

Catalytic Fluidized-Bed Co-Combustion of Peat and Anthracite
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2019-3-227-234
Abstract
Results of the studies of catalytic combustion of peat, anthracite, as well as the mixture at the peat to anthracite weight percent ratio 40/60 are discussed. The degree of the mixture burning-off was shown to increase when peat evolving large quantity of volatile substances is added to anthracite. The burn-up degrees of the solid fuel particles less than 1.25 mm in size were 98.2 % of peat, 50.9 % of anthracite, 74.2 % of the peat and anthracite mixture at 700–750 °C and 1 m height bed of the industrial aluminum-copper-chromium oxide catalyst IC-12-70. In combusting coarse particles (equivalent diameter 11.6–18.6 mm) of molded peat and anthracite mixture, the burn-up degree was 80.5 % at the top of the fluidized catalyst bed. The burn-up degree of the coarse particles fed to the bottom of the fluidized bed was estimated with allowance for the burn-up degree of fine particles moving through the bed. With the coarse molded particles of the peat and anthracite mixture fed to 1 m height catalyst bed, the burn-up degree was shown to reach no less than 95 %. When the catalyst used is 2 mm in size, the peat and anthracite particles comprised in the molded fuel must be no more than 1–1.5 mm in size in order to prevent from ash accumulation in the fluidized catalyst bed.
About the Authors
N. A. YazykovRussian Federation
A. D. Simonov
Russian Federation
Yu. V. Dubinin
Russian Federation
O. O. Zaikina
Russian Federation
References
1. Пармон В.Н., Груздков Ю.А., Бурдуков А.П., Беляев Л.С., Клер А.М., Кошелев А.А., Марченко О.В., Сутырина О.Б., Тюрина Э.А. // РХЖ. 1994. Т. 38. № 3. С. 40—55.
2. Алхасов А.Б. Возобновляемая энергетика. М: ФИМАТЛИТ, 2010. 256 с.
3. Пугач Л.И., Серант Ф.А., Серант Д.Ф. Нетрадиционная энергетика — возобновляемые источники, использование биомассы, термохимическая подготовка, экологическая безопасность: Учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006. 347 с.
4. Елистратов В.В. Возобновляемая энергетика. С-Пб: Изд-во Политехнического университета, 2011. 239 с.
5. Энергосбережение и возобновляемые источники энергии: Учебно-методическое пособие / Под общ. ред. проф. С.П. Кундаса С.П.. Минск: МГЭУ им. А.Д. Сахарова, 2011. 160 с.
6. НП «РОСторф» Потенциал и возможности использования торфа. Март 2014. http://rostorf.ru/files/prezentaciya_universal.pdf
7. Tcvetkov P.S. // Mires and Peat. 2017. Vol. 19. P. 1-12, http://www.mires-and-peat.net/media/map19/map_19_14.pdf.
8. Жовмир Н.М., Гелетуха Г.Г., Железная Т.А., Сленкин М.В. // Пром. теплотехника. 2006, Т. 28. № 2. С. 75—85.
9. Щудло Т.С., Дунаевская Н.И., Бесценный И.В., Бондзик Д.Л. Совместное сжигание угля и биомассы в факельных котлоагрегатах. VIII Всероссийская конференция с международным участием «Горение твердого топлива». Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, 13—16 ноября 2012 г. С. 111.1—111.8. http://www.itp.nsc.ru/conferences/gtt8/files/111Shchudlo.pdf.
10. Михалев А.В. Гидродинамика псевдоожиженного слоя и ее влияние на эффективность и экологичность процесса совместного сжигания антрацитового штыба и биогранул: Автореф. дис. ... канд. тех. наук: 05.17.08, 05.14.04. Тамбов, 2007. 18 с.
11. Исьемин Р.Л., Коняхин В.В., Кузьмин С.Н., Михалев А.В., Зорин А.Т., Будкова Е.В. // Енергетика та електрифжащя. Науково-виробничий журнал Мшстерства палива та енергетики Украши. 2006. № 9. С. 45—51.
12. Кирсанов Ю.И. Возобновляемые источники энергии в Кузбассе должны дополнять угольную генерацию. Всероссийская молодежная конференция «Экологические проблемы промышленно развитых и ресурсодобывающих регионов: пути решения. 22 декабря 2016. Доклад № 20 (электронный вариант сборника трудов). Кемерово: ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева». Доклад № 20.
