared and evaluated.
13
Efektywny odzysk ciepła z katalitycznego spalania metanu w reaktorach rewersyjnych
Gosiewski K., Warmuziński K.
Inżynieria Chemiczna i Procesowa
|
2002
|
T. 23, z. 4
PL
Przedstawiono wyniki symulacji reaktora rewersyjnego do katalitycznego spalania metanu zawartego w powietrzu wentylacyjnym kopalń węgla kamiennego z dwoma wariantami odbioru ciepła reakcji. Celem symulacji było znalezienie takiego sposobu chłodzenia gazów reakcyjnych, który umożliwiałby utylizację jak największej ilości ciepła przez produkcję wysokoprężnej pary wodnej w warunkach stabilnej pracy reaktora. Symulacje wykazały, że postulat ten jest spełniony tylko w przypadku, gdy następuje bocznikowy odbiór ok. 30% gazu reakcyjnego z centralnej części reaktora i wprowadzenie go do urządzenia kotłowego, w którym ulega schłodzeniu do temperatury ok. 473 k.
EN
There are presented the results of simulations concerning reverse-flow reactors for the catalytic combustion of methane present in mine ventilation air, with two modes of the recovery of the heat of reaction. The objective of the simulations was to find such a method for cooling the reaction gases that would make it possible to recover the maximum amount of the heat via production of high-pressure steam during stable operation of the reactor. The simulations revealed that these requirements are met only by withdrawing some 30% of the reaction gas from the central part of the reactor and feeding it to a boiler in which the gas undergoes cooling to about 473 k.
14
Kinetyka katalitycznego spalania metanu w małym stężeniu
Gosiewski K., Machej T., Janas J., Sadowska H., Warmuziński K.
Inżynieria Chemiczna i Procesowa
|
2001
|
T. 22, z. 4
599-612
PL
Przedstawiono wyniki badań kinetycznych czterech typów katalizatorów, które mogłyby być stosowane w spalaniu metanu w małym stężeniu, takim jakie występuje w powietrzu wentylacyjnym kopalń węgla kamiennego. Ze względu na specyfikę zagadnienia szczególną uwagę poświęcono właściwościom taniego katalizatora tlenkowego. Na podstawie wyników pomiarów konwersji w funkcji temperatury, stężenia CH[4] oraz dodatku H[2]O opracowano równania kinetyczne opisujące szybkość reakcji.
EN
Results are presented of kinetic studies of four catalyst types which could be applied for the combustion of methane present in coal mine ventilation air. Special attention is given to a cheap metal oxide catalyst. Based on conversion measurements as a function of temperature, CH[4] concentration and H[2]O content kinetic equations are developed.
15
Content available remote Katalityczne półspalanie metanu - analiza porównawcza wybranych zależności kinetycznych
Gosiewski K., Gosiewska B.
Przemysł Chemiczny
|
2000
|
T. 79, nr 5
154-159
PL
Przedstawiono wybrane z literatury wzory kinetyczne opisujące szybkość czterech podstawowych reakcji chemicznych, stosowanych do opisu procesu katalitycznego półspalania metanu. Porównano wartości liczbowe otrzymywane z poszczególnych wzorów dla tych samych warunków procesu oraz przeprowadzono ich dyskusję. Zwrócono uwagę na numeryczne aspekty zapisu zależności kinetycznych.
16
Uproszczony model dyfuzji wewnętrznej w katalitycznej konwersji metanu do gazu syntezowego
Gosiewski K., Moszczyński M., Bartmann U., Berezowski M.
Inżynieria Chemiczna i Procesowa
|
1999
|
T. 20, z. 4
503-522
PL
Opracowano prosty sposób przybliżonego określania współczynnika efektywności ziarna umożliwiający uwzględnianie oporów dyfuzji wewnętrznej w każdym punkcie reaktora bez konieczności numerycznego całkowania równań dyfuzji w ziarnie. Porównano wyniki obliczeń współczynnika efektywności uzyskanego przez całkowanie równań dyfuzji z wartościami obliczonymi na podstawie zlinearyzowanych równań szybkości reakcji.
EN
A simple approximate procedure is developed for the estimation of the effectiveness factor of the reactions, which enables the resistance due to internal diffusion to be taken into account at any point of the reactor without resorting to numerical integration of the diffusion equations in pellet. A comparison is presented between the effectiveness factor obtained via the integration of the diffusion equations and that calculated using the linearized reaction rate equation.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.