Аннотация:
Предложена модель стационарного горения смеси частиц пиролизующегося твердого топлива с инертным материалом в противотоке газообразного окислителя. Химическая схема включает в себя пиролиз исходного топлива с образованием коксового остатка и газообразных продуктов (пиролизной смолы), окисление пиролизной смолы, окисление коксового остатка. Рассматривается процесс в бесконечном неадиабатическом реакторе. Одномерная однотемпературная модель включает в себя уравнения сохранения энергии системы и массы каждого компонента. Исходную систему уравнений решали для каждого типа тепловой структуры волны горения (нормальная и инверсная) асимптотическим методом с использованием приближения узкой зоны горения. Получены аналитические выражения, связывающие основные макрокинетические параметры процесса. Показано, что при малом содержании инертного компонента (в параметрической области инверсных волн) реализуется структура с полным протеканием пиролиза в зоне, отстоящей от фронта горения. В области нормальных волн наблюдается более полное сгорание топлива, что обеспечивается окислением части пиролизных смол.
Образец цитирования:
Е. А. Салганский, Е. В. Полианчик, Г. Б. Манелис, “Моделирование фильтрационного горения твердого пиролизующегося топлива”, Физика горения и взрыва, 49:1 (2013), 45–61; Combustion, Explosion and Shock Waves, 49:1 (2013), 38–52
Gennadii Golub, Nataliya Tsyvenkova, Savelii Kukharets, Anna Holubenko, Ivan Omarov, Oleksandra Klymenko, Krzysztof Mudryk, Taras Hutsol, “European Green Deal: An Experimental Study of the Biomass Filtration Combustion in a Downdraft Gasifier”, Energies, 16:22 (2023), 7490
Mario Toledo, Andrés Arriagada, Nicolás Ripoll, Eugene A. Salgansky, Muhammad Abdul Mujeebu, “Hydrogen and syngas production by hybrid filtration combustion: Progress and challenges”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 177 (2023), 113213
Igor Donskoy, “Mathematical modeling of tar conversion on downdraft biomass gasification processes”, Biofuels Bioprod Bioref, 2023
V. M. Kislov, M. V. Tsvetkov, A. Yu. Zaichenko, D. N. Podlesniy, E. A. Salgansky, “Energy Efficiency of the Gasification of a Dense Layer of Solid Fuels in the Filter Combustion Mode”, Russ. J. Phys. Chem. B, 15:5 (2021), 819
Nicolás Ripoll K, Eugene Salgansky, Mario Toledo T, “Volatiles effects on the thermal and chemical structures of H2 production in a hybrid porous media reactor using solar steam”, International Journal of Heat and Mass Transfer, 177 (2021), 121472
A. M. Tereza, G. L. Agafonov, E. K. Anderzhanov, S. P. Medvedev, “Numerical Simulation of the Thermal Conversion of Gaseous Products of Polyethylene Pyrolysis”, Russ. J. Phys. Chem. B, 15:4 (2021), 678
A. V. Mitrofanov, V. E. Mizonov, N. S. Shpeynova, S. V. Vasilevich, N. K. Kasatkina, “Experimental and Theoretical Study of the Axial Distribution of Solid Phase Particles in a Fluidized Bed”, Izv. vysh. ucheb, 64:4 (2021), 349
A. M. Tereza, G. L. Agafonov, E. K. Anderzhanov, A. S. Betev, S. P. Medvedev, S. V. Khomik, G. N. Mokhin, “Numerical Simulation of the Thermal Conversion of Gaseous Products of Polypropylene Pyrolysis”, Russ. J. Phys. Chem. B, 15:6 (2021), 995
José L. Torero, Jason I. Gerhard, Marcio F. Martins, Marco A.B. Zanoni, Tarek L. Rashwan, Joshua K. Brown, “Processes defining smouldering combustion: Integrated review and synthesis”, Progress in Energy and Combustion Science, 81 (2020), 100869
I. G. Donskoy, “Mathematical modeling of thermal decomposition of resins in the process of reversed gasification of plant biomass”, «Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. PROBLEMY ENERGETIKI», 22:5 (2020), 83
Mario Toledo Torres, Nicolás Ripoll Kameid, Sustainable Alternative Syngas Fuel [Working Title], 2019
K. V. Dobrego, I. A. Koznacheev, “Numerical Simulation of Two-Phase System of “Combustible Liquid – Solid Fuel” Combustion in a Fixed Bed”, Izv. vysh. ucheb, 62:3 (2019), 247
Mario Toledo, Nicolás Ripoll, José Céspedes, Ana Zbogar-Rasic, Nataliia Fedorova, Vojislav Jovicic, Antonio Delgado, “Syngas production from waste tires using a hybrid filtration reactor under different gasifier agents”, Energy Conversion and Management, 172 (2018), 381
Mario Toledo, Carlos Rosales, Claudio Silvestre, Sebastián Caro, “Numerical simulation of the hybrid filtration combustion of biomass”, International Journal of Hydrogen Energy, 41:46 (2016), 21131
Yu. Yu. Kolesnikova, V. M. Kislov, E. A. Salgansky, “Influence of the heat loss intensity on the characteristics of the filtration combustion of solid organic fuels”, Russ. J. Phys. Chem. B, 10:5 (2016), 791