Gasification of Pine Wood Chips with Air-Steam in Fluidized Bed

Simple item page
but.committeeprof. Ing. Petr Stehlík, CSc., dr. h. c. (předseda) prof. Ing. Pavel Noskievič, CSc. (člen) doc. Ing. Ladislav Bébar, CSc. (člen) prof. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D. (člen) prof. Ing. Michal Masaryk, Ph.D. (člen) doc. Ing. Jan Fiedler, Dr. (člen)cs
but.defenceDDP experimentálního charakteru je přínosem ke zplyňování biomasy směsí vzduch - pára. Srozumitelné závěry jsou využitelné při navazujícím výzkumu procesu zplyňování biomasy - dřevní štěpky. Cílem DDP bylo zvýšení výhřevnosti produktu - plynu, snížení koncentrace vyšších uhlovodíků s cílem dalšího energ. využití plynu. K potvrzení a ověření závěrů je nutno v exp. činnosti pokračovat, vzhledem k charakteru provozu splyňovací jednotky.cs
but.jazykangličtina (English)
but.programStroje a zařízenícs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorSkála, Zdeněken
dc.contributor.authorSalami, Najdaten
dc.contributor.refereeNoskievič,CSc, Pavelen
dc.contributor.refereeBébar, Ladislaven
dc.date.created2015cs
dc.description.abstractTato práce studovala vliv použití vzduchu a páry jako zplynovacího činidla ve zkapalňovacím generátoru plynu na vlastnosti vyprodukovaného plynu (oxid uhelnatý, vodík, obsah dehtu a nízká výhřevnost). Tato studie byla založena na experimentech které byly provedeny ve fluidním generátoru plynu Biofluid 100 v laboratoři Energetického ústavu technologické univerzity Brno s použitím páry jako zplynovacího činidla a borovicového dřeva jako výchozí suroviny. Cílem této dizertační práce je stanovit nejlepší provozní parametry systému při užití vodní páry a vzduchu ve zplynovacím zařízení biofluid 100, při kterých se dosáhne nejvyšší kvality plynu. K dosažení tohoto cíle bylo provedeno mnoho experimentů studujících účinky teploty reaktoru(T101), poměru páry a biomasy (S/B) poměru páry a vzduchu (S/A), teploty dodávané páry (Tf1), ekvivalentního poměru ER,ve složení vyprodukovaném plynu, výhřevnost, výtěžnost plynu, efektivnost přeměny uhlíku a účinnost zplynovače. Výsledky experimentů ukázaly, že zvýšení teploty reaktoru vede ke zvýšení obsahu vodíku a oxidu uhelnatého, výhřevnosti, výtěžnosti plynu, efektivnosti přeměny uhlíku, efektivnosti zplynovače a ke snížení obsahu dehtu. Příliš vysoká teplota reaktoru ale snižuje výhřevnost plynu. Dodáváním páry se zvýšila kvalita plynu, vyšší H_2,LHV a nižší obsah dehtu. Přesto ale nadměrné množství páry snižuje zplyňovací teplotu a tím i kvalitu plynu. Poměr páry a biomasy při kterém se dosáhne nejlepší kvality plynu se zvýší s teplotou reaktoru. Bylo zjištěno, že kdykoli byla teplota páry (Tf1) vyšší, byl plyn více kvalitní, ale zvyšování teploty páry také zvyšuje ekonomické náklady na vyprodukovaný plyn což se při masové produkci plynu musí brát v úvahu. Efekt ekvivalentního poměru ER, byl studován postupným zvyšováním, bylo zjištěno, že nejlepší ekvivalentní poměr pro dosažení nejvyšší kvality plynu byl kolem 0.29, při ER > 0.29 byl obsah hořlavého plynu snížen a to vedlo ke snížení kvality plynu. Obsah dehtu se snižuje jak zvýšením teploty reaktoru tak poměrem páry k biomase. Podle výsledků experimentů a diskuze, bylo zjištěno, že při použití směsi páry a vzduchu se kvalita plynu zvýší, parametry pro dosažení nejvyšší kvality vyprodukovaného plynu při experimentálních podmínkách jsou: T101 =829 S/B=0.67((kg steam)/(kg biomass)) ,S/A=0.67((kg steam)/(kg air)) , ER= 0.29 and a Tf1 je nejvyšší možná teplota,při které se vodík zvýší z 10.48 na 19,68% a výhřevnost z 3.99 na 5.52(MJ/m^3 ) a obsah dehtu z 1964(mg/m^3 ) na 1046(mg/m^3 ) zvýšením z 0 na 0.67 při T101=829 .en
dc.description.abstractThis work has been studied the impact of using of air-steam as gasification agent in fluidized bed gasifier on produced gas properties (Carbon monoxide, Hydrogen,tar content and low heating value . This study has been based on the experiments which have been done in fluidized bed gasifier called Biofluid 100, where exists in lab of the Institute of Power Engineering, Brno University of Technology, by using air-steam as agent of gasifier and pine wood chips as the feedstock. The aim of this thesis is to determine the best operating parameters of system air- steam gasification in biofloud 100 which achive the best gas quality. To accomplish