Development of the Method for Forecasting and Calculating the Operation of Sorption Systems for Purifying the Generator Gas Based on Dolomite Use. Part I
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
208 7
Ultima descărcare din IBN:
2022-03-29 15:27
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
543.573 (2)
Metode fizico-chimice de analiză (altele decât metodele optice) (50)
SM ISO690:2012
МАЛЬКО, Михаил; ВАСИЛЕВИЧ, Сергей; МИТРОФАНОВ, Андрей; МИЗОНОВ, Вадим. Development of the Method for Forecasting and Calculating the Operation of Sorption Systems for Purifying the Generator Gas Based on Dolomite Use. Part I. In: Problemele Energeticii Regionale. 2021, nr. 3(51), pp. 78-90. ISSN 1857-0070.
10.52254/1857-0070.2021.3-51.07
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 3(51) / 2021 / ISSN 1857-0070

Development of the Method for Forecasting and Calculating the Operation of Sorption Systems for Purifying the Generator Gas Based on Dolomite Use. Part I

Perfectarea metodei pentru pronoză și calculul de funcționare a sistemelor de sorbție pentru curățarea gazului generator cu utilizarea de dolomită. Partea I

Совершенствование метода прогнозирования и расчета работы сорбционных систем очистки генераторного газа на основе доломита. Часть I

DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2021.3-51.07
CZU: 543.573

Pag. 78-90

Малько Михаил1, Василевич Сергей2, Митрофанов Андрей3, Мизонов Вадим3
 
1 Институт энергетики НАНБ,
2 Белорусская государственная академия авиации, Минск,
3 Ивановский государственный энергетический университет
 
Disponibil în IBN: 1 septembrie 2021


Rezumat

A trend towards energy diversification creates the expansion of small energy facilities that involve the production of solid fuel generator gas, rather than its direct combustion. The economic in-dicators of such facilities significantly depend on the efficiency of the generator gas purification. A promising sorbent for the purification of the generator gas is dolomite. When working as a sorbent, dolomite particles usually form a layer, through which the generator gas that is heating them is fil-tered. The objective of the study is to determine kinetic parameters of the thermal decomposition of dolomite, depending on the size of the sample. It was achieved using the thermogravimetric study of the thermal decomposition of single dolomite particles under static conditions at various temperatures. The most significant scientific result was that a dependence of the kinetic parameters of the gross reac-tion on the size of the initial particle is revealed, and a regression equation was proposed for its quanti-tative assessment. In addition, since the heat treatment process of the material was fairly long lasting, and the sizes of the particles allowed them to be referred to thermally thin bodies, it was inferred that the effect of a grain size on the reaction kinetics should be explained through the description of the evacuation process of gaseous reaction products from the material. The significance of the results of the study lies in the fact that a particle size must be considered as a factor that affects the progress of the technological process, which increases the reliability of the calculation of sorption-catalytic sys-tems based on the use of dolomite.

În prezent, există tendința de a diversifica sectorul energetic și de a-și extinde nișa de combustibil solid. Indicatorii economici ai unor astfel de instalații electrice la scară mică depind în mod substanțial de eficiența tehnologiei de purificare a gazelor generatoare. Dolomitul este un catalizator sorbent promițător pentru purificarea gazului generator, a cărui utilizare în aceste scopuri este justificată la nivel calitativ de o soluție tehnologică. Predicția cantitativă a performanței sistemelor de curățare a gazelor generatoare este o sarcină destul de dificilă, iar îmbunătățirea instrumentelor pentru proiectarea, operaționalul și calculele de optimizare a acestor sisteme este extrem de urgentă. Când lucrează ca catalizator și absorbant, particulele de dolomită sunt de obicei organizate într-un strat prin care este filtrat gazul generator care le încălzește. Scopul acestei lucrări este îmbunătățirea metodei de predicție și calcul a funcționării sistemelor de sorbție pentru curățarea gazului generator pe bază de dolomită. Acest obiectiv este atins prin studii termogravimetrice ale descompunerii termice a particulelor de dolomit unic în condiții statice la diferite temperaturi și determinarea valorilor parametrilor cinetici ai procesului în funcție de mărimea (masa) eșantionului studiat. Cel mai important rezultat al studiului este că a fost dezvăluită dependența parametrilor cinetici ai reacției brute de dimensiunea particulei inițiale (masa probei) și a fost propusă o ecuație empirică pentru evaluarea sa cantitativă. Semnificația rezultatelor cercetării constă în includerea în luarea în considerare a dimensiunii particulelor ca factor care influențează cursul procesului tehnologic, ceea ce crește fiabilitatea calculului sistemelor catalitice de sorbție bazate pe utilizarea dolomitei.

В настоящее время наблюдается тенденция к диверсификации энергетики и расширению ее твердотопливной ниши. Следствием этой тенденции является расширение использования малых энергетических объектов (когенерационных электростанций), предполагающих получение генераторного газа из местного твердого топлива, а не прямое его сжигание. Экономические показатели подобных объектов малой энергетики существенным образом зависят от эффективности технологии очистки генераторного газа. Перспективным катализатором-сорбентом для очистки генераторного газа является доломит, использование которого для этих целей обосновано на качественном уровне технологическим решением. Количественное прогнозирование показателей систем очистки генераторного газа достаточно сложная задача, а совершенствование инструментов для проектирования, эксплуатационных и оптимизационных расчетов этих систем является крайне актуальным. При работе в качестве катализатора и сорбента частицы доломита обычно организуются в слой, через который фильтруется нагревающий их генераторный газ. Цель данной работы состоит в совершенствовании метода прогнозирования и расчета работы сорбционных систем очистки генераторного газа на основе доломита. Поставленная цель достигается за счет термогравиметрического исследования термического разложения одиночных частиц доломита в статических условиях при различных температурах и определении значений кинетических параметров процесса в зависимости от размера (массы) исследуемого образца. Наиболее существенным результатом исследования является то, что выявлена зависимость кинетических параметров брутто-реакции от размера исходной частицы (массы навески) и предложено эмпирическое уравнение для ее количественной оценки. Кроме того, поскольку время тепловой обработки материала было достаточно велико, а размер частиц позволяет отнести их к термически тонким телам, то было сделано заключение, что влияние размера зерен на кинетику реакции следует объяснять через описание процесса эвакуации газообразных продуктов реакции из материала. Значимость результатов исследования состоит во включении в рассмотрение размера частицы в качестве фактора, влияющего на ход технологического процесса, что повышает достоверность расчета сорбционно-каталитических систем, основанных на применении доломита.

Cuvinte-cheie
generator gas, dolomite, thermal decomposition, sorbent, thermogravimetric analysis, kinetics of decomposition, generator gas purification system,

generator gas, dolomite, thermal decomposition, sorbent, thermogravimetric analysis, kinetics of decomposition, generator gas purification system,

генераторный газ, доломит, термическое разложение, сорбент, термогравиметрический анализ, кинетика разложения, система очистки генераторного газа