Mô phỏng quá trình cháy viên nén nhiên liệu (RDF) trong không khí
##plugins.themes.academic_pro.article.main##
Author
-
Bùi Văn GaTrường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng, Việt NamHoàng Anh TuấnTrường Đại học Đông Á, Việt NamLê Khắc BìnhTrường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vinh, Việt NamCao Xuân TuấnĐại học Đà Nẵng, Việt NamVõ Anh VũTrường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng, Việt NamNguyễn Xuân SơnTrường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng, Việt NamVõ Như TùngTrường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng, Việt Nam
Từ khóa:
Syngas
Syngas, Viên nén nhiên liệu RDF
Năng lượng tái tạo
Khí hóa biomass
Nhiệt trị syngas
Tóm tắt
Xử lý chất thải rắn thông qua viên nén nhiên liệu RDF cho phép thu hồi triệt để tài nguyên, nâng cao hiệu suất chuyển hóa năng lượng và giảm phát thải ô nhiễm môi trường. Mô phỏng quá trình cháy của viên RDF trong khí quyển cung cấp các thông tin cần thiết để thực hiện mô phỏng quá trình tạo syngas trong lò khí hóa. Khi hệ số không khí dư ER tăng thì nhiệt độ cực đại của ngọn lửa tăng. Nhiệt độ cực đại đạt 1110K, 1154K, 1227K và 1338K lần lượt tương ứng với ER 0,3; 0,45; 0,65 và 0,95. Khi ER giảm thì nồng độ các chất CO, CH4, H2 tăng lên dẫn đến tăng nhiệt trị syngas Qsyn. Khi ER=0,32 thì Qsyn thu được từ quá trình cháy RDF-Trấu, RDF-Chất thải rắn và RDF-Gỗ vụn lần lượt là 5,3; 5,5 và 5,9 MJ/kg.
Tài liệu tham khảo
-
[1] Chalermcharoenrat, K. Laohalidanond, and S. Kerdsuwan, “Optimization ofcombustion behavior and producer gas quality from reclaimed landfill throughhighly densify RDF-gasification”. Energy Procedia, vol. 79, pp. 321-326, 2015. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.11.496
[2] Rezaei, F. Y. Panah, C. J. Lim, and S. Sokhansanj. “Pelletization of refuse-derivedfuel with varying compositions of plastic, paper, organic and wood”. Sustainability, vol. 12, pp. 46-45, 2020. https://doi.org/10.3390/su12114645.
[3] Kara. “Environmental and economic advantages associated with the use of RDFin cement kilns”. Resources, Conservation and Recycling, vol. 68, pp. 21–28, 2012. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2012.06.011.
[4] R. Boni, A. Chiavola, and S. Sbaffoni, “Pretreated waste landfilling: relationbetween leachate characteristics and mechanical behaviour”. Waste Management, vol. 26, pp. 1156–1165, 2006. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2006.01.001.
[5] Xu, A. Elomri, S. Pokharel, Q. Zhang, X. Ming, and W. Liu, “Global reverse supply chain design for solid waste recycling under uncertainties and carbon emission constraint”. Waste Manage, vol. 64, pp. 358–370, 2017.
[6] M. Tung, B. V. Ga, and T. T. Son. “Experimental study of RDF production from solid waste”. In Proceedings of the 24th National Coference in Fluid Machanic, Natural Science and Technology Publishing House, ISBN: 978-604-357-045-8, 2021, pp. 595-604.
[7] Aluri, A. Syed, D. W. Flick, J. D. Muzzy, C. Sievers, and P. K. Agrawal. “Pyrolysis and gasification studies of model refuse derived fuel (RDF) using thermogravimetric analysis”. Fuel Process Technol, vol. 179, pp. 154-66, 2018. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2018.06.010
[8] Daugherty. An Identification of Potential Binding Agents for Densified Fuel Preparation from Municipal Solid Waste: Phase 1. Final report, Argonne National Labm, A national laboratory of the U.S. Department of Energy Managed, 01-10-1986.
[9] S. Akdag, A. Atimtay, and F.D. Sanin, “Comparison of fuel value and combustion characteristics of two different RDF samples”. Waste Manag, vol. 47, pp. 217–224, 2016. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2015.08.037
[10] T. Pio, L. A. C. Tarelho, A. M. A. Tavares, M. A. A. Matos, and V. Silva, “Co-gasification of refused derived fuel and biomass in a pilot-scale bubbling fluidizedbed reactor”. Energy Conversion and Management. vol. 206, pp. 1-12, 2020. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2020.112476.
[11] Lombardi, E. Carnevale, and A. Corti, “A review of technologies and performancesof thermal treatment systems for energy recovery from waste”. Waste Manag, vol. 37, pp. 26–44, 2015. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2014.11.010
[12] Luque and J. G. Speight. “Gasification and synthetic liquid fuel production”, Woodhead Publishing Series in Energy. 2015, pp. 241-275.
[13] Genon and E. Brizio. “Perspectives and limits for cement kilns as a destination for RDF”. Waste management (New York, NY), vol. 28, no. 11, pp. 2375-2385, 2008.
[14] Sharma, P. Sheth, and B. N. Mohapatra. “Waste-to-Energy: Issues, challenges, and opportunities for RDF utilization in Indian cement industry”. In Proceedings of the 7th International Conference on Advances in Energy Research, Springer Proceedings in Energy. pp. 891-900, 2020.
