МОДЕЛИРОВАНИЕ ГАЗИФИКАЦИИ ЧАСТИЦ УГЛЕРОДА В ПАРАХ ВОДЫ

Авторы
Файлы

Бородин В.И. Павлов С.А. Статья в формате PDF 114 KB

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.

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ОЦЕНКИ РИСКОВ НАРУШЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Статья в формате PDF 277 KB...

22 05 2026 8:45:44

Заживление суставного хряща при имплантации минерального компонента костного матрикса

В эксперименте на пoлoвoзрелых крысах Wistar исследованы особенности регенерации суставного хряща коленного сустава после имплантации в зону повреждения гранулированного минерального компонента костного матрикса (МККМ), полученного по оригинальной технологии. Установлено, что МККМ имеет упорядоченную высокопористую структуру, близкую к естественной архитектонике костного матрикса и химический состав, соответствующий минеральному составу кости. МККМ обладает выраженными хондро- и остеиндуктивными свойствами, обеспечивает пролонгированную активизацию репаративного процесса, ускоренное органотипическое ремоделирование и восстановление поврежденного суставного хряща. ...

21 05 2026 12:22:28

САКРАЛЬНЫЕ ОБЪЕКТЫ НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА «РУССКИЙ СЕВЕР»

Статья в формате PDF 99 KB...

20 05 2026 5:55:14

ПАТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ И МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОРАЖЕНИЯ ГЕПАТОЦИТОВ ВИРУСОМ ГЕПАТИТА В

Статья в формате PDF 245 KB...

19 05 2026 3:32:36

ЗДОРОВЬЕСБЕРЕЖЕНИЕ В АСПЕКТЕ НОВОЙ ПАРАДИГМЫ ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 120 KB...

18 05 2026 21:37:31

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ И ЧТЕНИЯ ЛЕКЦИЙ

Статья в формате PDF 99 KB...

17 05 2026 19:52:57

ОТДЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ФОТОСИНТЕЗА ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР В БИЙСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ

Статья в формате PDF 330 KB...

16 05 2026 19:59:23

ПЕДИАТРИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ФАРМАКОЛОГИИ (учебное пособие)

Статья в формате PDF 125 KB...

15 05 2026 6:13:34

ТРАНСФОРМАЦИЯ СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИЙ СТРУКТУРНЫХ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ РОССИЙСКИХ ВУЗОВ ПРИ ИХ ИНТЕГРАЦИИ В ОБЩЕЕВРОПЕЙСКОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ ПРОСТРАНСТВО

Статья в формате PDF 137 KB...

14 05 2026 10:12:38

ПОДГОТОВКА МАГИСТРОВ ПО НАПРАВЛЕНИЮ 200100 «ПРИБОРОСТРОЕНИЕ» В ТОМСКОМ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ

Статья в формате PDF 131 KB...

13 05 2026 1:49:57

АДАПТАЦИОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЕ ПРИ ДЕЙСТВИИ ФИЗИЧЕСКОГО И ПСИХОЛОГИЧЕСКОГО СТРЕССОРОВ

Статья в формате PDF 141 KB...

12 05 2026 2:11:51

ГУРИНА ОЛЬГА ЮРЬЕВНА

Статья в формате PDF 134 KB...

11 05 2026 23:29:56

Формирование кровеносных сосудов в стенке сердца куриных эмбрионов

Статья в формате PDF 121 KB...

10 05 2026 3:18:37

ОСОБЕННОСТИ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА В МЕДИЦИНСКОМ ВУЗЕ

Статья в формате PDF 151 KB...

09 05 2026 22:27:38

ИССЛЕДОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОСВЕЖИТЕЛЕЙ ВОЗДУХА

Статья в формате PDF 314 KB...

08 05 2026 23:44:27

СЕЛЕКЦИЯ И ГЕНЕТИКА PINUS SYLVESTRIS L. В ОСТРОВНЫХ БОРАХ

Статья в формате PDF 111 KB...

07 05 2026 0:17:53

УЧАСТИЕ КОМПЛЕКСОВ НЕЙРОН-АСТРОЦИТ В ПРОЦЕССЕ ЭПИЛЕПТИЗАЦИИ МОЗГА

В работе дана хаpaктеристика выявленных авторами комплексов нейрона с астроцитом в ретикулярном ядре таламуса (РТЯ), формируемых ими группировок и патогистологических процессов, разворачивающихся в эпилептическом очаге с их участием. Исследования выполнены на крысах линии WAG/Rij, показавших различную чувствительность к звуковому стимулу. Авторы полагают, что, вероятно, с самых начальных этапов эпилептизации мозга ее предопределяют эпилептогенные группы комплексов нейрона с астроцитами. ...