Оцінка впливу температури, концентрації кисню та каталізаторів на окислення термоантрацитного вуглецевого матеріалу

Autor: Panov, Yevgen, Gomelia, Nikolai, Ivanenko, Olena, Vahin, Andrii, Leleka, Serhii
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 2, № 6 (98) (2019): Technology organic and inorganic substances; 43-50
Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 2, № 6 (98) (2019): Технологии органических и неорганических веществ; 43-50
Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 2, № 6 (98) (2019): Технології органічних та неорганічних речовин; 43-50
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: The effect of temperature, oxygen concentration and gas-air mixture flow rate on the oxidation efficiency of thermoanthracite carbon granular material with the formation of carbon monoxide and dioxide is considered. The modeled installation implies heating of the carbon material sample in a heat chamber with constant passing of the gas-air mixture obtained by adjusting the supply of air and carbon dioxide through the heating zone. The temperature range was 20–850 °C.It is found that noticeable oxidation of carbon material in a heat chamber during purging of gas-air mixtures with an oxygen content of 8–21 % begins at temperatures above 500 °C, and significant concentrations of carbon monoxide are formed at temperatures of 600–800 °C. It is determined that, at an oxygen concentration of 14 %, the content of carbon monoxide in flue gases is minimal in the chosen range of oxygen concentrations of 8–21 %.It is shown that the use of the gas mixture saturated with water vapor increases the efficiency of carbon monoxide reoxidation at temperatures of 650–850 °C, but when using the manganese catalyst, the catalytic effect of water vapor is not observed.The use of the manganese catalyst applied as microcrystals on the carbon material surface is proposed, which provides a significant reduction of CO concentrations at temperatures of 500–850 °C. The disadvantage of the process is a 1.6–2.0 times increase in carbon material losses due to the acceleration of coal oxidation to CO and CO2.The possibility to create certain conditions for the technological process of oxidation of thermoanthracite carbon granular material at enterprises to provide a reduction of the carbon monoxide content in oxidation products is presented
Рассмотрено влияние температуры, концентрации кислорода и расхода газовоздушной смеси на эффективность окисления термоантрацитного углеродного зернистого материала с образованием монооксида и диоксида углерода. Смоделированная установка предусматривала нагревание в термокамере образца углеродного материала при постоянном пропускании через зону нагревания газовоздушной смеси, полученной при регулировании подачи воздуха и углекислого газа. Температурный диапазон представлял 20–850 °С.Установлено, что заметное окисление углеродного материала в термокамере при продувке газовоздушных смесей с содержимым кислорода 8–21 начинается при температурах выше 500 °С, а значительные концентрации монооксида углерода образуются при температурах 600–800 °С. Определенно, что при концентрации кислорода 14 % содержание монооксида карбона в дымовых газах минимальное в выбранном диапазоне концентраций кислорода 8–21 %.Показано, что при использовании газовой смеси, насыщенной водяными парами, эффективность доокислення монооксида карбона растет при температурах 650–850 °С, однако при использовании марганцевого катализатора каталитического действия паров воды не наблюдается.Предложено использование марганцевого катализатора, нанесенного в виде микрокристаллов на поверхность углеродного материала, который обеспечивает существенное снижение концентраций СО при температурах 500–850 °С. Недостатком процесса является увеличение потерь углеродного материала в 1,6–2,0 раза за счет ускорения процессов окисления угля до СО и СО2.Представлена возможность создания на предприятиях определенных условий для проведения технологического процесса окисления термоантрацитного углеродного зернистого материала для обеспечения снижения содержания монооксида карбона в продуктах окисления
Розглянуто вплив температури, концентрації кисню та витрати газоповітряної суміші на ефективність окислення термоантрацитного вуглецевого зернистого матеріалу з утворенням монооксиду та діоксиду вуглецю. Змодельована установка передбачала нагрівання в термокамері зразку вуглецевого матеріалу при постійному пропусканні через зону нагрівання газоповітряної суміші, отриманої при регулюванні подачі повітря та вуглекислого газу. Температурний діапазон становив 20–850 °С. Встановлено, що помітне окислення вуглецевого матеріалу в термокамері при продуванні газоповітряних сумішей із вмістом кисню 8–21 % починається при температурах вищих 500 °С, а значні концентрації монооксиду вуглецю утворюються при температурах 600–800 °С. Визначено, що за концентрації кисню 14 % вміст монооксиду карбону у димових газах мінімальний у вибраному діапазоні концентрацій кисню 8–21 %.Показано, що при використанні газової суміші, насиченої водяними парами, ефективність доокислення монооксиду карбону зростає при температурах 650–850 °С, проте при використанні марганцевого каталізатору каталітичної дії парів води не спостерігається.Запропоновано використання марганцевого каталізатора, нанесеного у вигляді мікрокристалів на поверхню вуглецевого матеріалу, що забезпечує суттєве зниження концентрацій СО при температурах 500–850 °С. Недоліком процесу є збільшення втрат вуглецевого матеріалу в 1,6–2,0 рази за рахунок прискорення процесів окислення вугілля до СО та СО2.Представлено можливість створення визначених умов для проведення технологічного процесу окислення термоантрацитного вуглецевого зернистого матеріалу на підприємствах для забезпечення зниження вмісту монооксиду карбону в продуктах окислення
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: