Meni:

Tematyka


Tematyka prac badawczych prowadzonych w Zakładzie:

1. Przepływy z reakcjami.

W ramach prac zakładu analizowano obiegi termodynamiczne z turbiną gazową i wysokotemperaturowym ogniwem paliwowym typu SOFC. Grupa posiada szeroki zakres wiedzy z dziedziny termodynamiki, mechaniki płynów i chemii. Jednym z tematów prac są przepływy z reakcjami chemicznymi. Posiadamy doświadczenie w zakresie obliczeń numerycznych zarówno stanów równowagowych układów wieloskładnikowych, jak i tych związanych z kinetyką reakcji chemicznych. Na potrzeby własne stworzyliśmy program w języku FORTRAN 90 do wyznaczania składu i własności mieszaniny gazów w stanie równowagi termochemicznej bazujący na minimalizacji funkcji Gibbsa. Analizuje się również zagadnienia kinetyki spalania gazu, oparte na rozwiązaniach zagadnień układów równań różniczkowych zwyczajnych metodą Runge’go-Kutty. Obecnie w zakładzie prowadzimy prace dotyczące tworzenia własnego programu do obliczeń cieplno-przepływowych kotła opalanego biomasą i biogazem, powyższe zadania tworzą jego część.

Rys. Skład gazów uwolnionych w procesie pirolizy: a) węgla, b) szyszek sosny.

2. Produkcja biodiesla z odpadów i biomasy

Biomasa stanowi podstawowe źródło energii odnawialnej w Polsce. W Zakładzie prowadzone są prace nad przetwarzaniem biomasy w paliwa gazowe i ciekłe. Wraz z grupą Adama Ceniana zbudowano stanowisko badawcze do termicznej depolimeryzacji biomasy. Składa się ono z reaktora wysokociśnieniowego, grzałki, systemu regulacji i zestawu pomiarowego. Na stanowisku będą przetwarzane mokre odpady i biomasa w pełni wartościowy biodiesel. W warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia następuje pękanie wiązań długich łańcuchów chemicznych i powstawanie prostszych związków chemicznych. Trwający kilka minut proces w reaktorze zastępuje ciągnące się miliony lat procesy w skorupie ziemskiej. Ze stałego surowca będzie produkowane ciekłe i gazowe paliwo.

Eksperymentalne stanowisko do depolimeryzacji biomasy.

3. Laboratorium paliwowo-kotłowe.

Prowadzone są działania w celu zbudowania laboratorium paliwowo-kotłowego, będącego jednym ze stanowisk mikrosiłowni kogeneracyjnej, a którego integralną część stanowić będą takie elementy jak np. zbiorniki na różne rodzaje biomasy, układ transportu biomasy, kocioł, reaktor zgazowujący czy instalacja oczyszczania spalin. Ich pracę nadzorować będzie układ pomiarowy, rejestrujący między innymi: temperaturę, ciśnienie, wilgotność, strumienie, parametry paliwa do spalania oraz straty ciepła do otoczenia. Nie będzie to jednak tradycyjny kocioł, ma to być urządzenie wielopaliwowe małej mocy z olejem diatermicznym o maksymalnej temperaturze do 3500C, co wymaga odpowiedniego przepływomierza (w przypadku przepływomierzy turbinowych powinny być to wersje specjalne). Natomiast reaktor zgazowujący, mimo iż jest urządzeniem coraz częściej pojawiającym się w laboratoriach, stwarza dodatkowe trudności pomiarowe jak np. utrudniony pomiar przepływu i temperatury powstającego gazu generatorowego, wynikający zarówno z temperatury, jak i zmienności składu tego medium. Dodatkowo wspomniane laboratorium zostanie wyposażone w zestawy LDA i PIV do pomiaru pól prędkości wewnątrz wspomnianych urządzeń.

Rys. Schemat stanowiska kotłowo-olejowego: K - kocioł, Z - zgazowarka, AG - analizator gazu, KT - kamera termowizyjna, pi - przepływomierze, S - termopary typu S, Ki - termopary typu K, Pt100 - termorezystor.

© Copyright 2008 - IMP PAN

Last update: 22 October 2008