کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7159161 1462804 2018 7 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Experimental investigation of sewage sludge solid waste conversion to syngas using high temperature steam gasification
ترجمه فارسی عنوان
بررسی آزمایشگاهی تبدیل زائدات جامد لجن فاضلاب به گاز سنتز با استفاده از گازی‏سازی بخار در دمای بالا
کلمات کلیدی
گازی کردن بخار، لجن فاضلاب، درجه حرارت بالا، هدر، دینامیک، تبدیل کربن، فرآیند دسته ای،
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1.مقدمه

2- طرز عمل و راه اندازی سیستم آزمایشگاهی 

شکل 1: مدل سه بعدی سیستم گازی سازی بخار و اجزای آن.

3- تحلیل سیستم 

3-1- هیدرودینامیک

شکل 2: حداقل سرعت سیال شدن نسبت به دما و قطر ذرات مواد اولیه.

شکل 3: حداقل سرعت سیال شدن نسبت به قطر ذرات مواد اولیه در دمای   1000.

3-2- تولید گاز سنتز و تبدیل کربن

جدول 1: تحلیل تقریبی و نهایی لجن فاضلاب.

4- نتایج و بحث

4-1- تولید گاز سنتز

شکل 4: نرخ تولید گاز سنتز و اجزای آن در طول زمان (3 گرم از لجن فاضلاب خشک شده در دمای راکتور   1000 با دبی بخار gr/min 5)

4-2- اثرات دبی بخار 

شکل 5: پروفایل های تولید گاز سنتز برای دبی های بخار مختلف (3 گرم مواد خام لجن فاضلاب خشک شده در دمای بخار   1000)

شکل 6: اثر دبی بخار. (a) کل حجم های گاز سنتز و هر جزء گاز سنتز تولید شده و (b) غلظت کلی اجزای گاز سنتز (3 گرم مواد خام لجن فاضلاب خشک شده در دمای بخار   1000)

4-3- تبدیل کربن

شکل 7: کسر های کربن باقیمانده محاسبه شده از تولید گاز نسبت به مقایس زمانی نرمال شده برای دبی های مختلف بخار برای گازی سازی لجن فاضلاب.

جدول 2: ثابت های تطابق منحنی: تندی و نقطه تبدیل 50% برای دبی های مختلف بخار.

5- نتیجه گیری 

 
ترجمه چکیده
لجن فاضلاب حاصل از تأسیسات تصفیه ی فاضلاب باید پیش از دفع، مورد استفاده قرار گیرد. لجن به طور معمول تحت فرآیند هضم بی هوازی قرار می‏گیرد و نیز منبع خوبی برای تولید سوخت های دیگر می باشد. گازی سازی بخار در دمای بالا فرآیندی است که مواد آلی را به گاز سنتز (syngas) غنی از هیدروژن تجزیه می کند. در این مطالعه، سیستم گازی سازی بخار در مقیاس آزمایشگاهی توسعه داده شده که لجن فاضلاب را به گاز سنتز ارزشمند تبدیل می کند و به صورت آزمایشگاهی ارزیابی شده است. این مطالعه به طور خاص بر روی بررسی سینتیک های شیمیایی تولید گاز سنتز و تجزیه مواد خام در فرآیندی ناپیوسته تمرکز دارد. نرخ تولید و غلظت ترکیبات گاز سنتز اندازه گیری شده و در طی گازی سازی، تغییرات نسبت به زمان در موازنه ی کربن ردیابی شده است که نحوه ی تغییر نرخ واکنش را در طول زمان نشان می دهد. یافته‏ها نشان می دهد که تغییرات نرخ جریان بخار، واکنش های گازی سازی را از نظر ترمودینامیکی و هیدرودینامیکی اصلاح می کند. فرآیندهای گازی‏سازی به منظور درک اثرات دبی مختلف بخار با منحنی لگاریتمی تطابق داده شده است. نتایج نشان می‏دهد که جهت دستیابی به شرایط عملیاتی بهینه، سرعت واکنش شیمیایی تحت کنترل است که به طور بالقوه باعث کاهش زمان فرآیند و مصرف بخار می شود؛ در حالی که بازده گاز سنتز افزایش می یابد. این مطالعه به درک کامل فرآیندهای گازی سازی لجن فاضلاب و سینتیک واکنش های شیمیایی گازی سازی بیشتر کمک می کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی (عمومی)
چکیده انگلیسی
Sewage sludge from wastewater treatment facilities needs to be treated before it can be disposed of. While it is typically processed through an anaerobic digestion process, sludge can also be a good feedstock for alternative fuel production. High-temperature steam gasification is a process that decomposes organic materials into synthesis gas (syngas) with a high hydrogen concentration. In this study, a lab-scale steam gasification system which converts sewage sludge into valuable syngas was developed and experimentally evaluated. This study specifically focuses on investigating the chemical kinetics of syngas generation and feedstock decomposition in a batch process. The syngas generation rates and concentrations of syngas constituents were measured, and changes in carbon balance during gasification were tracked with respect to time, which shows how reaction rates vary over time. It was found that variations in steam flow rates modified the gasification reactions both thermodynamically and hydrodynamically. The gasification processes were fitted into logistics curves to understand the effects of different steam flow rates. The results indicate that the chemical reaction velocity can be controlled to achieve optimum operating conditions, which potentially can reduce both processing time and steam consumption while maximizing the syngas yield. This study would contribute more to the complete understanding of the sewage sludge gasification processes and the kinetics of the gasification chemical reactions.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Energy Conversion and Management - Volume 158, 15 February 2018, Pages 430-436
نویسندگان
, , ,