Wyniki 1-3 spośród 3 dla zapytania: authorDesc:"Leszek Stępień"

Empirical thermodynamic model of coal gasification with air Termodynamiczno-empiryczny model powietrznego zgazowania węgla DOI:10.12916/przemchem.2014.368


  Empirical thermodynamic model of coal gasification was constructed. Model was based on free Gibbs energy minimization and modified with empirical equil. const. for Boudouard and water gas shift reactions. Kinetic effects of fluid bed gasification in a the model were included. The model overestimated the yield of MeH and underestimated yield of CO. The inclusion of empirical modifications resulted in a decrease of the error of the gas components share below 20%. It was acceptable regarding exp. data collected with circulating fluid bed reactor of 150-300 kg/h coal throughput. Zgazowanie węgla stanowi alternatywę dla konwencjonalnego procesu spalania, umożliwiając osiągnięcie wysokiej sprawności energetycznej oraz łatwiejsze usuwanie ditlenku węgla przed procesem spalania gazu. Przedstawiono termodynamiczno-empiryczny model procesu powietrznego zgazowania węgla. Model ten oparty jest na metodzie minimalizacji całkowitej energii Gibbsa układu, zmodyfikowanej określonymi empirycznie, zastępczymi stałymi równowagi reakcji Boudourda oraz konwersji tlenku węgla(II). W rzeczywistości uwzględniają one warunki kinetyczne procesu prowadzonego w reaktorze ze złożem fluidalnym. Podstawowy model termodynamiczny wykazuje tendencję do zawyżania zawartości metanu oraz zaniżania zawartości tlenku węgla(II), jednak dzięki zastosowanym poprawkom empirycznym błąd obliczeń udziału poszczególnych składników gazu jest akceptowalny i nie przekracza 20% w stosunku do wyników badań eksperymentalnych przeprowadzonych we fluidalnym reaktorze cyrkulacyjnym w skali 150-300 kg węgla/h. Ze względu na co raz bardziej restrykcyjne normy dotyczące emisji ditlenku węgla do atmosfery, dąży się do zastąpienia konwencjonalnego przetwórstwa węgla opartego na jego spalaniu przez technologie 93/3(2014) 369 umożliwiające czystsze wytwarzanie energii elektrycznej. Takim procesem jest zgazowanie węgla, polegające na wytworzeniu gazu palnego, który po oczyszczeni[...]

Boudouard reaction in fluid-bed gasification of coal chars Reakcja Boudouarda w procesie fluidalnego zgazowania karbonizatu węglowego DOI:10.12916/przemchem.2014.2065


  Fundamentals and thermodynamics of gasification of carbonaceous materials were presented. Bituminous coals from 4 Polish coal mines were analyzed for chem. compn., carbonized at 600°C in a pilot plant (40-70 kg/h) and gasified with air at 750-1000°C in fluid bed reactor. The reaction of CO2 with C to CO and O (adsorbed on C surface) was analyzed from thermodynamic point of view to det. its stoichiometry and equil. consts. Jednym z najważniejszych elementów analizy procesu zgazowania jest modelowe opisanie mechanizmu heterogenicznych reakcji stałego materiału organicznego z aktywnymi składnikami fazy gazowej. Dokonano termodynamicznej analizy mechanizmu reakcji Boudouarda na przykładzie fluidalnego zgazowania karbonizatów węglowych i zaproponowano dwustopniowy mechanizm tej reakcji oparty na teorii adsorpcji ditlenku węgla na powierzchni karbonizatu. Przedstawiono też analizę zastępczej stechiometrii dla tej reakcji, co pozwoliło otrzymać równania pozornych stałych równowagi dla każdego z badanych karbonizatów. Obliczeń dokonano wykorzystując wyniki prowadzonego w skali pilotowej (40-70 kg/h) fluidalnego zgazowania karbonizatów z czterech różnych węgli za pomocą powietrza. Technologia zgazowania węgla przeszła wiele transformacji i ciągle jest stosowana w przemyśle. Nowe konstrukcje reaktorów zgazowania pyłu węglowego oraz frakcji miałowej są obecnie dominujące i ciągle rozwijane. Znajdują one zastosowanie w wielu komercyjnych technologiach produkcji gazu syntezowego dla potrzeb przemysłu chemicznego oraz wielkoskalowej energetyki. Stosowane konstrukcje reaktorów zgazowania można podzielić na trzy zasadnicze typy w zależności od struktury przepływu paliwa w strefie reakcyjnej1-5). Są to reaktory ze złożem zwartym przesuwnym, ze złożem fluidalnym oraz reaktory zawiesinowe. Za szczególnie przydatne uznać należy reaktory fluidalne, w których proces zgazowania zachodzi w złożu karbonizatu zawieszonego w strumieniu gazów reak[...]

Wpływ technologii suszenia węgla na emisję CO2 w procesie produkcji wodoru podczas zgazowania węgla DOI:10.15199/62.2019.1.23


  Wodór jest postrzegany jako paliwo przyszłości mogące zrewolucjonizować produkcję energii. Scenariusze rozwoju gospodarki wodorowej przewidują, że w najbliższym czasie głównym źródłem wodoru mogą stać się jedynie technologie wykorzystujące paliwa kopalne, m.in. zgazowanie i piroliza węgla. Przy wyborze odpowied98/ 1(2019) 139 Mgr inż. Leszek STĘPIEŃ w roku 2012 ukończył studia na AGH Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie, gdzie obecnie pracuje na stanowisku asystenta naukowo- -dydaktycznego. Specjalność - chemia węgla. Dr hab. inż. Marek ŚCIĄŻKO, prof. nadzw., w roku 1975 ukończył studia na Politechnice Śląskiej w Gliwicach. W 1980 r. odbył staż naukowy w Pittsburgh Energy Technology Center w USA, gdzie wykonywał badania nad modelowaniem ciśnieniowego zgazowania węgla, w wyniku których powstała praca doktorska. W 1993 r. otrzymał stypendium na University of North Dakota w USA, w dziedzinie zarządzania projektami inwestycyjnymi w energetyce. W latach 1987-1993 był kierownikiem projektu i zastępcą dyrektora Polsko-Niemieckiego Centrum Badawczego ukierunkowanego na rozwój technologii pirolizy węgla. W latach 1991-2013 pełnił funkcję dyrektora Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu. Obecnie pracuje na stanowisku Sekretarza Naukowego IChPW. Jest członkiem Komitetu Inżynierii Chemicznej PAN, Komitetu Problemów Energetyki PAN, a także profesorem w Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie. Specjalność - inżynieria procesów energetycznych. niej technologii produkcji wodoru należy uwzględnić wiele aspektów technologicznych, środowiskowych oraz ekonomicznych. Jednym z najważniejszych czynników decydujących o wyborze technologii jest aspekt środowiskowy, a w szczególności emisja ditlenku węgla, zaliczanego do gazów cieplarnianych. Emisja CO2 jest również ważnym elementem w rozważaniach dotyczących ekonomii procesu. Stały wzrost kosztów uprawnień do emisji tego gazu sprawia, że[...]

 Strona 1