[15] Materazzi, P. Lettieri, R. Taylor, and C. Chapman. “Performance analysis of RDF gasification in a two stage fluidized bed–plasma process”. Waste Management, vol. 47, pp. 256-266, 2016.
[16] Smolinski, K. Wojtacha-Rychter, and M. Krol et al. “Co-gasification of refuse-derived fuels and bituminous coal with oxygen/steam blend to hydrogen rich gas”. Energy, vol 254, pp. 1-14, 2022. https://doi.org/10.1016/j.energy.2022.124210
[17] Gülsaç, Y. Çetin, B. Engin, P. Aksoy, H. Karatas, and A. Sarıoglan. “Termochemical conversion behaviour of different biomass feedstock: pyrolysis and gasification”. J Turk Chem Soc Sec A: Chemistry, vol. 3, no. 3, pp. 731-746, 2016. https://doi.org/10.18596/jotcsa.287307. e731.
[18] Nowak, S. Stelmach, and M. Sajdak. “Significant waste properties in terms of applicability in the power industry”. Environment Protection Engineering, vol. 45, No. 4, pp 75-85, 2019. https://doi.org/10.5277/epe190406.
[19] Piao, S. Aono, M. Kondoh, and R. Yamazaki. “Combustion test of refuse derived fuel in a Fluidized bed”. Waste Management, vol. 20, pp. 443–447, 2000.
[20] Velis, S. Wagland, P. Longhurst, B. Robson, K. Sinfield, and S. Wise, et al. “Solid recovered fuel: influence of waste stream composition and processing on chlorine content and fuel quality”. Environmental Science & Technology, vol. 46, no. 3, pp. 1923–1931, 2012.
[21] E. Guo, X.L. Yang, H. Li, C.Z. Wu, Y. Chen, and F. Li, et al. “Release of hydrogen chloride from combustibles in municipal solid waste”. Environmental Science & Technology, vol. 35, no. 10, pp. 2001–2005, 2001.
[22] K. Dalai, N. Batta, I. Eswaramoorthi, and G.J. Schoenau, “Gasification of refuse derived fuel in a fixed bed reactor for syngas production”, Waste Management, vol. 29, pp. 252-258, 2009. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2008.02.009
[23] Galvagno, G. Casciaro, S. Casu, M. Martino, C. Mingazzini, A. Russo, and S. Portofino, “Steam gasification of tyre waste, poplar, and refuse-derived fuel: a comparative analysis”, Waste Management, vol. 29, pp. 678-689, 2009. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2008.06.003
[24] Baranowski, H. Pawlak-Kruczek, and M. Frydel. “Effect of gasifying agents and calcium oxide on gasification of low-rank coal and wastes”. Transactions of the institute of fluid-flow machinery; no. 137, pp. 141-155, 2017.
[25] Saidi, M. H. Gohari, and A. T. Ramezani. “Hydrogen production from waste gasification followed by membrane filtration: a review”. Environmental Chemistry Letters, vol. 18, pp. 1529-1556, 2020. https://doi.org/10.1007/s10311-020-01030-9.
[26] Chen, I. A. Jamro, S. R. Samo, T. Wenga, H. A. Baloch, B. Yan, and W. Ma. “Hydrogen-rich syngas production from municipal solid waste gasification through the application of central composite design: an optimization study”. International Association for Hydrogen Energy, vol. 45, no. 58, pp. 33260-33273, 2020. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.09.118
[27] V. Ga, B. T. M. Tu, T. T. H. Tung, and P. D. Long. “Simulation of RDF gasification in a downdraft gasifier”. Proceedings of the 24th National Coference in Fluid Machanic., Natural Science and Technology Publishing House, ISBN: 978-604-357-045-8, 2021, pp. 120-134.
[28] Prateek, S. Subhadip, P. N. Sheth, and B. N. Mohapatra. “Multizone model of a refused derived fuel gasification: A thermodynamic Semi-empirical approach”. Energy Conversion and Management, vol. 260, pp. 115621-115633. 2022. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.115621
[29] V. Ga, N.V. Dong, T.L.B. Tram, and H.N. Thanh. “Comparison of gasification efficiency of solid waste in agriculture production”. Proceedings of the 24th National Coference in Fluid Machanic, Natural Science and Technology Publishing House, ISBN: 978-604-357-045-8, 2021, pp. 135-147.
[30] T. T. Xuan, B. T. M. Tu, and B. V. Ga. “Simulation and experimental study of refuse-derived fuel gasification in an updraft gasifier”. International Journal of Renewable Energy Development, vol. 12, no. 3, pp. 601-614. 2023. https://doi.org/10.14710/ijred.2023.53994
[31] B. V. Ga et al., “Simultaion and experimental study of RDF gasification”. The University of Danang - Journal of Science and Technology, vol. 21, no. 2, pp. 78-83, 2023.
Xem thêm
Ẩn bớt
##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##
Đã Xuất bản
May 31, 2024
Download
Cách trích dẫn
Bùi Văn Ga, Hoàng Anh Tuấn, Lê Khắc Bình, Cao Xuân Tuấn, Võ Anh Vũ, Nguyễn Xuân Sơn, và Võ Như Tùng. “Mô phỏng Quá trình cháy Viên nén Nhiên liệu (RDF) Trong không Khí”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 22, số p.h 5A, Tháng Năm 2024, tr 35-41, https://jst-ud.vn/jst-ud/article/view/9137.