Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Formation of CO in the Oxy-Fuel Premixed Flame

Jerzak W.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

Tom 17, cz. 1

300--315

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych oraz numerycznych dotyczących tworzenia tlenku węgla (II) w kinetycznym płomieniu gazu ziemnego w warunkach oksy-spalania. W doświadczeniach korzystano z palnika nisko-wirowego, w którym stopień zawirowania strugi określony za pomocą liczby wiru S < 0,6. Badano wpływ składu utleniacza zawierającego CO2 i 23–29% obj. O2 na zmiany stężeń CO w płomieniu. Pobór spalin do analizy realizowano w osi palnika w odległościach 0,02–0,1 m z krokiem 0,02 m. Pomiaru temperatury spalin zasysanych do analizy dokonano termoparą PtRh10-Pt. Analizę reakcji w płomieniu o temperaturze 1500K przeprowadzono w programie Chemked II [7], po zaimplementowaniu mechanizmu spalania zaproponowanego przez Mendiara, Glarborg [14] zawierającego 779 reakcji zachodzących pomiędzy 97 związkami chemicznymi. W pakiecie FactSage™ [1] obliczono adiabatyczne równowagowe temperatury płomieni podczas spalania gazu ziemnego z dodatkiem O2 i CO2. Na podstawie obliczeń w programie Chemked wytypowano dominujące reakcje odpowiedzialne za tworzenie CO w płomieniu. Największy wkład w tworzenie CO ma reakcja: OH + CO ↔ H + CO2, a jej szybkość jest uzależniona od udziału CO2 w atmosferze utleniającej. Drugą reakcją sklasyfikowaną wg szybkości tworzenia CO jest: HCCO + O2 ↔ OH + CO + CO. Ponadto określono szczytowe stężenia rodników H, biorące udział w reakcjach tworzenia CO przy współudziale CO2 oraz ich zmiany z zawartością tlenu w mieszance palnej. Tlenek węgla w procesie oksy-spalania powstaje w płomieniu bardzo szybko, o czym świadczą szczytowe stężenia CO występujące najbliżej palnika. Jednak jego utlenienie do CO2 jest znacznie wolniejsze co wynika ze spadku stężenia CO z czasem rezydencji. Obecność znacznych ilości CO2 w substratach spalania ma działanie hamujące proces utleniania gazu ziemnego.

2

Uproszczony opis kinetyki spalania metanu w powietrzu w pobliżu punktu stechiometrycznego w odniesieniu do strumienia molowego

Kędzior R., Grzesiak D., Popławski D., Hałat A., Głowiński J.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 6

948-951

PL

Przedstawiono uproszczony opis kinetyczny spalania metanu w powietrzu w pobliżu punktu stechiometrycznego po stronie mieszanek ubogich w paliwo. Bazując na wynikach symulacji spalania metanu, wyznaczono parametry proponowanych równań kinetycznych.

EN

The model of Warnatz mechanismus of the reaction and a com. computer program were used to simulate the combustion of MeH-air mixts. (MeH content 9.14–9.50% by vol.) to est. the parameters of the reaction kinetic equations.

3

On CO and NOx emission in the kinetic combustion of propane/natural gas mixtures

Jerzak W., Kalicka Z., Kawecka-Cebula E.

Environment Protection Engineering

|

2015

|

Vol. 41, nr 3

87--100

EN

Concentrations of CO and NOx during combustion of propane/natural gas mixtures in air and in air enriched with oxygen have been investigated. The mixtures were: low-propane (up to 10 vol. %) and high-propane (up to 45 vol. %) types. A large effect of the propane content on the CO concentration in combustion gases was observed; stronger for the low-propane mixtures. The increase in the NOx concentration with increasing propane content was lower and similar for the two types of mixtures.

4

Uproszczona kinetyka spalania propanu w otoczeniu granicy palności

Kędzior R., Grzesiak D., Popławski D., Głowiński J.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 4

520-523

PL

Przeprowadzono symulację jednowymiarowej propagacji płomienia, którą wykonano w profesjonalnym programie Chemkin-Pro Release 15101. Na podstawie uzyskanych wyników sporządzono przybliżony opis szybkości zmiany stężenia paliwa i utleniacza w mieszaninie propanu z powietrzem o składzie bliskim granicznemu. Sugerowana postać równania potęgowego uwypukla autokatalityczny charakter procesu.

