مدلسازي سينتيكي گازسازي زغالسنگ در راكتور جريان

كارشناسي ارشد

چكيده بر اساا مطالعات انجامشده، در مورد گازسازهاي صنعتي متداول موجود و مبتني بر زغالسنگهاي داخل كشور تاكنون مدلسازي سينتيكي انجام نگرفته و توجه به آن ميتواند راهگشاي برنامههاي آينده باشد. در اين مطالعه به شبيهسازي سينتيكي زغالسنگ در دو نوع گازساز صنعتي و متداول جريان حامل E-Gas و Shell پرداخته شده و از رهگذر آن موارد مختلفي ازجمله تأثير تغيير نوع سوخت و متغيرهاي عملكردي روي گازسازي بررسي شدهاند. در هر دو مطالعه ابتدا، با استفاده از منابع موجود، هندسه و شرايط كاري متداول هر راكتور گازسازي استخراج و سپس ضمن شبيهسازي عددي هر يك با استفاده از نرمافزار انسيس فلوئنت 19 و بهرهگيري از يك مطالعهي تجربي، اعتباربخشي شدهاند. پس از آن نيز دو نوع بررسي پارامتري شامل مطالعهي اثرات دو نسبت اكسيژن به زغالسنگ و آب )بخار( به زغالسنگ بر روي هر يك از گازسازها انجام گرفته است. اين بررسيها بهطور همزمان براي دو نوع زغالسنگ با خاكستر زياد طبس و با خاكستر كم ايلينويز 6 و درايتون و در قالب دو مدلسازي تعادلي و سينتيكي صورت پذيرفته و در هر مورد مقادير دما، كسرهاي مولي، ارزش حرارتي بالاتر، بازده گاز سرد، درصد تبديل كربن و در برخي موارد كسر گاز سنتز حاصله در خروجي گازساز محاسبه گرديدهاند. در مطالعهي اول كه مربوط به گازساز با تغذيهي مخلوط با آب E-Gas و براي زغالسنگهاي طبس و ايلينويز 6 بود، اين نتيجه به دست آمد كه استفاده از زغالسنگ با خاكستر بيشتر منجر به كاهش دماي خروجي، ارزش حرارتي بالاتر و بازده گاز سرد )در حدود 5%( و نيز محدود شدن ناحيهي عملكرد بهينه ميگردد. در مطالعهي دوم هم كه بر روي گازساز با تغذيهي خشك Shell و زغالسنگهاي طبس و درايتون انجام گرفت، نتايجي مشابه با مطالعهي اول حاصل شد با اين تفاوت كه اختلاف مقادير دو نوع زغالسنگ با خاكستر زياد و با خاكستر كم، از قبل كمتر بوده و نيز محدود بودن ناحيهي بهينه در مورد طبس وجود نداشت. لذا بهعنوان يك جمعبندي ميتوان گفت كه عملكرد زغالسنگِ با خاكستر زياد طبس در گازساز Shell خشك بهتر بوده و استفاده از آن اقتصاديتر است. واژههاي كليدي: گازسازي زغالسنگ، مدلسازي عددي، گازساز E-Gas ، گازساز Shell ، زغالسنگ طبس.

187067

دانشگاه علم و صنعت ايران

مكانيك - مكانيك گرايش تبديل انرژي

دكتر حجت قاسمي