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.

ИСЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА ВОЗДУХОРАЗДЕЛИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ КААР-30М

В статье отражен анализ работы действующей системы предварительного охлаждения воздуха (СПОВ) воздухоразделительной установки (ВРУ) КААр-30М; выявлены основные проблемы действующей СПОВ; предложены технологические решения, которые способствуют преодолению существующих недостатков и проведен сравнительный анализ действующей и модернизированной систем по основным показателям. ...

12 06 2025 17:41:59

РОСТ И РАЗВИТИЕ ПОДСВИНКОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ СЕЛЕНСОДЕРЖДАЩИХ И ФЕРМЕНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ

Статья в формате PDF 117 KB...

11 06 2025 3:40:52

Природа человека в контексте сверхтехнологий

Статья в формате PDF 255 KB...

10 06 2025 9:22:17

КОРРЕКЦИЯ ИММУННОГО ОТВЕТА ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ ВВЕДЕНИИ ХИТОЗАНА И ВАКЦИНЫ ВАКСИГРИПП

Статья в формате PDF 251 KB...

09 06 2025 1:22:45

ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ КОЖИ ПРИ СТРЕСС-РЕАКЦИИ НА ВЫЯВЛЕНИЕ СКРЫВАЕМОЙ ИНФОРМАЦИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОЛИГРАФА

Статья в формате PDF 121 KB...

08 06 2025 20:51:55

ОСВЕЩЕНИЕ АВТОДОРОЖНЫХ ТОННЕЛЕЙ (учебное пособие)

Статья в формате PDF 121 KB...

07 06 2025 1:48:46

К ВОПРОСУ О СОЦИАЛЬНО-ПСИХОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЯХ ДЕТЕЙ, ИМЕЮЩИХ ХРОНИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ

Статья в формате PDF 196 KB...

06 06 2025 15:48:24

Специализированное средство структурирования схем механизмов

Статья в формате PDF 116 KB...

05 06 2025 3:48:25

ОСОБЕННОСТИ ПРОДУКЦИИ ЦИТОКИНОВ ПРИ ВИЧ-ИНФЕКЦИИ

По мере прогрессирования ВИЧ-инфекции наблюдается дисбаланс в выработке цитокинов, хаpaктеризующийся переключением Тh-1 ответа на Тh-2. Это, в свою очередь, приводит к прогрессированию иммуносупрессии и развитию оппортунистических инфекций. Определено, что IFN-γ, IL-2, IL-4, IL-10 и TGFβ могут обладать разнонаправленным действием в зависимости от локальных условий. Оценка иммунологических параметров может определять прогноз развития заболевания и коpрегировать интенсивность противовирусной терапии. ...