EN

Laminar Pr-H combustion in air was numerically simulated. Approx. kinetic equations of Pr-H combustion near flammability limit were derived.

5

Wpływ zastosowania przepustnicy w kolektorze dolotowym na wskaźniki ekologiczne silnika o ZS

Merkisz J., Mizera J., Fuć P., Maj P., Bajerlein M., Rymaniak Ł.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2013

|

R. 20, nr 10

2891--2900, CD

PL

W artykule przedstawiono badania wpływu zastosowania przepustnicy w kolektorze dolotowym wolnossącego silnika ZS na jego wskaźniki ekologiczne. Problem kontroli procesu spalania w komorze silnika spalinowego jest trudnym zagadnieniem, jednak opierając się na przesłankach teoretycznych sformułowano tezę, że proces ten można w pewnym stopniu kontrolować kształtując ruch ładunku. W związku z tym pojawia się możliwość oddziaływania na emisyjność oraz sprawność silnika spalinowego. W pracy omówiono sposób kształtowania kinetyki spalania przez ruch ładunku, przedstawiono konstrukcję zastosowanej przepustnicy, a także opisano metodykę przeprowadzonych badań. Podczas analizy wskaźników ekologicznych wzięto pod uwagę emisję CO, HC, NOx, oraz zaczernienie spalin. Całość uzupełniono rozważaniami dotyczącymi kierunku dalszych prac.

EN

The paper presents the impact of the throttle valve in the inlet collector applied to a CI engine on its ecological parameters. Although combustion control constitutes a multi-faceted problem in the case of combustion engines, it is assumed, on the basis of some theoretical reasoning, that this process can be controlled by means of optimizing air movement. In consequence, it makes possible to control emission to a large extent as well as the efficiency of the engine. The paper shows, firstly, the procedure of optimizing combustion kinetics by modifying air movement. Secondly, it shows the design of the throttle valve together with the methodology of the research and tests. The analysis includes the following ecological parameters: emissions of CO, HC, NOx and opacity. Moreover, it discusses some opportunities for further research.

6

Badania kinetyki spalania komunalnych osadów ściekowych w atmosferze wzbogaconej tlenem

Bień J., Gandor M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2011

|

T. 14, nr 3

233-244

PL

Przedstawiono wyniki badań kinetyki spalania komunalnych osadów ściekowych w modyfikowanej atmosferze, realizowanych z zastosowaniem metodyki opartej na termograwimetrii. Badania termograwimetryczne przeprowadzono jako dynamiczne (nieizotermiczne) i statyczne (quasi-izotermiczne). Badania prowadzono w pięciu atmosferach gazowych, przygotowanych na bazie tlenu oraz ditlenku węgla. Udział tlenu w mieszance stanowił odpowiednio: 20, 40, 60, 80 oraz 100% obj. Eksperyment prowadzony był w zakresie temperatur 873 ÷ 1273 K. Otrzymane doświadczalnie wyniki, w oparciu o przyjęty model kurczącego się rdzenia (SCM), pozwoliły wyznaczyć podstawowe parametry kinetyczne: rząd reakcji n, współczynnik przedeksponencjalny K0, energię aktywacji Ea, oraz przeprowadzić szacowanie reaktywności osadów w szerokim zakresie parametrów. Wykazano przy tym znaczący wpływ stężenia tlenu na pozorną szybkość reakcji, w przeciwieństwie do wpływu temperatury, który okazał się nieznaczny. Zaobserwowano znaczący wpływ współczynnika szybkości nagrzewania na termiczną dekompozycję osadów ściekowych w tej samej atmosferze. Maksymalną szybkość ubytku masy próbki odnotowano przy największym współczynniku nagrzewu. Nie zaobserwowano natomiast znaczącego przesunięcia temperaturowego w kierunku wyższych wartości temperatur wraz ze wzrostem współczynnika nagrzewu, co ma miejsce przy wzroście stężenia tlenu.

