МОДЕЛИРОВАНИЕ ГАЗИФИКАЦИИ ЧАСТИЦ УГЛЕРОДА В ПАРАХ ВОДЫ
При попадании частиц газифицируемого сырья в трубчатый реактор (рисунок 1) происходит их нагрев и выделение летучих. Исследования показывают [1], что эти процессы составляют величину порядка 10% от всего времени газификации частиц. Поэтому для оценки времени газификации и длины реактора процессы выделения летучих рассматриваться не будут. На рисунке 1 эти процессы будут происходить между точками 1 и 2.
Рисунок 1. Модель перемещения частиц углеродного остатка в трубчатом реакторе при газификации древесных опилок
При выделении летучих объем системы газ - углеродные частицы будет увеличиваться, и при завершении стадии выделения можно будет рассматривать систему в газогенераторе, как систему, в которой происходит движение отдельных частиц в потоке окислителя.
Полагаем, что все газы, которые выделились из частицы, сосредоточатся вокруг нее в некотором объеме V. В этом объеме (на рисунке 1 его границы показаны пунктирной линией) главным образом будут содержаться пары воды, окись углерода, водород. Будем считать, что газификация частиц происходит только при взаимодействии частиц с молекулами воды.
Рассмотрим случай получения чистого синтез-газа, когда число молекул углерода будет равно числу молекул воды (стехиометрия). Такую ситуацию легко осуществить путем изменения количества воды в исходном сырье.
В процессе движения частиц вдоль реактора будет происходить их газификация с уменьшениями их размеров, а также концентрации паров воды. При этом их распределения по сечению реактора будем считать однородным, что справедливо для сильно турбулизированного потока.
Тогда для известного количества выделившихся в процессе нагрева молекул воды (например, в работе [1] приводится величина 20% от всего числа молекул, выделившихся в процессе выделения летучих), можно получить следующую систему дифференциальных уравнений, позволяющую определить временную зависимость изменения размеров частиц, а также время их газификации (с начальными условиями: = 0, n(0)=n0,, δ (0)=δ0 ):
Здесь τ - время; n - концентрация паров воды; V - объем газа, который выделился из одной первоначальной частицы (летучие); δ - диаметр частицы; NA - число Авогадро; МС - молярная масса углерода; α - коэффициент реакционного газообмена для взаимодействия углерода с парами воды; ρч - плотность частицы.
Данная работа осуществлена при финансовой поддержке программы "Развитие научного потенциала высшей школы".
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Основы пpaктической теории горения: Учебное пособие для вузов / В.В. Померанцев, К.М. Арефьев, Д.Б. Ахмедов и др. - Л.: Энергоатомиздат, 1986. - 312 с.
Работа представлена на заочную электронную конференцию «Прикладные исследования и разработка по приоритетным направлениям науки и техники», 15-20 января 2008 г. Поступила в редакцию 15.09.2008 г.
Статья в формате PDF 305 KB...
27 03 2024 11:57:22
Статья в формате PDF 300 KB...
26 03 2024 8:40:42
Статья в формате PDF 124 KB...
25 03 2024 13:43:30
Статья в формате PDF 138 KB...
24 03 2024 9:29:12
Статья в формате PDF 120 KB...
23 03 2024 15:53:44
Статья в формате PDF 116 KB...
22 03 2024 11:14:28
Статья в формате PDF 101 KB...
21 03 2024 1:44:45
Статья в формате PDF 297 KB...
20 03 2024 17:47:39
Статья в формате PDF 214 KB...
19 03 2024 3:26:58
Статья в формате PDF 103 KB...
18 03 2024 5:16:57
В данной работе приводятся результаты экологических исследований по состояния северных экосистем, с целью разработки возможных мероприятий по снижению негативных воздействий на окружающую среду при горно-добычных работах открытых карьерным способом. Выявлены закономерности приуроченности накопления тяжелых металлов на определенных типах почв. ...
17 03 2024 10:36:50
Статья в формате PDF 139 KB...
15 03 2024 3:27:58
Статья в формате PDF 171 KB...
14 03 2024 22:37:27
Статья в формате PDF 150 KB...
13 03 2024 21:29:49
Статья в формате PDF 126 KB...
12 03 2024 13:57:41
В отличие от традиционного, показан иной путь интегрирования для получения уравнения напряженности гравитационного поля в точке на удалении от модельного однородного шарообразного тела. Доказано его соответствие закону всемирного тяготения при проведении компьютерного суммирования. Обнаружено наличие максимального вклада элементов шарообразного тела в величину напряженности гравитационного поля в исследуемой точке вне этого тела. Получена аналитическая зависимость глубины положения этих элементов внутри шарообразного тела от высоты исследуемой точки над поверхностью тела и его радиуса. ...
11 03 2024 6:44:26
Статья в формате PDF 111 KB...
09 03 2024 12:35:15
Статья в формате PDF 112 KB...
08 03 2024 21:34:17
Статья в формате PDF 113 KB...
07 03 2024 13:29:57
05 03 2024 19:51:29
Статья в формате PDF 101 KB...
04 03 2024 16:43:29
Статья в формате PDF 134 KB...
03 03 2024 12:44:53
02 03 2024 1:58:11
Статья в формате PDF 312 KB...
01 03 2024 14:39:28
В работе представлены результаты органометрического исследования пуповины новорожденных при физиологической беременности и с экстрагeнитaльной патологией: анемией, артериальной гипертензией, артериальной гипотензией, хроническим пиелонефритом с учетом типа телосложения женщины. Выявлена взаимосвязь простых и расчетных показателей параметров пуповины при физиологической и патологической беременности. Это важно для объективной оценки возможных патологических изменений пуповины новорожденных с учетом патологии и соматического типа женщины. ...
29 02 2024 23:38:28
Статья в формате PDF 116 KB...
28 02 2024 8:20:29
Статья в формате PDF 110 KB...
27 02 2024 11:44:16
Статья в формате PDF 107 KB...
26 02 2024 14:45:48
Статья в формате PDF 176 KB...
25 02 2024 6:58:41
Статья в формате PDF 115 KB...
24 02 2024 14:48:46
Статья в формате PDF 134 KB...
23 02 2024 7:27:22
Показано, что спецификой подготовки компетентного специалиста-химика является формирование навыков социальной коммуникации. Отмечены основные коммуникативные трудности учащихся. Для их преодоления предложен сценарий семинарского занятия в малой группе на основе «социального посредничества» и разработан химический терминологический словарь. Особенностью словарной статьи является наличие раздела «Применение слова». Учитывая степень формализации химических знаний, выбрано применение по логическим связям. ...
21 02 2024 15:39:23
Статья в формате PDF 255 KB...
20 02 2024 14:36:32
Статья в формате PDF 172 KB...
19 02 2024 4:27:32
Статья в формате PDF 143 KB...
18 02 2024 8:23:10
Статья в формате PDF 132 KB...
17 02 2024 22:55:15
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::