МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПИРОЛИЗА РАСТИТЕЛЬНОЙ БИОМАССЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ COMSOL MULTIPHYSICS
Ключевые слова:
пиролиз биомассы, пиролиз кукурузных початков, пиролиз пшеничной соломы, Comsol multiphysics, разложение биомассыАннотация
В данной статье представлен пример научного исследования разложения
биомассы при высоких температурах в отсутствие кислорода в трубчатом реакторе
пиролизной установки (ПУ), смоделированного с помощью программы Comsol Multiphysics.
Разработанная модель трубчатого реактора ПУ с упрощенной геометрией значительно
сокращает объем вычислений и позволяет сократить время расчета на 72%, что делает ее
инструментом для изучения и оптимизации процессов пиролиза. Модель представляет собой
трехмерное представление процесса разложения растительной биомассы с постоянной
теплопроводностью, плотностью и динамической вязкостью. Данное исследование
подчеркивает важность использования компьютерного моделирования при изучении и
оптимизации процессов пиролиза. Это открывает новые возможности для улучшения
пиролиза и получения ценных продуктов из биомассы. Кроме того, результаты данного
исследования могут быть использованы для усовершенствования существующих пиролизных
установок и разработки новых технологий переработки биомассы. Планируются дальнейшие
исследования для дальнейшего совершенствования модели и расширения сферы ее
применения.
Библиографические ссылки
International Energy Agency. Renewables Information: Overview. IEA. 2020.
https://www.iea.org/reports/renewables-information-overview/
G. Uzakov, S. Mamatkulova, Sh. Ergashev and el. Modeling of heat exchange processes
in a condenser of a pyrolysis bioenergy plant. BIO Web Conf., 71 02021. DOI:
https://doi.org/10.1051/bioconf/20237102021, (2023).
S. Zafar, Bioenergy in Southeast Asia: Perspectives. BioEnergy Consult, 2020.
C. Jaroenkhasemmeesuk, N. Tippayawong, Thermal degradation kinetics of sawdust at
intermediate heating rates, Appl. Therm. Eng., 103 (2016), pp. 170-176.
COMSOL Multiphysics® Simulation Software: Understand, Predict, and Optimize RealWorld Designs, Devices, and Processes with Simulation. https://www.comsol.ru/comsolmultiphysics.
Simulating Heat Transfer in Layered Materials.
https://www.comsol.com/support/learning-center/article/41591
Z. Kaczor, Z. Buliński, S. Werle: Modelling approaches to waste biomass pyrolysis: a
review, Renewable Energy, Volume 159, Pages 427-443, ISSN 0960-1481,
https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.05.110, (2020).
Uzakov G., Mamatkulova S., Ergashev, S.: Thermal mode of the condenser of a pyrolysis
bioenergy plant with recuperation of secondary thermal energy. E3S Web of Conferences,
, 01021, (2023).
E. J. Kansa et al. Mathematical model of wood pyrolysis including internal forced
convection, Combustion and Flame, Volume 29, 1977, Pages 311-324, ISSN 0010-2180,
https://doi.org/10.1016/0010-2180(77)90121-3.
C. Di Blasi et al. Modeling and simulation of combustion processes of charring and noncharring solid fuels, Progress in Energy and Combustion Science, Volume 19, Issue 1,
, Pages 71-104, ISSN 0360-1285, https://doi.org/10.1016/0360-1285(93)90022-7
Mitrofanov A.V., Mizonov V.E., Vasilevich S.V., Malko M.V. Experiments and
Computational Research of Biomass Pyrolysis in a Cylindrical Reactor. Energetika.
Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering
associations.;64(1):51-64. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/1029-7448-2021-64-1-51-
, (2021).
C. K. Lee et al., Charring pyrolysis of wood in fires by laser simulation, Symposium
(International) on Combustion, Volume 16, Issue 1, 1977, Pages 1459-1470, ISSN 0082-
, https://doi.org/10.1016/S0082-0784(77)80428-1
Comsol Multiphysics User's Guide Comsol AB, Stockholm, Sweden Version 5.0., (2014).
Tubular pyrolysis reactor: description, operating principle and application. A
source:https://rospatenta.ru/i/trubcatyi-reaktor-piroliza-opisanie-princip-raboty-iprimenenie.
Абдусаматов С. Оптимальные сроки и нормы осенней посадки пшеницы // Сборник
исторических и научных статей, посвященных 70-летию Ферганского филиала
Узпит. – Фергана, 1997. – стр. 81-83.
Mamatkulova S. G. and Uzakov G. N.: Modeling and calculation of the thermal balance
of a pyrolysis plant for the production of alternative fuels from biomass. IOP Conference
Series: Earth and Environmental Science Т 1070 1, (2022).
Mamatkulova S.: Improvement of the GIS map of the potential of biomass for the
development of bioenergy production in the Republic of Uzbekistan. AIP Conference
Proceedings AIP Publishing LLC 2432 1, (2022).
Doris Laudert. Mythos Baum. — 7. — München: BLV, — С. 57-63. — ISBN 978-3-
-0557-8, (2009)
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2024 Innovatsion Texnologiyalar, Innovative Technologies
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