EN

The paper presents the results of combustion kinetics of municipal sewage sludge in a modified atmospheres. The studies were investigated by a thermogravimetric analysis. Thermogravimetric tests were carried out as a dynamic (non-isothermal) and static (quasi-isothermal). Tests was conducted in five gaseous atmospheres prepared from oxygen and carbon dioxide. Participation of oxygen in the mixture were as following: 20, 40, 60, 80 and 100% vol. The experiment was conducted in the temperature range 873 ÷ 1273 K. Experimentally obtained results based on the model of the shrinking core (SCM), helped establish the basic kinetic parameters such as: reaction order n, factor K0 and activation energy Ea. The values of activation energy Ea and K0 were, respectively: 45.57 kJ/mol (10.9 kcal/mol) and 0.0127 mg/m2sPa. Values of activation energy Ea of sewage sludge combustion in O2/CO2 atmosphere in the temperature range 873 ÷ 1273 K show that the limiting factor of combustion is the diffusion of oxygen, therefore the combustion reaction takes place here only in the outer layer of the unreacted core. The experimental studies in a wide range of process parameters such as temperature and partial pressure of oxygen helped to create an array of apparent reaction rates as a function of temperature and oxygen concentration in the gas reaction. It has been shown the significant effect of oxygen on the apparent reaction rate, in contrast to the effect of temperature, which was insignificant. The impact of the heating rate on sludge combustion was also investigated. For this purpose, sludge was heated from ambient temperature to a 1000°C at a four different heating rates 10, 20 and 40 K min-1 in the ° variable O2/CO2 atmosphere. With increasing heating rates TG curves get closer and closer to each other. Percentage weight loss was about 65.26% at a heating rate 10 K min-1. At 40 K min-1 percentage loss was 65.97%. From that it could be stated the the heating rate play no role in the loss of material mass. With increasing heating rate is not observed a substantial shift of the peak temperature of the sample weight loss.

7

Parametry kinetyczne spalania osadów ściekowych w atmosferze O2/CO2

Bień J., Gandor M.

Archiwum Spalania

|

2011

|

Vol. 11, nr 3-4

171-179

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań termograwimetrycznych kinetyki spalania komunalnych osadów ściekowych w atmosferze O2/CO2. Osady ściekowe pochodziły z dużej miejskiej oczyszczalni ścieków. Ich charakter uniemożliwiał wykorzystanie w celach rolniczych czy przyrodniczych. Wskazaną metodą unieszkodliwiania jest spalanie. Aktualnie prowadzone są zakrojone na szeroką skalę badania w zakresie technologii spalania w atmosferze modyfikowanej tlenem. Duże zainteresowanie tą technologią wynika przede wszystkich z podwyższonej konwersji energii i możliwości bezpośredniej sekwestracji dwutlenku węgla. Intencją autorów było sprawdzenie jak zachowują się osady ściekowe w tak zmodyfikowanej atmosferze. Termograwimetryczne badania spalania przeprowadzono jako statyczne (quasiizotermiczne). Badania prowadzono w pięciu atmosferach gazowych. Udział tlenu w mieszance stanowił odpowiednio 20, 40, 60, 80 oraz 100% obj. Eksperyment prowadzony był w zakresie temperatur 873K - 1273K. Otrzymane doświadczalnie wyniki w oparciu o przyjęty model kurczącego się rdzenia (SCM) pozwoliły wyznaczyć podstawowe parametry kinetyczne oraz przeprowadzić szacowanie reaktywności osadów w szerokim zakresie parametrów procesowych.

EN

The paper presents the results of combustion kinetics of municipal sewage sludge in O2/CO2 atmosphere. The studies were investigated by a thermogravimetric analysis. Tests was conducted in five gaseous different atmospheres consisted of oxygen and carbon dioxide. Participation of oxygen in the mixture were: 20, 40, 60, 80 and 100% vol. The experiment was conducted in the temperature range 873K - 1273K. Experimentally obtained results based on the model of the shrinking core (SCM), helped establish the basic kinetic parameters such as: reaction order n, factor Ko and activation energy Ea. The values of activation energy Ea and Ko were, respectively: 45.57 kJ / mol (10.9 kcal/mol) and 0.0127 mg/m2sPa. Such values show that the limiting factor of combustion is the diffusion of oxygen. therefore the combustion reactions take place in the outer layer of the unreacted core. The experimental studies in a wide range of process parameters such as temperature and partial pressure or oxygen helped to create an array of apparent reaction rates as a function or temperature and oxygen concentration in the gas reaction. It has been shown the significant effect of oxygen on the apparent reaction rate, in contrast to the effect of temperature, which was insignificant.