this task , many experiments have been performed to studied the effect of reactor temperature(T101), steam to biomass ratio (S/B), steam to air ratio (S/A) , temperature of provided steam (Tf1) and equivalence ratio (ER)on produced gas composition , low heating value(LHV),gas yield ,carbon conversion efficiency and gasifier efficiency. The results of experiments have been shown , that the increase the temperature of reactor (T101) lead to increase hydrogen content , carbon monoxide content ,low heating value,gas yield , carbon conversion efficiency ,gasifier efficiency and reduce the tar content, but too high reactor temperature lowered low heating value of gas. By providing steam,the gas quality (H_2,LHVand tar content) has been imroved ,however excessive steam has been lowered gasification temperature and thus reduced gas quality. The ratio of steam to biomass, which achieve the best gas quality has been increased by reactor temperature. It has been found, that whenever steam temperature (Tf1)was higher , whenever the gas produced more quality, but the increase of steam temperature will increase the economic cost of the product gas,which must take into account when gas production widely. The effect of equivalence ratio(ER) has been studied with increase S/B , it has been found that the best value of equivalence ratio was around 0.29 which achieved the best quality of produced gas , where when ER > 0.29 the combustible gases content have been decreased so it led to lower the gas quality . Tar content decreases by increasing each of reactor temperature (T101) and steam to biomass ratio . According to the results of the experiments and discussion, it has been found, that by using the mixture of steam and air ,the gas quality will be improved ,and the parameters, which will achieve the best quality of the produced gas at experimental conditions are: T101 =829 S/B=0.67((kg steam)/(kg biomass)) ,S/A=0.57((kg steam)/(kg air)) , ER= 0.29 and Tf1 is the highest possible temperature, where hydrogen increased from 10.48 to 19,68 % and Low heating value from 3.99 to 5.52(MJ/m^3 ) and tar decreased from 1964 to 1046 (mg/m^3 ) by increasing S/B from 0 to 0.67 at T101=829 .cs
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationSALAMI, N. Gasification of Pine Wood Chips with Air-Steam in Fluidized Bed [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2015.cs
dc.identifier.other80691cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/36072
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrstvícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectPáraen
dc.subjectvzduchuen
dc.subjectzplyňováníen
dc.subjectbiomasaen
dc.subjectfluidní ložeen
dc.subjectdeheten
dc.subjectpoměr páry a biomasyen
dc.subjectekvivalentní poměr.en
dc.subjectSteamcs
dc.subjectaircs
dc.subjectgasificationcs
dc.subjectbiomasscs
dc.subjectfluidized bedcs
dc.subjecttarcs
dc.subjectsteam to biomass ratiocs
dc.subjectequivalence ratio.cs
dc.titleGasification of Pine Wood Chips with Air-Steam in Fluidized Beden
dc.title.alternativeGasification of Pine Wood Chips with Air-Steam in Fluidized Bedcs
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2015-05-12cs
dcterms.modified2024-05-17-12:52:41cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta strojního inženýrstvícs
sync.item.dbid80691en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.03.27 14:41:08en
sync.item.modts2025.01.15 20:27:47en
thesis.disciplineKonstrukční a procesní inženýrstvícs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Energetický ústavcs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 5
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
3.31 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
thesis-1.pdf
Size:
1.04 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
thesis-1.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-PhD Salami.pdf
Size:
167.82 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-PhD Salami.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-Opponents report N.SalamiLB 3.2.2015.pdf
Size:
85.92 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-Opponents report N.SalamiLB 3.2.2015.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
review_80691.html
Size:
1.71 KB
Format:
Hypertext Markup Language
Description:
file review_80691.html
Download
Collections
2015