Научная статья на тему 'ОСОБЕННОСТИ ГИДРОДИНАМИКИ БИДИСПЕРСНОГО КИПЯЩЕГО СЛОЯ'

ОСОБЕННОСТИ ГИДРОДИНАМИКИ БИДИСПЕРСНОГО КИПЯЩЕГО СЛОЯ Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
43
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АНТРАЦИТОВЫЙ ШТЫБ / БИДИСПЕРСНЫЙ СЛОЙ / БИОУГОЛЬ / ВЛАЖНАЯ ТОРРЕФИКАЦИЯ / ПЕЛЛЕТЫ / ПОЛИДИСПЕРСНОСТЬ / ПСЕВДООЖИЖЕНИЕ

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Милованов О.Ю., Исьёмин Р.Л., Климов Д.В., Кох-Татаренко В.С., Ларина О.М.

Выполнено экспериментальное исследование псевдоожижения двух типов бидисперсного слоя с выраженной бимодальностью распределения частиц по размерам. Показана возможность использования эквивалентного диаметра частиц смеси, рассчитанного по средневесовому диаметру составляющих смесь частиц.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Милованов О.Ю., Исьёмин Р.Л., Климов Д.В., Кох-Татаренко В.С., Ларина О.М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

FEATURES OF HYDRODYNAMICS OF A BEDISPERSE BOILING LAYER

An experimental study of fluidization of two types of bidispersed layer with a pronounced bimodal particle size distribution has been carried out. The possibility of using the equivalent diameter of the mixture particles, calculated from the weight average diameter of the particles constituting the mixture, is shown.

Текст научной работы на тему «ОСОБЕННОСТИ ГИДРОДИНАМИКИ БИДИСПЕРСНОГО КИПЯЩЕГО СЛОЯ»

УДК 665.7.032.5

Б01: 10.17277/уе81шк.2021.04.рр.615-624

ОСОБЕННОСТИ ГИДРОДИНАМИКИ БИДИСПЕРСНОГО КИПЯЩЕГО СЛОЯ

О. Ю. Милованов1, Р. Л. Исьёмин1, Д. В. Климов1, В. С. Кох-Татаренко1, О. М. Ларина2, Э. К. Бучилко3

Управление фундаментальных и прикладных исследовании; penergy@list.ru; ФГБОУ ВО «ТГТУ» (1), г. Тамбов, Россия; ФГБУН «Объединенный институт высоких температур РАН» (2), г. Москва, Россия; ГНУ «Институт тепло- и массообмена имени А. В. Лыкова» НАН Беларуси (3), г. Минск, Республика Беларусь

Ключевые слова: антрацитовый штыб; бидисперсный слой; биоуголь; влажная торрефикация; пеллеты; полидисперсность; псевдоожижение.

Аннотация: Выполнено экспериментальное исследование псевдоожижения двух типов бидисперсного слоя с выраженной бимодальностью распределения частиц по размерам. Показана возможность использования эквивалентного диаметра частиц смеси, рассчитанного по средневесовому диаметру составляющих смесь частиц.

Обозначения

3 Аг _ р? ^т ( - ) - число Архимеда; Б - диаметр колонны, м; йт - эквивалентный диаметр частиц смеси, м; ё(1) и ё(2) - диаметры частиц i-й фракции первого и второго компонентов бидисперсной смеси, м; g - ускорение свободного падения, м/с2; т? - динамическая вязкость газа, кг/(м-с); N(1) и N(2) - числа фракций первого и второго компонентов смеси; АР - перепад давления в зернистом слое, Па; и, ит{ - скорости соответственно фильтрации газа и начала псевдоожижения, м/с; иь и и8 - скорости начала псевдоожижения соответственно крупных и мелких частиц, м/с; е - порозность; р8, р? - плотности частиц и газа, кг/м3, соответственно; ф - массовая доля крупных частиц бидисперсной смеси; П - массовая доля ьй фракции Индексы экс - эксперимент; Ь, 8 - соответственно крупные и мелкие частицы; е - эквивалентный; f - флюид (газ); т - смесь; т? - начало псевдоожижения

