石炭と木材混合物の粒子燃焼時のSO_xの隔離の熱化学プロセスの数学モデル化【JST・京大機械翻訳】

Syrodoy S.V.; Kuznetsov G.V.; Gutareva N. Yu; Nigay (Ivanova) N.A.

文献

J-GLOBAL ID：202202283798877036 整理番号：22A0479177

石炭と木材混合物の粒子燃焼時のSO_xの隔離の熱化学プロセスの数学モデル化【JST・京大機械翻訳】

Mathematical modeling of the thermochemical processes of sequestration of SO_x when burning the particles of the coal and wood mixture

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資料名：
巻： 185 ページ： 1392-1409 発行年： 2022年
JST資料番号： A0124C ISSN： 0960-1481 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

本論文は,火力発電所のボイラユニットの燃焼室に対応する条件における木材と石炭粒子の燃焼の初期段階の数学的モデリングの結果を示した。硫酸(H_2SO_4)酸蒸気の生成によるSO_xとの水蒸気の相互作用の結果として,石炭と木材に基づく混合燃料の燃焼条件下での人為的硫黄酸化物(SO_x)の隔離を記述する仮説を定式化した。硫酸H_2SO_4のこれらの蒸気が石炭の鉱物部分の酸化鉄と相互作用する。定式化された仮説を試験するために,高温加熱条件下での木材と石炭粒子の共着火と燃焼のプロセスのための新しい数学モデルを開発した。著者が開発した着火プロセスの数学モデルは,燃料粒子の境界層と多孔性構造の両方で生じる気相と不均一熱化学反応の複合体の詳細な記述によって,既知のもの(固体燃料の燃焼に関する国際的科学周期的に公表されている)とは異なっている。著者らが開発した木材-石炭燃料粒子の燃焼プロセスの数学モデルは,燃料粒子とその小さな近傍の両方で生じる熱物理,熱化学および空気力学的プロセスを記述するのに,現在最も詳細である。主揮発性成分(メタン-CH_4,一酸化炭素-CO,水素-H_2)の酸化のための多段速度論スキーム,ならびに石炭の有機部分の熱分解の結果として放出される硫化水素(H_2S)の酸化による硫黄酸化物の生成を採用した。数値モデリングの結果に基づいて,燃料混合物の木材成分を加湿することによって,硫黄酸化物の隔離プロセスを強化する可能性を確立した。水蒸気は人為的硫黄酸化物を吸着する薬剤として作用し,後者を硫酸蒸気に変換することを示した。次に,蒸気H_2SO_4とHNO-3は,縮合によって比較的容易に捕獲することができた。石炭とバイオマスの共燃焼中の効果的なSO_x捕獲のために,後者の含水量は少なくとも5%重量でなければならない。研究は,木材-石炭燃料複合材料の組成における石炭の環境的に効率的な燃焼の可能性に関する結論を提供する。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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生物燃料及び廃棄物燃料

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