Газификация пористой частицы углерода в парах воды.


Просмотр статьи
PDF, 284,0 КБ

Gassification of porous carbon particle in steam

The diffusive-kinetic model of porous carbon particle gasification in steam is developed. The model considers the
processes of heat and mass transfer both inside the porous particle and outside the particle. Heat losses by radiation
from the particle to furnace wall are taken into account. The heterogeneous reactions of carbon with steam and carbon
dioxide and homogeneous reaction of carbon monoxide with steam are considered in the model. The alteration of
pressure inside the porous particle what is arising because of heterogeneous reactions increase the mass of gas is
taken into account as well. The analysis of the model inside the porous particle gives the possibility to determine the
correlation between rate of the reaction of carbon with steam and the rate of the reaction of carbon with carbon dioxide.
The homogeneous reaction is considered as equilibrium. If the kinetics of heterogeneous reactions is known the
equations of the model may be solved. The dependences of the rate of the particle gasification and the composition
products of gasification on gas composition, pressure temperature of ambient gas and the internal surface of the porous
particle as well as are determined.


Том 7, 2008 год



Рассматривается диффузионно-кинетическая модель газификации пористой частицы углерода в водяном
паре. Модель рассматривает процессы переноса тепла и массы как внутри пористой частицы, так и вне час-
тицы. Теплообмен частицы излучением со стенками печи учитывается. Гетерогенные реакции углерода с
парами воды и двуокисью углерода, а также гомогенная реакция одноокиси углерода с парами воды рассматриваются. Изменение давления в пористой частице, связанное с увеличением массы газа при протекании
гетерогенных реакций, также учитывается. Анализ условий разрешимости уравнений модели дает возможность найти связь между скоростями реакций углерода с парами воды и двуокисью углерода. Гомогенная
реакция, предполагается, протекает в равновесном режиме. Уравнения модели могут быть решены, если кинетические уравнения основных реакций известны. В результате, зависимости скорости газификации и состав продуктов газификации определены в зависимости от состава, давления и температуры окружающей
среды, а также от величины внутренней поверхности пористой частицы.


Том 7, 2008 год



1. Предводителев А.С., Хитрин Л.Н., Цуханова О.А. и др. Горение углерода. М.-Л. АН СССР, 1949, 407 с.
2. Головина Е.С. Высокотемпературное горение и газификация углерода. M.: Энергоатомиздат, 1983, 284 с.
3. Бабий В.И., Куваев Ю.Ф. Горение угольной пыли и расчет пылеугольного факела. М.: Энергоатомиздат, 1986, 243 с.
4. Гремячкин В.М. О кинетике гетерогенных реакций углерода с кислородом при горении пористых частиц углерода в кислороде//ФГВ, Т. 42, №3, 2006, С. 11−32.
5. Gremyachkin V.M. To the kinetics of the reaction of porous carbon particle with steam.//Proceedings of 8-th Asia-Pacific International Symposium on Combustion and Energy Utilization, Sochi, Russian Federation, October 10-12, 2006.
6. Gremyachkin V.M. To the Interaction of Porous Carbon Particle with Steam//Proceeding of 29-th Meeting on Combustion. Italian Section of the Combustion Institute, Pisa, June 14-17, 2006.
7. Gremyachkin V.M. Gasification of porous carbon particle in steam and carbon dioxide.// Proceedings of 5-th Mediterranean Combustion Symposium, Monastir, Tunisia, September 9-13, 2007.
8. Гремячкин В.М. О взаимодействии пористой частицы углерода с водяным паром // Химическая физика. Т. 26, № 5, 2007, С. 26-33.
9. Lee S., Angus J.C., Edwards R.V., Gardrer N.C. Noncatalytic coal char gasification //A.I.Ch.E. J., V. 30, 1981, pp. 583-593.
10. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Спр. под ред. Глушко В.П., M. Наука, 1978.
11. Huttinger R.J., Merdes W.F. The carbon-steam reaction at elevated pressure: formation of product gases and hydrogen inhibitions// Carbon, V. 30, 1992, pp. 883−894.
12. Stanmore B.R., Visona S.P. The contribution to char burnout from gasification by H2O and CO2 during pulverizedcoal flame combustion//Combust & Flame, Vol. 113, 1998, pp. 274−276.