Введение

Термохимические технологии рассматриваются как перспективные для конверсии биоотходов в горючие газы, биомасла или твердые продукты, которые могут быть использованы как биотопливо, удобрение или улучшитель почвы [1, 2]. Среди термохимических технологий, большинство из которых предполагает использование сухого сырья, гидротермальная карбонизация, а также влажная торрефикация позволяют перерабатывать биоотходы высокой влажности [3 - 9] и получать биоуголь.

В последние годы влажная торрефикация стала привлекать внимание исследователей, благодаря возможности получения биоугля, который может быть использован в процессах адсорбции [8, 9] и синтеза активированного угля [10 - 12]. Влажная торрефикация биомассы позволяет получить биоуголь с более высокой концентрацией кислородных функциональных групп и низкой степенью ароматизации, что делает его более пригодным для дальнейшей химической активации [10, 13].

Обычно процесс влажной торрефикации осуществляется в течении нескольких часов в воде при температуре 180.. .260 °С и под таким давлением, чтобы вода находилась в жидком состоянии [3]. Однако известны варианты влажной торрефикации биомассы в среде пара, находящегося под давлением много выше атмосферного (до 4 МПа) [14, 15], или в среде перегретого водяного пара при атмосферном давлении и температуре до 350 °С [16]. Использование перегретого пара под атмосферным давлением упрощает конструкцию и снижает металлоемкость реактора для торрефикации; продолжительность процесса составляет не несколько часов, а 15 мин; резко сокращается выход отходов - грязной воды, которая также требует утилизации.

Предложено осуществлять процесс влажной торрефикации в кипящем слое в среде перегретого водяного пара при избыточном давлении не более 0,07 МПа. При реализации предлагаемого способа влажной торрефикации возникает проблема, связанная со слабой изученностью гидродинамики кипящего слоя, основную часть которого представляют частицы инертного материала (к примеру, угольной золы), в которых должны свободно «плавать» кусочки биомассы, имеющие сложную форму и существенно большие размеры, чем частицы песка.

Цель работы - исследование псевдоожижения бидисперсных зернистых слоев с частицами различных фракций в условиях переработки отходов.

Экспериментальная часть

Исследовалась смесь полидисперсных мелких частиц одного сорта с достаточно крупными монодисперсными частицами другого сорта. Данную смесь можно условно назвать квазибидисперсной, поскольку каждый из двух сортов составляющих ее частиц тоже представляет собой полидисперсную смесь. Опыты по псевдоожижению указанной смеси проводились в прозрачной колонне прямоугольного поперечного сечения 485*194 мм с перфорированным газорапредели-телем 5%-го живого сечения.

Гистограмма распределений указанных полидисперсных материалов свидетельствуют об их выраженной бимодальности (рис. 1). Массовая доля частиц одного сорта в смеси варьировалась в диапазоне 0. 1. Скорость начала псевдоожижения каждого дисперсного материала при 30 °С предварительно определялась экспериментально и составляла 1,0 и 2,43 м/с соответственно для частиц угольной золы и пеллет с плотностью 1 400 и 1 300 кг/м3.

На рисунке 2 показаны экспериментальные зависимости ДР(и, ф) для исследованной квазибидисперсной системы. Скорости начала псевдоожижения определялись на основе визуальных наблюдений и сравнивались с зависимостями ДР(и).

