چکیده

هدف از این مطالعه تجزیه و تحلیل کامل از سینتیک فرآیند گاززدایی در جو co₂ بود. ابتدا، پارامترهای سینتیکی بر اساس داده­های تجربی از اندازه ­گیری گرماسنجی غیرایزوترم (TGA) در سه سرعت گرمایش (K/min 20 ،10 ،3) با استفاده از روش Senum & Yang (SY) تعیین شد. سپس با توجه به کاستی­های آنالیز گرماسنجی، مدل مبتنی بر CFD سه بعدی برای پیش­بینی گرمایش و تجزیه نمونه زغال سنگ درون آنالیزگر TG تهیه شد. مدل توافق و سازش خوبی با داده­ های اندازه­ گیری نشان داده است. علاوه بر این، مدلسازی CFD نشان می­د­هد که استفاده سرعت گرمایش کمتر در طول آزمایشات TGA ممکن است پارامترهای سینتیکی دقیق­تری را در مقایسه با اندازه­ گیری­ها در سرعت گرمایش بالاتر تخمین بزند. این امر به این دلیل است که سرعت گرمایش بیشتر باعث ایجاد گرادیان دمایی بزرگتر در داخل کوره و در نتیجه اختلاف دمای بالاتر بین نمونه ذغال سنگ و دیواره گرمایشی می­شود . علاوه بر این، اختلافات در سرعت گرمایش در طول آزمایش تأثیر معنی­داری در دقت روش SY (خطای حداکثر 20٪) دارد. بنابراین، هنگامی که آزمایش­های غیرایزوترم انجام می­شود، روش معکوس (بر اساس انتگرال­ گیری عددی معادله واکنش و الگوریتم لونبرگ-مارکارت) برای تعیین پارامترهای سینتیکی ترجیح داده می­شود. بدین ترتیب مقادیر انرژی اکتیواسیون که براساس دمای اندازه ­گیری شده (TG) محاسبه می­شود برای سرعت گرمایش مورد استفاده از 7/253 تا 2/231 کیلوژول بر مول در نظر گرفته شد، در حالی که مقادیر تنظیم شده بر اساس دمای مدل CFD کمی پایین تر یعنی از 8/247 به 6/223 کیلوژول بر مول بود. دومین پارامترهای سینتیکی  فاکتور پیش نُمایی نیز با افزایش سرعت گرمایش کاهش می­یابد و در جایی بالاتر از مقادیر اصلاح شده براساس دمای نمونه مدل محاسبه می­شود. کمترین اختلاف در پارامترهای سینتیکی محاسبه شده طی اندازه ­گیری در سرعت گرمایش  K/min  3 مشاهده شد.

1-مقدمه

از دیدگاه پایداری محیط‌زیست و نیز امنیت انرژی، تبدیل بسیار کارآمد سوخت‌های فسیلی به انرژی مورد نیاز است. در کشورهایی مانند چین، ایالات متحده و لهستان که اقتصاد انرژی عمدتا متکی بر زغال سنگ بنا شده است، اخیراً توجه بیشتری به فناوری­های جدید زغال سنگ، از جمله گاززدایی زغال سنگ با co₂ به عنوان ماده گاززدا پرداخته شده است....

 میتوانید از لینک ابتدای صفحه، مقاله انگلیسی را رایگان دانلود فرموده و چکیده انگلیسی و سایر بخش های مقاله را مشاهده فرمایید