Reakcja Boudouarda w procesie fluidalnego zgazowania karbonizatu węglowego

• Autorzy: Ściążko, M. , Stępień, L.

Warianty tytułu

EN

Boudouard reaction in fluid-bed gasification of coal char

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym z najważniejszych elementów analizy procesu zgazowania jest modelowe opisanie mechanizmu heterogenicznych reakcji stałego materiału organicznego z aktywnymi składnikami fazy gazowej. Dokonano termodynamicznej analizy mechanizmu reakcji Boudouarda na przykładzie fluidalnego zgazowania karbonizatów węglowych i zaproponowano dwustopniowy mechanizm tej reakcji oparty na teorii adsorpcji ditlenku węgla na powierzchni karbonizatu. Przedstawiono też analizę zastępczej stechiometrii dla tej reakcji, co pozwoliło otrzymać równania pozornych stałych równowagi dla każdego z badanych karbonizatów. Obliczeń dokonano wykorzystując wyniki prowadzonego w skali pilotowej (40-70 kg/h) fluidalnego zgazowania karbonizatów z czterech różnych węgli za pomocą powietrza.

EN

Fundamentals and thermodynamics of gasification of carbonaceous materials were presented. Bituminous coals from 4 Polish coal mines were analyzed for chem. compn., carbonized at 600°C in a pilot plant (40-70 kg/h) and gasified with air at 750-1000°C in fluid bed reactor. The reaction of C0₂ with C to CO and O (adsorbed on C surface) was analyzed from thermodynamic point of view to det. its toichiometry and equil. consts.

Słowa kluczowe

PL

zgazowanie węgla; karbonizat; reaktory powietrza

EN

gasification of coal; char; air reactors

• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 93, nr 12
• Strony: 2065-2070
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., wykr.

Twórcy

autor

Ściążko, M.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze,

autor

Stępień, L.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Bibliografia

• 1. A.J. Minchener, Fuel 2005, 84, 2222.
• 2. A.G. Collot, Int. J. Coal Geol. 2006, 65, 191.
• 3. M.T. Coca, Integrated gasification combined cycle technology: IGCC. Its actual application in Spain: ELCOGAS. Puertollano, Elcogas SA, Club Espańol de la Energia, 2005.
• 4. J. Ratafia-Brown, L. Manfredo, J. Hoffmann, M. Ramezan, Major environmental aspects of gasification-based power generation technologies; Final report 2002, National Energy Technology Laboratory, U.S. Department of Energy.
• 5. R.D. Parekh, Handbook of gasifiers and gas treatment systems, United States Department of Energy (Contract No. DE-AC01-78ET10159), 1982.
• 6. M. Ściążko, L. Stępień, Przem. Chem. 2014, 93, nr 3, 368.
• 7. C. Higman, M. van der Burgt, Gasification, Elsevier 2003.
• 8. Q. Sun, W. Li, H. Chen, B. Li, Fuel 2004, 83, 1787.
• 9. L. Lu, C. Kong, V. Sahajwalla, D. Harris, Fuel 2002, 81, 1215.
• 10. A. Molina, F. Mondragon, Fuel 1998, 77, 1831.
• 11. K. Matsuoka, H. Akiho, W. Xu, R. Gupta, T.F. Wall, A. Tomita, Fuel 2005, 63.
• 12. Y. Zhuo, R. Messenbóck, A.G. Collot, A. Megaritis, N. Paterson, D.R. Dugwell, R. Kandiyoti, Fuel 2000, 79, 793.
• 13. H. Lii, M. Kaneko, C. Luo, S. Kato, K. Kojima, Fuel 2004, 83, 1055.
• 14. T. Yamashita, Y. Fujii, Y. Morozumi, H. Aoki, T. Miura, Comb. Flame 2006, 146, 85.
• 15. H. Liu, M. Kaneko, C. Luo, S. Kato, K. Kojima, Fuel 2006, 87, 775.
• 16. G. Liu, A.G. Tate, G.W. Bryant, T.F. Wall, Fuel 2000, 79, 1145.
• 17. G. Liu, S. Niksa, Prog. Energy Comb. Sci. 2004, 30, 679.
• 18. B. Bayarsaikhan, J. Hayashi, T. Shimada, C. Sathe, C. Li, A. Tsutsumi, T. Chiba, Fuel 2005, 84, 1612.
• 19. Y. Fang, J. Huang, Y. Wang, B. Zhang, Fuel Proc. Technol. 2001, 69, 29.
• 20. G.S. Liu, H.R. Rezaei, J.A. Lucas, D.J. Harris, T.F. Wall, Fuel 2000, 79, 1767.
• 21. J. Zou, Z. Zhou, F. Chen Wang, W. Zhang, Z. Hua Dai, H. Feng Liu, Z. Hong Yu, Chem. Eng. Proc. 2007, 46, 630.
• 22. T. Liu, Y. Fang, Y. Wang, Fuel 2008, 87, 460.
• 23. S. Kajitani, N. Suzuki, M. Ashizawa, S. Hara, Fuel 2006, 85, 163.
• 24. J. Ochoa, M.C. Cassanello, PR. Bonelli, A.L. Cukierman, Fuel Proc. Technol. 2001, 74, 161.
• 25. R.C. Messenbóck, N.P Paterson, D.R. Dugwell, R. Kandiyoti, Fuel 2000, 79, 109.
• 26. G. Liu, G. Benyon, K.E. Benfell, G.W. Bryant, A.G. Tate, R.K. Boyd, D.J. Harris, T.F. Wall, Fuel 2000, 79, 617.
• 27. K. Matsuoka, D. Kajiwara, K. Kuramoto, A. Sharma, T. Suzuki, Fuel Proc. Technol. 2009, 90, 895.
• 28. http://www.ani.gov/PCS/acsfuel/preprint%20archive/Files/28_4_ WASHINGTON%20DC_08-83_0160.pdf, dostęp 15 września 2014 r.
• 29. A. Montoya, F. Mondragon, T.N. Truong, Fuel Proc. Technol. 2002, 77- 78, 125.
• 30. A. Montoya, F. Mondragon, T.N. Truong, Carbon 2003, 41, 29.
• 31. J.A. Moulijn, F. Kapteijn., Carbon 1995, 33, 1155.
• 32. A. Łamacz i in. [w:] Studium koncepcyjne wybranych technologii perspektywicznych procesów i produktów konwersji węgla - osiągnięcia i kierunki badawczo rozwojowe, t. 1, Wyd. IChPW, Zabrze 2010, 176.
• 33. J. Szarawara, Termodynamika chemiczna stosowana, WNT Warszawa 2007.

Uwagi

PL

Badania wykonano w ramach zadania badawczego "Opracowanie technologii zgazowania wegla dla wysokoefektywnej produkcji paliw i energii elektrycznej" finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

Identyfikatory

DOI

dx.medra.org/10.12916/przemchem.2014.2065