п, % 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1

0

0...0,5 0,5.1 1...2 2.4 4...6 более 6 13,8 ^ мм

Рис. 1. Гистограммы распределения фракций смеси:

¡¡ЭД; - антрацитовый штыб; ^ - пеллеты из соломы

АР, Па

400

300

200

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2 и, м/с

Рис. 2. Графики зависимости перепада давления АР смеси угольной золы с пеллетами из соломы от скорости фильтрации и при ф:

1 - 0,2; 2 - 0,4; 3 - 0,5; 4 - 0,6; 5 - 0,8; 6 - 1,0

1

4

Анализ и обобщение полученных результатов

В литературе [17 - 24] дано описание двух основных методов расчета скорости начала псевдоожижения полидисперсной смеси, которые условно можно назвать дифференциальным и интегральным. Первый метод оперирует детальным фракционным составом смеси [17 - 21], второй - только скоростями начала псевдоожижения компонентов смеси [22 - 24]. В основу дифференциального метода положены понятия об эквивалентном диаметре смеси, уравнение Эргана [25] и условие взвешивания слоя при и = и^:

р§ 8 (1 - в) = 150 ^ + 1,75Ц^^к (1)

е3 d¿ е3 <

Одним из самых популярных приближенных решений уравнения (1) при е = 0,4 является интерполяционная формула Тодеса [17]

ит{ —

Аг

р*dm 1400 + 5,227АТ ' Точное решение квадратного уравнения (1) при е = 0,4 имеет вид

ит — ((661,2 + 0,0366Аг - 25,71).

(2)

(3)

Основная проблема, возникающая при использовании уравнений (2) и (3), заключается в определении для конкретной дисперсной смеси эквивалентного диаметра dm. Такую величину можно получить, усредняя различные степени диаметра частиц отдельных фракций [26]:

4 .

При К = 1 определяется средневесовой диаметр частиц, а при К = -1 - их среднеповерхностный диаметр. Применительно к исследуемым квазибидисперс-ным системам формула (3) принимает для средневесового и среднеповерхностно-го диаметров соответственно следующий вид:

(N(1)

dm — dl — ф

I Л®

г—1

+ (1 -ф)

(N(2)

I 4(2Ч2)

г —1

(4)

d т — d 2 —

1

N(1) „(1) N(2) „(2) '

ф1 >+(1 -ф)1 Пр

(5)

В уравнениях (4) и (5) плотности обоих компонентов смеси считаются равными. В обратном случае они приводятся к единой плотности на основе принципа гидродинамической эквивалентности по формуле [17]

7(1е)

"I

1400 + 5,22 — д/ АГ Р2

Р1

Я

р2 1400 + 5,22.

Ж1)

(6)

где Р1 и р2 - плотности соответственно первого и второго компонентов бидис-персной смеси; d<('¡e> - эквивалентный диаметр фракции первого компонента,

приведенный к плотности второго р2.

Как видно из формул (4) и (5), диаметры d1 и d2 могут быть существенно разными. Например, для смеси, где много мелких фракций, при расчете по формуле (5) получаются величины d2, существенно заниженные по сравнению с d1, что приведет к большой разнице в скоростях начала псевдоожижения (табл. 1). Для смеси угольной золы и пеллет из соломы, для которой соотношение средне-весовых диаметров частиц золы и пеллет составляет 5,0, расчеты по (4) дают существенно лучшее совпадение с (ит)экс, чем (5). Расчеты ит* по приближенному и точному решению уравнения Эргана (1) для dm = dl дают достаточно близкие результаты (см. табл. 1).

Таблица 1

Эквивалентные диметры и скорости начала псевдоожижения смесей при 30 °С

Образец d1 d2 Ф umf(d1), м/с (2) umf(d2), м/с (2) (umf)экс, м/с umf, м/с umf(d1), м/с (3)

Угольная зола 2,70 0,95 0 0,84 0,27 1,0 1,0 0,93

Пеллеты 13,80 13,8 1,0 2,29 2,29 2,43 2,43 2,32

Угольная зола + + пеллеты из соломы 4,90 1,17 0,2 1,29 0,36 1,33 1,20 1,36

7,10 9,30 11,50 1,51 2,15 3,73 0,4 0,6 0,8 1,63 1,9 2,13 0,48 0,69 1,07 1,53 2,07 2,27 1,40 1,70 2,04 1,67 1,94 2,16

