Termodynamiczno-empiryczny model powietrznego zgazowania węgla

Zgazowanie węgla stanowi alternatywę dla konwencjonalnego procesu spalania, umożliwiając osiągnięcie wysokiej sprawności energetycznej oraz łatwiejsze usuwanie ditlenku węgla przed procesem spalania gazu. Przedstawiono termodynamiczno-empiryczny model procesu powietrznego zgazowania węgla. Model ten oparty jest na metodzie minimalizacji całkowitej energii Gibbsa układu, zmodyfikowanej określonymi empirycznie, zastępczymi stałymi równowagi reakcji Boudourda oraz konwersji tlenku węgla(II). W rzeczywistości uwzględniają one warunki kinetyczne procesu prowadzonego w reaktorze ze złożem fluidalnym. Podstawowy model termodynamiczny wykazuje tendencję do zawyżania zawartości metanu oraz zaniżania zawartości tlenku węgla(II), jednak dzięki zastosowanym poprawkom empirycznym błąd obliczeń udziału poszczególnych składników gazu jest akceptowalny i nie przekracza 20% w stosunku do wyników badań eksperymentalnych przeprowadzonych we fluidalnym reaktorze cyrkulacyjnym w skali 150–300 kg węgla/h.

---

Empirical thermodynamic model of coal gasification was constructed. Model was based on free Gibbs energy minimization and modified with empirical equil. const. for Boudouard and water gas shift reactions. Kinetic effects of fluid bed gasification in a the model were included. The model overestimated the yield of MeH and underestimated yield of CO. The inclusion of empirical modifications resulted in a decrease of the error of the gas components share below 20%. It was acceptable regarding exp. Data collected with circulating fluid bed reactor of 150–300 kg/h coal throughput.