Плазменная газификация твердых топлив
DOI:
https://doi.org/10.26577/rcph-2019-1-1125Ключевые слова:
плазмотрон, плазменный реактор, уголь, газификацияАннотация
В этой статье представлены результаты термодинамического анализа и экспериментов по плазменной газификации твердых топлив на примере Куучекинского каменного угля (ККУ). Термодинамические расчеты плазменной газификации показали, что синтез-газ, используемый в теплоэнергетике, металлургии и химической промышленности, может производиться из твердых топлив. Газификация (ККУ) позволяет получать синтез-газ с максимальным выходом 98.3% (CO - 43.5%, H2 - 54.8%).
Для выполнения термодинамического анализа используется программный комплекс ТЕRRА, предназначенный для численных расчетов высокотемпературных процессов и обладающий обширной собственной базой данных термодинамических свойств 3000 индивидуальных веществ. Программа позволяет определить равновесный состав термодинамической системы (уголь + окислитель), состоящей из 20 химических элементов. Расчет осуществляется автоматически в пределах созданного при программе банка данных. В банке термодинамических данных записаны свойства более 3000 индивидуальных веществ, образованных 65 элементами, в интервале температур 300-6000 К.
Библиографические ссылки
2 B.K. Aliyarov Mastering the burning of Ekibastuz coal in thermal power plants, (Almaty, 1996), 272. (in Russ)
3 Z.B. Sakipov, V.E. Messerle, and Sh.Sh. Ibraev, Electrothermochemical preparation of coal for burning. (Almaty, Science, 1993), 259. (in Russ)
4 G.Ya. Gerasimov, V.N. Makarov, Materials of the All-Union Conference, (Novosibirsk, 1988), 242 -246. (in Russ)
5 E. Pfender, Plasma Chemistry and Plasma Processing, 19, 1, 1-31 (1999).
6 J. Qiu, X. He, T. Sun, Z. Zhao, Y. Zhou, S. Guo, J. Zhang and T. Ma, Fuel Processing Technology, 85, 969 (2004).
7 M.F. Zhukov, B.A. Uryukov, V.S. Engelsht, at al. Theory of thermal electric arc plasma. (Novosibirsk: Science, 1987), 287 p. (in Russ)
8 E.I. Karpenko, V.E. Messerle Plasma energy technologies of fuel use. (Novosibirsk: Science, 1998), 385. (in Russ)
9 E. Karpenko, F. Lockwood, V. Messerle, and A. Ustimenko Proc. of the 6th Intern. Conf. on Technolоgies and Combustion for а Clean Environment "Clean Air", Portugal, III, 1465 -1468 (2001).
10 Z. Jankoski, F. Lockwood, V.E. Messerle, E.I. Karpenko, and A.B. Ustimenko, Thermophysics and aeromechanics, 11 (3), 473-486 (2004). (in Russ)
11 Z.B. Sakipov, V.E. Messerle, V.P. Ryabinin, and Sh.Sh. Ibraev, High Energy Chemistry, 20 (1), 61-67 (1986). (in Russ)
12 E.I. Karpenko, V.E. Messerle, and A.B. Ustimenko (Ulan-Ude: VSSTU, 1995), 33 p. (in Russ)
13 E.I. Karpenko, V.E. Messerle, Encyclopedia of low-temperature plasma, (Science, 2000), 4, 359-370. (in Russ)
14 M. Gorokhovski, E.I. Karpenko, F.C. Lockwood, V.E. Messerle, B.G. Trusov and A.B. Ustimenko, Journal of the Energy Institute, 78 (4), 157-171 (2005).
15 V.E. Messerle, A.B. Ustimenko and O.A. Lavrichshev, Fuel, 164, 172-179 (2016).
16 V.E. Messerle, A.B. Ustimenko, BP Statistical Review of World Energy 2017, June 2017. 66th Edition. BP p.l.c.; p. 50. (2017).
17 V.E. Messerle, A.B. Ustimenko Key World Energy Statistics 2017: International Energy Agency. OECD/IEA; p. 95. (2017).
18 V.E. Messerle, A.B. Ustimenko and O.A. Lavrichshev, Fuel, 203, 877–883 (2017).
19 V.E. Messerle, and A.B. Ustimenko, Fuel, 242, 447-454 ( 2019).
20 A.F. Bublievsky, J.C. Sagás, A.V. Gorbunov, H.S. Maciel, D.A. Bublievsky, G.P. Filho, P.T. Lacava, A.A. Halinouski and G.E. Testoni, IEEE Trans. Plasma Sci., 43 (5), 1742 – 1746 (2015).
21 A.V. Surov, S.D. Popov, V.E. Popov, D.I. Subbotin, E.O. Serba, V.A. Spodobin, G.V. Nakonechny and A.V. Pavlov, Fuel, 203, 1007-1014 (2017).
22 I.B. Matveev, N.V. Washcilenko, S.I. Serbin and N.A. Goncharova, IEEE Trans. Plasma Sci., 41 (12), 31953200 (2013).
23 V.E. Messerle, E.I. Karpenko and A.B. Ustimenko, Fuel, 126, 294-300 (2014).
24 V.E. Messerle, A.B. Ustimenko, Yu.E. Karpenko, M.Yu. Chernetskii, A.A. Dekterev and S.A. Filimonov, Thermal Engineering, 62 (6), 442–451 (2015).
25 E.I. Karpenko, V.E. Messerle, A.B. Ustimenko and O.A. Lavrichshev, Fuel Processing Technology. 107, 93–98 (2013).