13. Ходаков Ю.С. Оксиды азота и теплоэнергетика. М: ООО «ЭСТ-М», 2001. 416 с.
14. Oka S.N. Fluidized Bed Combastion. New York, Basel: Marcell Dekker, Ink, 2004. 590 p.
15. Белоусов В.Н., Смородин С.Н., Смирнова О.С. Топливо и теория горения. Ч. I. Топливо: Учебное пособие. СПб: СПбГТУРП, 2011. 84 с.
16. Тепловой расчет котлов (Нормативный метод). 3-е изд., перераб. и доп. СПб: Изд-во НПО ЦКТИ, 1998. 256 с.
17. Михайлов А.В. // Записки Горного института. 2016. Т. 220. С. 538—544.
18. Боресков Г.К. Гетерогенный катализ. М: Наука, 1986. 304 с.
19. Пармон В.Н., Исмагилов З.Р., Кириллов В.А., Симонов А.Д. // Катализ в промышленности. 2002. № 3. С. 20—29.
20. Пармон В.Н., Симонов А.Д., Садыков В.А., Тихов С.Ф. // Физика горения и взрыва. 2015. Т. 51. № 2. С. 5—13.
21. Симонов А.Д., Федоров И.А., Дубинин Ю.В., Языков Н.А., Яковлев В.А., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2012. № 3. С. 50—57.
22. Дубинин Ю.В., Симонов А.Д., Языков Н.А., Яковлев В.А. // Катализ в промышленности. 2015. Т. 15. № 3. С. 6—10.
23. Yazykov N.A., Dubinin Yu.V., Simonov A.D., Reshetnikov S.I., Yakovlev V.A. // Chem. Eng. J. 2016. Vol. 283. P. 649—655.
24. Чибисова Н.В. Практикум по экологической химии. Калининград: Калиниградский ун-ет, 1999. 94 с.
25. Языков Н.А., Симонов А.Д., Афлятунов А.С., Дубинин Ю.В., Селищева С.А., Яковлев В.А., Степаненко А.И. // Химия в интересах устойчивого развития. 2017. № 25. С. 333—341.
26. Современные подходы к исследованию и описанию про-цессов сушки пористых тел / Под ред. В.Н. Пармона. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. 300 с.
27. Зырянов В.В., Зырянов Д.В. Зола уноса — техногенное сырье. М: ООО «ИПЦ Маска», 2009. 320 с.
28. Тепловой расчет котлов (Нормативный метод). 3-е изд., перераб. и доп. СПб: Изд-во НПО ЦКТИ, 1998. 256 с.
29. Manovica V., Gruborb B., Loncarevic D. // Chem. Eng. Sci. 2006. Vol. 61. P. 1676-1685.
30. Vereshchagin S.N., Kondratenko E.V., Rabchevskii E.V., Anshits N.N., Solovyov L.A., Anshits A.G. // Kinet. Catal. 2012. V. 53. № 4. P. 4449-455.
31. Anshits A.G., Bajukov O.A, Kondratenko E.V., Anshits N.N., Pletnev O.V., Rabchevskii E.V., Solovyev L.A. // Appl. Catal. A: General . 2016. V. 524. P. 192-199.
32. Sharonova O.M., Anshits N.N., Solovyov L.A., Salanov A.N., Anshits A.G. // Fuel. 2013. V. 111. P. 332-343.
33. Sharonova O.M., Anshits N.N., Anshits A.G. // Inorg. Mater. 2013. V. 49. № 6. P. 586-594.
34. Galloway B.D., Sasmaz E., Padak B. // Fuel. 2015. Vol. 145. P. 79-83.
35. Fang F., Li Z.S., Cai N.S., Tang X.Y., Yang H.T. // Chem. Eng. Sci. 2011. V. 66. P. 1142-1149.
36. Farahbod F., Farahmand S. // Fuel. 2015. V. 156. P. 103-109.
37. Jia X., Wang Q., Cen K., Chen L. // Fuel. 2016. V. 163. P. 157-165.
38. Ибраева К.Т., Манаев Ю.О., Табакаев Р.Б., Языков Н.А., Заворин А.С. // Известия Томского политехнич. ун-та. Инжиниринг георесурсов. 2019. № 1. С. 191—200.
Review
For citations:
Yazykov N.A., Simonov A.D., Dubinin Yu.V., Zaikina O.O. Catalytic Fluidized-Bed Co-Combustion of Peat and Anthracite. Kataliz v promyshlennosti. 2019;19(3):227-234. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2019-3-227-234