Окислительная конверсия этанола в синтез-газ в реакторе с подвижным слоем инертного теплоносителя. Влияние газодинамических факторов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведено экспериментальное исследование окислительной конверсии этанола в синтез-газ в реакторе фильтрационного горения с подвижным слоем инертного гранулированного теплоносителя. Исследована зависимость состава газообразных продуктов от расхода газообразного окислителя при постоянном коэффициенте избытка воздуха. Обнаружена неравномерность состава газа по сечению реактора. Состав продуктов в центральной части реактора отвечает более богатой смеси — значения коэффициента избытка воздуха на 20–30% ниже среднего значения, а в пристеночной области — более бедной смеси (на 15–20% выше среднего значения). Численное моделирование течения газа в части реактора, в которой происходит окисление этанола, качественно подтверждает неоднородность полей концентрации реагентов и скорости газового потока.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Ю. Зайченко

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: fta@icp.ac.ru
Россия, Черноголовка

Д. Н. Подлесный

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук

Email: fta@icp.ac.ru
Россия, Черноголовка

Е. В. Полианчик

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук

Email: fta@icp.ac.ru
Россия, Черноголовка

М. В. Салганская

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук

Email: fta@icp.ac.ru
Россия, Черноголовка

Г. А. Тарасов

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук; Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук

Email: fta@icp.ac.ru
Россия, Черноголовка; Новосибирск

М. В. Цветков

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук

Email: fta@icp.ac.ru
Россия, Черноголовка

Список литературы

  1. Алдошин С.М., Арутюнов В.С., Савченко В.И., Седов И.В., Никитин А.В. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 5. С. 46. https://doi.org/10.31857
  2. Кислов В.М., Цветков М.В., Зайченко А.Ю. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 8. С. 39. https://doi.org/10.31857/S0207401X2308006X
  3. Dorofeenko S.O., Polianczyk E.V. // Chem. Eng. J. 2016. V. 292. P. 183. https://doi.org/10.1016/j.cej.2016.02.013
  4. Toledo M., Arriagada A., Ripoll N., Salgansky E.A., Mujeebu M.A. // Renewable Sustainable Energy Rev. 2023. V. 177. Article 113213. https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.113213
  5. Костенко С.С., Иванова А.Н., Карнаух А.А., Полианчик Е.В. // Хим. физика. 2024. Т. 43. № 8. С. 49. https://doi.org/10.31857/S0207401X24080065
  6. Podlesniy D.N., Polianczyk E.V., Tsvetkov M.V., Yanovsky L.S., Zaichenko A.Yu. // Processes 2024. V. 12. № 12. Article 2690. https://doi.org/10.3390/pr12122690
  7. Тереза А.М., Агафонов Г.Л., Андержанов Э.К., Бетев А.С., Медведев С.П. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 8. С. 68. https://doi.org/10.31857/S0207401X23080113
  8. Polianczyk E.V., Dorofeenko S.O. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. № 8. P. 4079. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.12.117
  9. Dorofeenko S.O., Polianczyk E.V. // Ibid. № 57. P. 30039. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.09.208
  10. Dorofeenko S.O., Polianczyk E.V., Tsvetkov M.V. // Fuel. 2024. V. 363. Article 131005. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2024.131005
  11. Salgansky E.A., Zaichenko A.Yu., Podlesniy D.N., Salganskaya M.V., Tsvetkov M.V. // Ibid. 2017. V. 210C. P. 491. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.08.103
  12. Salgansky E.A., Zaichenko A.Yu., Podlesniy D.N., Salganskaya M.V., Tsvetkov M.V. et al. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2020. V. 45. № 35. P. 17270. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.04.177
  13. Podlesniy D.N., Zaichenko A.Yu., Tsvetkov M.V., Salganskaya M.V., Chub A.V. et al. // Fuel. 2021. V. 298. P. 120862. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.120862
  14. Dorofeenko S.O., Podlesniy D.N., Polianczyk E.V. et al. // Energies. 2024. V. 17. № 23. Article 6093. https://doi.org/10.3390/en17236093
  15. Салганский Е.А., Салганская М.В., Седов И.В. // Хим. физика. 2024. Т. 43. № 8. С. 70. https://doi.org/10.31857/S0207401X24080088
  16. Podlesniy D.N., Zaichenko A.Yu., Salgansky E.A., Salganskaya M.V. // Intern. J. Heat Mass Transfer. 2018. V. 127. P. 183. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.08.020
  17. Wang S., Luo K., Fan J. // Chem. Eng. Sci. 2020. V. 217. Article 115550. https://doi.org/10.1016/j.ces.2020.115550
  18. Xu Y., Musser J., Li T. et al. // Ind. Eng. Chem. Res. 2018. V. 57. № 2. Article 740. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.7b03817
  19. Walton O.R., Braun R.L. // J. Rheol. 1986. V. 30. P. 948. https://doi.org/10.1122/1.549893
  20. Ai J., Chen J.F., Rotter J.M., Ooi J.Y. // Powder Technol. 2011. V. 206. № 3. P. 269. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2010.09.030
  21. Ding J., Gidaspow D. // AIChE J. 1990. V. 36. № 4. P. 523. https://doi.org/10.1002/aic.690360404
  22. Polesek-Karczewska S., Hercel P., Adibimanesh B., Wardach-´Swięcicka I. // Sustainability. 2024. V. 16. № 19. P. 8719. https://doi.org/10.3390/su16198719
  23. Eid M.M.A., Habib M.A., Anower M.S. et al. // Microsyst. Technol. 2021. V. 27. P. 1007. https://doi.org/10.1007/s00542-020-05019-w
  24. Сажин Б.С., Сажин В.Б., Сажина М.Б. и др. // Успехи в химии и хим. технологии. 2010. Т. 24. № 4. C. 104.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Зависимость объемной концентрации (V, %) горючих компонентов продуктов конверсии этанола от расхода воздуха (Gair, л/с): монооксид углерода — светлые квадраты; водород — звездочки; этилен — кружки; метан — треугольники.

Скачать (287KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Тепловизионный снимок реактора в ходе эксперимента по конверсии этанола.

Скачать (881KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Геометрия моделируемой части лабораторного реактора.

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Поле скоростей газового потока по длине реактора в двух плоскостях: в плоскости подающих каналов топлива (а); в плоскости, перпендикулярной подающим каналам топлива (б).

Скачать (1MB)
Метаданные
6. Рис. 5. Поле концентраций кислорода по длине реактора в двух плоскостях: в плоскости подающих каналов топлива (а); в плоскости, перпендикулярной вводу топлива (б).

Скачать (829KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Поле концентраций реагентов по длине реактора: концентрация кислорода (а); концентрация этанола (б).

Скачать (960KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025