Интегральный метод определения um оперирует только скоростями начала псевдоожижения компонентов бидисперсной смеси, которые легко измерить экспериментально [17]. Одна из последних таких зависимостей получена в [23] для условий, когда размеры компонентов смеси отличаются столь значительно, что наблюдается явление суффозии, когда мелкие фракции могут фильтроваться через «скелет» крупных:

Umf -1 JUb - ib,4. (7)

us l us )

Расчеты по (7) также неплохо согласуются с опытными величинами umf для обеих бидисперсных систем (см. табл. 1). Отметим, что практически такие же результаты дает зависимость [24]

umf =Ф ub +(1 -ф) us. (8)

Заключение

Экспериментальное исследование псевдоожижения двух видов бидисперсных слоев, отличающихся характером распределения составляющих их частиц по фракциям, показало, что среднеповерхностный диаметр (5) может применяться только при отношении размеров частиц < 2. Метод определения скорости начала псевдоожижения смеси, основанный на определении скоростей начала псевдоожижения ее составляющих, позволяет удовлетворительно описать опытные данные с использованием уравнений (7) и (8).

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и БРФФИ в рамках научного проекта № 19-58-04004.

Список литературы

1. Poultry Litter Gasification in a Fluidized Bed Reactor: Effects of Gasifying Agent and Limestone Addition / D. S. Pandey, M. Kwapinska, A. Gómez-Barea [et al.] // Energy & Fuels. - 2016. - Vol. 30 (4). - P. 3085 - 3096. doi: 10.1021/acs.energyfuels.6b00058

2. Updraft Gasification of Poultry Litter at Farm-Scale-A Case Study / N. Taupe, D. Lynch, R. Wnetrzak [et al.] // Waste Management. - 2016. - Vol. 50. - P. 324 - 333. doi: 10.1016/j.wasman.2016.02.036

3. Bach, Q.-Vu. Upgrading Biomass Fuels Via Wet Torrefaction: a Review and Comparison with Dry Torrefaction / Q.-Vu Bach, 0. Skreiberg // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2016. - Vol. 54. - P. 665 - 677. doi: 10.1016/j.rser.2015.10.014

4. Thermal Pretreatment of Lignocellulosic Biomass / W. Yan, T. C. Acharjee, C. J. Coronella, V. R. Vasquez // Environmental Progress & Sustainable Energy. -2009. - Vol. 28, Issue 3. - P. 435 - 440. doi: 10.1002/ep.10385

5. Chen, W.-H. Hydrothermal Carbonization of Sugarcane Bagasse Via Wet Torrefaction in Association with Microwave Heating / W.-H. Chen, S.-C. Ye, H.-K. Sheen // Bioresour Technology. - 2012. - Vol. 118. - P. 195 - 203. doi: 10.1016/j.biortech.2012.04.101

6. Mass and Energy Balances of Wet Torrefaction of Lignocellulosic Biomass / W. Yan, J. T. Hastings, T. C. Acharjee [et al.] // Energy & Fuels. - 2010. - Vol. 24 (9). -P. 4738 - 4742. doi: 10.1021/ef901273n

7. Runge, T. Improving Biomass Combustion Quality Using a Liquid Hot Water Treatment / T. Runge, P. Wipperfurth, C. Zhang // Biofuels. - 2013. - Vol. 4. -P. 73 - 83. doi: 10.4155/bfs.12.70

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

8. Comparative Assessment of Wet Torrefaction / Q.-Vu Bach, K.-Q. Tran, R. A. Khalil [et al.] // Energy & Fuels. - 2013. - Vol. 27. - P. 6743 - 6753. doi: 10.1021/ef401295w

9. Wet Torrefaction of Forest Residues / Q.-Vu Bach, K.-Q. Tran, R. A. Khalil, 0. Skreiberg // Energy Procedia. - 2014. - Vol. 61. - P. 1196 - 1199. doi: 10.1016/ j.egypro.2014.11.1052

10. Liu, Z. Removal of Lead from Water Using Biochars Prepared from Hydrothermal Liquefaction of Biomass / Z. Liu, F. S. Zhang // Journal of Hazardous Materials. - 2009. - Vol. 167, Issue 1-3. - P. 933 - 939. doi: 10.1016/j.jhazmat. 2009.01.085

11. Liu, Z. Characterization and Application of Chars Produced from Pinewood Pyrolysis and Hydrothermal Treatment / Z. Liu, F. S. Zhang, J. Wu // Fuel. - 2010. -Vol. 89, Issue 2. - P. 510 - 514. doi: 10.1016/j.fuel.2009.08.042

12. Sevilla, M. High Density Hydrogen Storage in Superactivated Carbons from Hydrothermally Carbonized Renewable Organic Materials / M. Sevilla, A. Fuertes, R. Mokaya // Energy & Environmental Science. - 2011. - Vol. 4. - P. 1400 - 1410. doi: 10.1039/C0EE00347F

13. Sevilla, M. Sustainable Porous Carbons with a Superior Performance for CO2 Capture / M. Sevilla, A. B. Fuertes // Energy & Environmental Science. - 2011. -Vol. 4. - P. 1765 - 1771. doi: 10.1039/C0EE00784F

14. Improvement of Pelletability of Woody Biomass by Torrefaction under Pressurized Steam / S. Kudo, J. Okada, S. Ikeda [et al.] // Energy & Fuels. - 2019. -Vol. 33 (11). - P. 11253 - 11262. doi: 10.1021/acs.energyfuels.9b02939

15. Pressurized Steam Torrefaction of Biomass: Focus on Solid, Liquid, and Gas Phase Distributions / P. Brachi, F. Miccio, G. Ruoppolo, M. Miccio // Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2017. - Vol. 56 (42). - P. 12163 - 12173. doi: 10.1021/acs.iecr.7b02845

16. Superheated Steam as Carrier Gas and the Sole Heat Source to Enhance Biomass Torrefaction / D. Zhang, X. Chen, Z. Qi [et al.] // Bioresource Technology. -2021. - Vol. 331. - P. 124955. doi: 10.1016/j.biortech.2021.124955

17. Аэров, М. Э. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим зернистым слоем / М. Э. Аэров, О. М. Тодес. - Л. : Химия, 1968. - 510 c.

18. Karmar, M. K. Fluidization Behavior of Binary Mixtures Using Sand and Biomass / M. K. Karmar, S. Haldar, P. K. Chatterjee // Int. J. Emerg. Technol. Adv. Eng. - 2012. - Vol. 2, Issue 11. - P. 651 - 657.

19. Chok, V. S. Minimum and Complete Fluidization Velocity for Sand-Palm Shell Mixtures. Part 1: Fluidization Behavior and Characteristic Velocities / V. S. Chok, A. Gorin, H. B. Chua // American Journal of Applied Sciences. - 2010. - No. 7(6). -P. 763 - 772.

20. Oliveira, T. J. P. Bubbling Fluidization of Biomass and Sand Binary Mixtures: Minimum Fluidization Velocity and Particle Segregation / T. J. P. Oliveira, C. R. Cardoso, C. H. Ataide // Chemical Engineering and Processing. - 2013. - Vol. 72. -P. 113 - 121. doi: 10.1016/j.cep.2013.06.010

21. Formisani, B. Fluidization of Mixtures of Two Solids Differing in Density or Size / B. Formisani, R. Girimonte, V. Vivacqua // AIChE Journal. - 2011. - Vol. 57, No. 9. - P. 2325 - 2333. doi: 10.1002/aic.12450

22. Rowe, P. N. Minimum Fluidization Velocity of Multicomponent Particle Mixtures / P. N. Rowe, A. W. Nienow // Chemical Engineering Science. - 1975. -Vol. 30, Issue 11. - P. 1365 - 1369. doi: 10.1016/0009-2509(75)85066-4

23. Пицуха, Е. А. Особенности псевдоожижения бидисперсных слоев в условиях суффозии / Е. А. Пицуха, Ю. С. Теплицкий, Э. К. Бучилко // Инженерно-физический журнал. - 2017. - Т. 90, № 6. - С. 1451 - 1456.