8

Mechanizm i kinetyka procesu spalania zawiesin węglowo-wodnych

Gajewski W., Kijo-Kleczkowska A.

Archiwum Spalania

|

2007

|

Vol. 7, nr 1-2

13-34

PL

W pracy podjęto próbę identyfikacji mechanizmu spalania suspensji węglowo-wodnej oraz ustalenie kinetyki jej spalania. Problematyka racjonalnego wykorzystania wysoko zawodnionych paliw stanowi ważne i praktyczne zadanie zarówno dla górnictwa, jak i energetyki. Polski przemysł węglowy dysponuje znacznymi rezerwami odpadów mokrego wzbogacania węgli zalegającymi w przykopalnianych osadnikach, a także znacznymi ilościami mułów z bieżącej produkcji, które narastają w miarę wzrostu zapotrzebowania na węgiel z małą zawartością popiołu i siarki. Bezpośrednie spalanie suspensji węglowo-wodnej, powstającej w wyniku mokrego wzbogacania węgli w paleniskach fluidyzacyjnych, eliminuje konieczność głębokiego odwadniania i suszenia paliwa, a także likwidacji strat najdrobniejszych frakcji węgla, przy zrzucie zamulonych wód z zakładów wzbogacania. Powstaje możliwość bezpośredniego transportu suspensji w-w, przy wykorzystaniu transportu hydraulicznego, z kopalni węgla do elektrowni. Ważnym elementem przeprowadzonych badań była identyfikacja złożonej morfologii kropel suspensji węglowo-wodnej oraz jej ewolucja w procesie spalania. Znaczną uwagę poświęcono badaniom eksperymentalnym analizującym proces spalania odosobnionej kropli paliwa zawiesinowego w zależności od warunków prowadzenia procesu.

EN

In the paper an attempt has been made to identify the combustion mechanism and combustion kinetics of coal - water slurries. The problems of efficient usage of highly watered fuels determine important and practical tasks for both coal mining and power industry. Polish coal mining possesses a substantial amount of coal wet cleaning waste which lie in the coal mine tanks. It also has an increasing quantity of residue coming from the current production as the demand for low sulphur coal and low ash coal is increasing. Direct combustion of coal-water slurries resulting from coal wet cleaning that takes place in the circulating fluidized bed (CFB) eliminates the necessity of deep dewatering and fuel drying. It can also reduce waste of the smallest coal fractions occurring during silted water dump from the coal cleaning plants. There is a possibility of direct transport of coal-water slurries when a hydraulic transport from a coal mine to an electric power station is used. An important element of the research has been the identification of the complex drops morphology of water-coal slurries and its evolution in the combustion process. A special attention has been devoted to the experimental research analyzing the combustion process of a separate drop of fuel suspension in relation with the process conditions.

9

Co-combustion of coal and biomass in the fluidized bed

Gajewski W., Kijo-Kleczkowska A.

Archives of Thermodynamics

|

2007

|

Vol. 28, no. 4

63-78

EN

In the work an attempt has been made to explain the mechanism and kinetics of coal and biomass co-combustion in the fluidized bed. Biomass is one from the most promising sources of renewable energy. Technology of coal and biomass co-combustion makes possible elimination of most of problems connected with properties of biomass: large content of volatiles matter and high reactivity, determining necessity of usage suitable variable technical solutions, assuring effective conversion of biomass, whether high and variable, content of moisture, consequence of which is also lower calorific value of fuels. One ascertained that combustion of fuel mixtures, consisting from coal and biomass makes possible stable work of boilers, assuring high ecological and energy effectivity. Completed investigations proved, that addition biomass to coal increases temperature of combustion of fuel whereas the extent of content of volatiles in fuel mixture shifts the mechanism of combustion towards the diffusive direction.