Modelado y análisis del proceso de gasificación de las cenizas de carbón de biomasa

YANG Jianmeng ,  

LU Xuao ,  

XU Gang ,  

WANG Hongyuan ,  

GUO Zhicheng ,  

摘要

El uso racional de la energía de la biomasa es de gran importancia para reducir la contaminación ambiental y las emisiones de carbono. En este artículo, se realizaron cálculos numéricos sobre el proceso de gasificación de las cenizas de carbón utilizando el modelo de poros aleatorios para el proceso de gasificación, y se realizó un análisis de los números de criterios de absorción para la gasificación. Los resultados mostraron que, a una temperatura de gasificación de 1123 K, el proceso de gasificación está controlado por el proceso químico cuando el radio de las partículas es inferior a 0.26 mm, y a la vez por el proceso químico y el proceso de difusión del CO2 cuando el radio de las partículas está entre 0.26 y 1.45 mm, y cuando el radio de las partículas es mayor de 1.45 mm, está controlado por el proceso de difusión del CO2; a una temperatura de gasificación entre 973 y 1223 K, con el aumento de la temperatura, el impacto del proceso de difusión del CO2 en la velocidad de reacción aumenta progresivamente, y a una temperatura superior a 1223 K, el proceso de difusión del CO2 se convierte en el factor principal que afecta a la velocidad de reacción de la gasificación. En el proceso real de gasificación, es posible adoptar métodos para acelerar el proceso de gasificación mediante la reducción del diámetro de las partículas de carbón, debiendo el diámetro estar controlado a menos de 1,45 mm; si el diámetro de las partículas es inferior a 0.26 mm, se pueden adoptar métodos para aumentar la temperatura de gasificación a fin de acelerar la gasificación, evitando que la velocidad de gasificación esté completamente controlada por el proceso de difusión del CO2; para partículas de carbón con un diámetro de 1 mm, la temperatura de gasificación debe mantenerse por debajo de 1223 K.

关键词

biomasa; gasificación parcial; números de criterios; simulación numérica; cinética química de reacciones; proceso de difusión del CO2

阅读全文