24. Reina, J. Redicting the Minimum Fluidization Velocity of Polydisperse Mixtures of Scrapwood Particles / J. Reina, E. Velo, L. Puigjaner // Powder Technology. - 2000. - Vol. 111, Issue 3. - P. 245 - 251. doi: 10.1016/S0032-5910(00)00226-6

25. Ergun, S. Fluid Flow through Packed Columns / S. Ergun // Journal of Chemical Engineering Progress. - 1952. - Vol. 48, No. 2. - P. 89 - 94.

26. Аэров, М. Э. Аппараты со стационарным зернистым слоем / М. Э. Аэров, О. М. Тодес, Д. А. Наринский. - Л. : Химия, 1979. - 176 c.

27. Теплицкий, Ю. С. Скорость полного ожижения слоя полидисперсных зернистых материалов / Ю. С. Теплицкий, В. И. Ковенский // Инженерно-физический журнал. - 2009. - Т. 82, № 2. - С. 296 - 300.

Features of Hydrodynamics of a Bedisperse Boiling Layer

O. Yu. Milovanov1, R. L. Isyemin1, D. V. Klimov1, V. S. Kokh-Tatarenko1, O. M. Larina2, E. K. Buchilko3

Department of Fundamental and Applied Research, penergy@list.ru; TSTU (1), Tambov, Russia; Joint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of Sciences (2), Moscow, Russia; Institute of Heat and Mass Transfer named after A. V. Lykov of NAS of Belarus (3), Minsk, Republic of Belarus

Keywords: anthracite rock; bidispersed layer; biochar; wet torrefaction; pellets; polydispersity; fluidization.

Abstract: An experimental study of fluidization of two types of bidispersed layer with a pronounced bimodal particle size distribution has been carried out. The possibility of using the equivalent diameter of the mixture particles, calculated from the weight average diameter of the particles constituting the mixture, is shown.

References

1. Pandey D.S., Kwapinska M., Gomez-Barea A. [et al.] Poultry Litter Gasification in a Fluidized Bed Reactor: Effects of Gasifying Agent and Limestone Addition, Energy & Fuels, 2016, vol. 30 (4), pp. 3085-3096, doi: 10.1021/acs.energyfuels.6b00058

2. Taupe N., Lynch D., Wnetrzak R. [et al.] Updraft Gasification of Poultry Litter at Farm-Scale-A Case Study, Waste Management, 2016, vol. 50, pp. 324-333, doi: 10.1016/j.wasman.2016.02.036

3. Bach Q.-Vu, Skreiberg 0. Upgrading Biomass Fuels Via Wet Torrefaction: a Review and Comparison with Dry Torrefaction, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2016, vol. 54, pp. 665-677, doi: 10.1016/j.rser.2015.10.014

4. Yan W., Achaijee T.C., Coronella C.J., Vasquez V.R. Thermal Pretreatment of Lignocellulosic Biomass, Environmental Progress & Sustainable Energy, 2009, vol. 28, issue 3, pp. 435-440, doi: 10.1002/ep.10385

5. Chen W.-H., Ye S.-C., Sheen H.-K. Hydrothermal Carbonization of Sugarcane Bagasse Via Wet Torrefaction in Association with Microwave Heating, Bioresour Technology, 2012, vol. 118, pp. 195-203, doi: 10.1016/j.biortech.2012.04.101

6. Yan W., Hastings J.T., Acharjee T.C., Coronella C.J., Vasquez V.R. Mass and Energy Balances of Wet Torrefaction of Lignocellulosic Biomass, Energy & Fuels, 2010, vol. 24 (9), pp. 4738-4742, doi: 10.1021/ef901273n

7. Runge T., Wipperfurth P., Zhang C. Improving Biomass Combustion Quality Using a Liquid Hot Water Treatment, Biofuels, 2013, vol. 4, pp. 73-83, doi: 10.4155/ bfs.12.70

8. Bach Q.-Vu, Tran K.-Q., Khalil R.A., Skreiberg 0., Seisenbaeva G. Comparative Assessment of Wet Torrefaction, Energy & Fuels, 2013, vol. 27, pp. 6743-6753, doi: 10.1021/ef401295w

9. Bach Q.-Vu, Tran K.-Q., Khalil R.A., Skreiberg 0. Wet Torrefaction of Forest Residues, Energy Procedia, 2014, vol. 61, pp. 1196-1199, doi: 10.1016/j.egypro. 2014.11.1052

10. Liu, Z. Removal of Lead from Water Using Biochars Prepared from Hydrothermal Liquefaction of Biomass / Z. Liu, F. S. Zhang // Journal of Hazardous Materials. - 2009. - Vol. 167, Issue 1-3. - P. 933 - 939. doi: 10.1016/j.jhazmat. 2009.01.085

11. Liu Z., Zhang F.S., Wu J. Characterization and Application of Chars Produced from Pinewood Pyrolysis and Hydrothermal Treatment, Fuel, 2010, vol. 89, issue 2, pp. 510-514, doi: 10.1016/j.fuel.2009.08.042

12. Sevilla M., Fuertes A., Mokaya R. High Density Hydrogen Storage in Superactivated Carbons from Hydrothermally Carbonized Renewable Organic Materials, Energy & Environmental Science, 2011, vol. 4, pp. 1400-1410, doi: 10.1039/C0EE00347F

13. Sevilla M., Fuertes A.B. Sustainable Porous Carbons with a Superior Performance for CO2 Capture, Energy & Environmental Science, 2011, vol. 4, pp. 1765-1771, doi: 10.1039/C0EE00784F

14. Kudo S., Okada J., Ikeda S. [et al.] Improvement of Pelletability of Woody Biomass by Torrefaction under Pressurized Steam, Energy & Fuels, 2019, vol. 33 (11), pp. 11253-11262, doi: 10.1021/acs.energyfuels.9b02939

15. Brachi P., Miccio F., Ruoppolo G., Miccio M. Pressurized Steam Torrefaction of Biomass: Focus on Solid, Liquid, and Gas Phase Distributions, Industrial & Engineering Chemistry Research, 2017, vol. 56 (42), pp. 12163-12173, doi: 10.1021/acs.iecr.7b02845

16. Zhang D., Chen X., Qi Z. [et al.] Superheated Steam as Carrier Gas and the Sole Heat Source to Enhance Biomass Torrefaction, Bioresource Technology, 2021, vol. 331, p. 124955, doi: 10.1016/j.biortech.2021.124955

17. Aerov M.E., Todes O.M. Gidravlicheskiye i teplovyye osnovy raboty apparatov so statsionarnym i kipyashchim zernistym sloyem [Hydraulic and thermal foundations of the work of devices with a stationary and boiling granular layer], Leningrad: Khimiya, 1968, 510 p. (In Russ.)

18. Karmar M.K., Haldar S., Chatterjee P.K. Fluidization Behavior of Binary Mixtures Using Sand and Biomass, Int. J. Emerg. Technol. Adv. Eng., 2012, vol. 2, issue 11, pp. 651-657.

19. Chok V.S., Gorin A., Chua H.B. Minimum and Complete Fluidization Velocity for Sand-Palm Shell Mixtures. Part 1 : Fluidization Behavior and Characteristic Velocities, American Journal of Applied Sciences, 2010, no. 7(6), pp. 763-772.

20. Oliveira T.J.P., Cardoso C.R., Ataide C.H. Bubbling Fluidization of Biomass and Sand Binary Mixtures: Minimum Fluidization Velocity and Particle Segregation, Chemical Engineering and Processing, 2013, vol. 72, pp. 113-121, doi: 10.1016/j.cep. 2013.06.010

21. Formisani B., Girimonte R., Vivacqua V. Fluidization of Mixtures of Two Solids Differing in Density or Size, AIChE Journal, 2011, vol. 57, no. 9, pp. 2325-2333, doi: 10.1002/aic.12450

22. Rowe P.N., Nienow A.W. Minimum Fluidization Velocity of Multicomponent Particle Mixtures, Chemical Engineering Science, 1975, vol. 30, issue 11, pp. 1365-1369, doi: 10.1016/0009-2509(75)85066-4

23. Pitsukha Ye.A., Teplitskiy Yu.S., Buchilko E.K. [Features of fluidization of bidispersed layers under suffusion conditions], Inzhenerno-fizicheskiy zhurnal [Engineering Physics Journal], 2017, vol. 90, no. 6, pp. 1451-1456. (In Russ., abstract in Eng.)

24. Reina J., Velo E., Puigjaner L. Redicting the Minimum Fluidization Velocity of Polydisperse Mixtures of Scrapwood Particles, Powder Technology, 2000, vol. 111, issue 3, pp. 245-251, doi: 10.1016/S0032-5910(00)00226-6

25. Ergun S. Fluid Flow through Packed Columns, Journal of Chemical Engineering Progress, 1952, vol. 48, no. 2, pp. 89-94.

26. Aerov M.E., Todes O.M., Narinskiy D.A. Apparaty so statsionarnym zernistym sloyem [Apparatuses with a stationary granular layer], Leningrad: Khimiya, 1979, 176 p. (In Russ.)

27. Teplitskiy Yu.S., Kovenskiy V.I. [The rate of complete fluidization of a layer of poly disperse granular materials], Inzhenerno-fizicheskiy zhurnal [Engineering Physics Journal], 2009, vol. 82, no. 2, pp. 296-300. (In Russ., abstract in Eng.)

Merkmale der Hydrodynamik der bidispersen Siedeschicht

Zusammenfassung: Es ist die experimentelle Untersuchung der Pseudoverflüssigung von zwei Arten der bidispersen Schicht mit einer ausgeprägten Bimodalität der Partikelgrößenverteilung durchgeführt. Gezeigt ist die Möglichkeit der Verwendung des äquivalenten Durchmessers der Mischungsteilchen, berechnet nach dem gewichtsmittleren Durchmesser der die Mischung bildenden Teilchen.

Particularités de l'hydrodynamique bidispersé de la couche pétillante

Résumé: Est effectuée une étude expérimentale de la fluidisation de deux types de couches dispersées avec une bimodalité marquée de la distribution granulométrique. Est montrée la possibilité d'utiliser un diamètre équivalent des particules du mélange, calculé à partir du diamètre moyen des particules du mélange.

Авторы: Милованов Олег Юрьевич - кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Управление фундаментальных и прикладных исследований; Исьёмин Рафаил Львович - кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, Управление фундаментальных и прикладных исследований; Климов Дмитрий Владимирович - кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Управление фундаментальных и прикладных исследований; Кох-Татаренко Вадим Станиславович - инженер, Управление фундаментальных и прикладных исследований, ФГБОУ ВО «ТГТУ», г. Тамбов, Россия; Ларина Ольга Михайловна - кандидат технических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН «Объединенный институт высоких температур» Российской академии наук (ОИВТ РАН), г. Москва, Россия; Бучилко Эдуард Казимирович - научный сотрудник, ГНУ «Институт тепло- и массообмена имени А. В. Лыкова» НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь.

Рецензент: Гатапова Наталья Цибиковна - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Технологические процессы, аппараты и тех-носферная безопасность», ФГБОУ ВО «ТГТУ», г. Тамбов, Россия.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.