Дослідження кінетики термічної деструкції сумішей вугілля та твердої біомаси

Н.І. Дунаєвська1, канд. техн. наук,
Я.І. Засядько2, канд. техн. наук, Т.С. Щудло1
1 Ін-т вугільних енерготехнологій НАН України
(Україна, 04070, Київ, вул. Андріївська, 19,
тел. (044) 4255068, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.),
2 Національний університет харчових технологій
(Україна, 01601, Київ-33, вул. Володимирська, 68,
тел. (044) 2895472, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

Èlektron. model. 2018, 40(5):91-110
https://doi.org/10.15407/emodel.40.05.091

АНОТАЦІЯ

Методом термогравіметричного аналізу досліджено окремі стадії термічної деструкції зразків вугілля марки АШ, тведрої біомаси та їх сумішей. Виконано порівняння поширених методів апроксимації гравітограм для окремих стадій процесу термічної деструкції та обрано оптимальні на основі аналізу відносної похибки. Отримано кінетичні константи, які дозволяють визначити тривалість окремих стадій термічної деструкції палив, що досліджувались, та можуть бути використані при розрахунках пальникових пристроїв.

КЛЮЧОВІ СЛОВА:

тверда біомаса, спільне спалювання, термогравіметричний аналіз, кінетика горіння.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Kumar S., Agrawalla A., Singh R.K. Thermogravimetric Analysis of Groundnut Cake // International Journal of Chemical Engineering and Applications, 2011, Vol. 2, No. 4, p. 267— 281. http://ijcea.org/papers/115-A621.pdf
2. Gonzàlez J.F., Rayo M.C., Romàn S. et al. Modelling non-isothermal degradation of olive solid waste: influence of variables and kinetics proceedings/ Third International Symposium on Energy from Biomass and Waste. Venice 2010, Italy; 8—11 November, p. 22.
3. Capart R., Khezami L., Burnham A.K. Assessment of various kinetic models for the pyrolysis of a microgranular cellulose./ Lawrence Livermore National Laboratory, 2004, paper UCRL-JRNL-201926, p. 29. Mode of access: https://e-reports-ext.llnl.gov/pdf/304202.pdf
4. Font R., Conesa J.A.,Molto´ J., Mun'oz M. Kinetics of pyrolysis and combustion of pine needles and cones // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 2009, Vol. 85, Issues 1—2, р. 276—286. Mode of access:http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=0.1.1.822.2174&rep=rep1&type=pdf www.elsevier.com/locate/jaap
5. Kalita P., Mohan G., Kumar G.P., Mahanta P. Determination and comparison of kinetic parameters of low density biomass fuels. // J. Renewable Sustainable Energy, 2009, Vol. 1, Issue 2, p.12.
6. Junmeng Cai, Ronghou Liu, Yuanyuan Wang. Kinetic analysis of solid-state reactions: A new integral method for nonisothermal kinetics with the dependence of the preexponential factor on the temperature (A =A0Tn) // Solid State Sciences, 2007, Vol. 9, p. 421—428.
7. Guida M.Y, Hannioui A. Evaluation of Reliability of Coats-Redfern and Criado Methods for Kinetics Analysis of Olive Mill Solid Waste and Olive Mill Wastewater // International Journal of Scientific & Engineering Research, 2016, Vol. 7, Issue 11, p. 193—204. Mode of access: https://www.ijser.org/researchpaper/Evaluation-of-Reliability-of-Coats-Redfern-and-Criado-Methods-for-Kinetics-Analysis-of-Olive-Mill-Solid-Waste-and-Olive-Mill-Wastewater.pdf
8. Jun Han, Dongyi Liu, Linbo Qin et al. A modified temperature integral approximation formula and its application in pyrolysis kinetic parameters of waste tire // Energy Sources, part A: recovery, utilization, and environmental effects, 2018, Vol. 40, No. 2, p. 220—226.
9. Yunqing Han. Theoretical study of thermal analysis kinetics / A dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in theCollege of Engineering at the University of Kentucky, Lexington, Kentucky, 2014, p. 91. Mode of access: https://uknowledge.uky.edu/me_etds/35
10. Leroy V., Cancellieri D., Leoni E., Rossi J.L  Kinetic study of forest fuels by TGA: Model free kinetic approach for the prediction of phenomena // Thermochimica Acta, 2010, No. 497, p. 1—6. Mode of access: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00547599/document
11. L. Q. Ji. New rational fraction approximating formulas for the temperature integral // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2008, Vol. 91,Issue 3, p. 885—889.
12. Slopiecka K., Bartocci P., Fantozzi F. Thermogravimetric analysis and Kinetic study of poplar wood pyrolysi / Third International Conference on Applied Energy. 16-18, May, 2011, Perugia, Italy, ð. 1687—1698. Mode of access: http://www.ciriaf.it/ft/File/Pubblicazioni/pdf/1571.pdf
13. Haixiang Chen and Naian Liu. New Approximate Formula for the Generalized Temperature Integral // AIChE Journal, 2009, Vol. 55, No. 7 p. 1756—1770.
14. Poletto M., Dettenborn J., Pistor V. et al. Materials Produced from Plant Biomass. Part I: Evaluation of Thermal Stability and Pyrolysis of Wood. // Materials Research, 2010, 13(3), p. 375—379. Mode of access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1516-14392010000300016.

ДУНАЄВСЬКА Наталія Іванівна, канд. техн. наук, пров. наук. співроб., директор Ін-ту вугільних енерготехнологій НАН України. В 1975 р. закінчила Київський політехнічний ін-т. Область
наукових досліджень — термічне перетворення твердих палив.

ЗАСЯДЬКО Ярослав Іванович, канд. техн. наук, професор Національного університету харчових технологій. В 1975 р. закінчив Київський політехнічний ін-т. Область наукових досліджень — багатофазні потоки, теплопередача, термодинамічний аналіз, спільне спалювання
біомаси з вугіллям.

ЩУДЛО Тарас Сергійович, магістр енергетики, мол. наук. співроб. Ін-ту вугільних енерготехнологій НАН України. В 2007 р. закінчив Національний технічний університет «Київський політехнічний ін-т». Область наукових досліджень — спільне спалювання твердої біомаси з вугіллям.

Повний текст: PDF