1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Химическая физика
  4. T. 42, № 8, 2023

Химическая физика, 2023, T. 42, № 8, стр. 39-44

Воздушная газификация древесины при повышенном давлении в режиме фильтрационного горения

В. М. Кислов 1, *, М. В. Цветков 1, А. Ю. Зайченко 1, Д. Н. Подлесный 1, М. В. Салганская 1, Ю. Ю. Цветкова 1, Е. А. Салганский 1

1 Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук
Черноголовка, Россия

* E-mail: vmkislov@icp.ac.ru

Поступила в редакцию 02.03.2023
После доработки 16.03.2023
Принята к публикации 20.03.2023

Аннотация

Экспериментально исследована воздушная газификация древесины при повышенном давлении в режиме фильтрационного горения. Показано, что повышение давления в реакторе (до 3 атм) при газификации древесины приводит к увеличению производительности экспериментальной установки в 1.6 раза, снижению количества образующих смол в 1.5 раза и изменению концентраций выходящих газов. Проведены термодинамические расчеты влияния давления на стадию пиролиза древесины. С повышением давления от 1 до 9 атм происходит снижение объемных концентраций водорода и монооксида углерода, а объемные концентрации водяного пара и диоксида углерода повышаются. Однако уже при температуре пиролиза 1300 К повышение давления практически не оказывает влияния на состав газообразных продуктов.

Ключевые слова: газификация, пиролиз, фильтрационное горение, древесина, повышенное давление, термодинамика.

Список литературы

  1. Arena U. // Waste Manag. 2012. V. 32. № 4. P. 625; https://doi.org/10.1016/j.wasman.2011.09.025

  2. Toledo M., Arriagada A., Ripoll N., Salgansky E.A., Mujeebu M.A. // Renew. Sust. Energ. Rev. 2023. V. 177. ID 113 213; https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.113213

  3. Герасимов Г.Я., Хасхачих В.В., Сычев Г.А. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 11. С. 24; https://doi.org/10.31857/S0207401X22110048

  4. Смирнов В.Н., Шубин Г.А., Арутюнов А.В. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 11. С. 52; https://doi.org/10.31857/S0207401X22110115

  5. Van Dyk J.C., Keyser M.J., Coertzen M. // Intern. J. Coal Geol. 2006. V. 65. № 3–4. P. 243; https://doi.org/10.1016/j.coal.2005.05.007

  6. Seed M.A., Williams A.R., Brown D.J., Hirschfelder H. // Proc. Third Intern. Conf. on Clean Coal Technologies for our Future. Cagliari, Italy, 2007.

  7. Motta I.L., Miranda N.T., Filho R.M., Maciel M.R.W. // Renew. Sust. Energ. Rev. 2018. V. 94. P. 998; https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.06.042

  8. Кислов В.М., Жолудев А.Ф., Кислов М.Б., Салганский Е.А. // ЖПХ. 2019. Т. 92. № 1. С. 61; https://doi.org/10.1134/S0044461819010080

  9. Asadullah M. // Renew. Sust. Energ. Rev. 2014. V. 40. P. 118; https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.07.132

  10. Cortazar M., Santamaria L., Lopez G. et al. // Energy Convers. Manag. 2023. V. 276. ID 116496; https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.116496

  11. Mayerhofer M., Mitsakis P., Meng X. et al. // Fuel. 2012. V. 99. P. 204; https://doi.org/10.1016/j.fuel.2012.04.022

  12. Wolfesberger U., Aigner I., Hofbauer H. // Environ. Prog. Sustain. Energy 2009. V. 28. № 3. P. 372; https://doi.org/10.1002/ep.10387

  13. Knight R.A. // Biomass Bioenerg. 2000. V. 18. № 1. P. 67; https://doi.org/10.1016/S0961-9534(99)00070-7

  14. Valin S., Ravel S., Guillaudeau J., Thiery S. // Fuel Process. Technol. 2010. V. 91. № 10. P. 1222; https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2010.04.001

  15. Медведев С.П., Иванцов А.Н., Андержанов Э.К. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 12. С. 56;

  16. Tereza A.M., Medvedev S.P., Smirnov V.N. // Acta Astronaut. 2021. V. 181. P. 612; https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2020.09.048

  17. Медведев С.П., Максимова О.Г., Черепанова Т.Т. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 11. С. 73; https://doi.org/10.31857/S0207401X22110085

  18. Situmorang Y.A., Zhao Z., Yoshida A., Abudula A., Guan G. // Renew. Sust. Energ. Rev. 2020. V. 117. ID 109 486; https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.109486

  19. Janajreh I., Adeyemi I., Raza S.S., Ghenai C. // Ibid. 2021. V. 138. ID 110505; https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110505

  20. Ruiz G., Ripoll N., Fedorova N. et al. // Intern. J. Heat Mass. Transf. 2019. V. 136. P. 383; https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.03.009

  21. Салганский Е.А., Фурсов В.П., Глазов С.В., Салганская М.В., Манелис Г.Б. // Физика горения и взрыва. 2003. Т. 39. № 1. С. 44.

  22. Манелис Г.Б., Глазов С.В., Лемперт Д.Б., Салганский Е.А. // Изв. АН. Сер. хим. 2011. № 7. С. 1278.

  23. Глазов С.В., Полианчик Е.В. // Теорет. основы хим. технологии. 2019. Т. 53. № 2. С. 152; https://doi.org/10.1134/S0040357119020040

  24. Tabrizi F.F., Mousavi S.A.H.S., Atashi H. // Energy Convers. Manag. 2015. V. 103. P. 1065; https://doi.org/10.1016/j.enconman.2015.07.005

  25. Цветков М.В., Кислов В.М., Цветкова Ю.Ю. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 8. С. 93; https://doi.org/10.31857/S0207401X22080143

  26. Трусов Б.Г. // Матер. XIV Междунар. конф. по химической термодинамике. Спб: НИИХ СПбГУ, 2002. С. 483.

  27. Salgansky E.A., Kislov V.M., Glazov S.V., Salganskaya M.V. // J. Combustion. 2016. ID 9637082; https://doi.org/10.1155/2016/9637082

  28. Kitzler H., Pfeifer C., Hofbauer H. // Fuel Process. Technol. 2011. V. 92. № 5. P. 908; https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2010.12.009

  29. Hoang A.T., Huang Z., Nižetić S. et al. // Intern. J. Hydrog. Energy. 2022. V. 47. № 7. P. 4394; https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.11.091

  30. Habibollahzade A., Ahmadi P., Rosen M.A. // J. Clean. Prod. 2021. V. 284. ID 124718; https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.124718

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Химическая физика

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал