office@icp.ac.ru
+7 496 522-51-64
|
Энергетический сектор сегодня играет ключевую роль в решении глобальных и критических экологических задач, лидируя в инновациях и разработке новых энергетических технологий. Одним из многообещающих направлений являются исследования в области фильтрационного сжигания, которые активно проводятся на протяжении последних десятилетий. Эта технология демонстрирует свою техническую осуществимость для решения насущных энергетических и экологических проблем. Одной из интереснейших областей является частичное окисление метана (CH4) в супердиабатических режимах с использованием реакторов с обратным потоком в пористых средах (РППС). Концепция таких реакторов существует уже несколько десятилетий и представляет собой устройства, изготовленные из инертного пористого материала с двумя входами и выходами. Благодаря высокой теплоемкости пористой матрицы они могут аккумулировать тепло, вырабатываемое в ходе экзотермических реакций, что позволяет использовать его для предварительного подогрева реагентов перед сгоранием. Принцип работы этих реакторов основан на циклической смене подачи реактивов и вывода продуктов, что позволяет гибко управлять позицией зоны реакции в различных стехиометрических условиях и направлением потока. Это позволяет осуществлять рециркуляцию тепла, которая значительно превышает тепло, возвращаемое в реакторах с единым потоком, что, в свою очередь, ведет к увеличению уровня избытка энергии в системе. После реакции сгорания максимальная температура образующихся газов продолжает увеличиваться по мере их выхода, смещая область максимальных температур. Совсем недавно исследования по этой технологии получили новый импульс благодаря многоразовым впрысковым конфигурациям, что открывает двери для разработки новых подходов в области теплообеспечения, производства синтетического газа из газификации различных видов топлива и конверсии газообразных топлив. В ходе текущего исследования проводились эксперименты, направленные на изучение влияния пара и углекислого газа (CO2) на фильтрационное сгорание метана в реверсивном реакторе с пористой средой. Важной задачей было исследовать новые технологии производства энергии, особенно в свете того, что современная энергетика в значительной мере зависит от ископаемых видов топлива. Это обуславливает необходимость углубленного анализа процесса фильтрационного сгорания в установках РППС.  В результате эксперимента был проведен анализ тепловых профилей, выхода водорода и угарного газа, а также были оценены несколько конфигураций впрыска. В исследовании принимал участие Е. Салганский – Лаборатория горения в высокоскоростных потоках ФИЦ ПХФ и МХ РАН в содружестве ученых из чилийского технического университета: Факультет машиностроения и Кафедра химической и экологической инженерии из Технического университета Федерико Санта-Мария, Чили Fierro M., Arriagada A., Araneda H., Rosas J., Subiabre G., Salgansky E. Toledo M. //Experimental investigation of steam and carbon dioxide influence on methane filtration combustion in a reversal flow porous media reactor // International Journal of Hydrogen Energy, v. 82, p. 134 – 142, 11 September 2024, Q1, IF=8.1 |
Энергетический сектор сегодня играет ключевую роль в решении глобальных и критических экологических задач, лидируя в инновациях и разработке новых энергетических технологий. Одним из многообещающих направлений являются исследования в области фильтрационного сжигания, которые активно проводятся на протяжении последних десятилетий. Эта технология демонстрирует свою техническую осуществимость для решения насущных энергетических и экологических проблем.
Одной из интереснейших областей является частичное окисление метана (CH4) в супердиабатических режимах с использованием реакторов с обратным потоком в пористых средах (РППС). Концепция таких реакторов существует уже несколько десятилетий и представляет собой устройства, изготовленные из инертного пористого материала с двумя входами и выходами. Благодаря высокой теплоемкости пористой матрицы они могут аккумулировать тепло, вырабатываемое в ходе экзотермических реакций, что позволяет использовать его для предварительного подогрева реагентов перед сгоранием.
Принцип работы этих реакторов основан на циклической смене подачи реактивов и вывода продуктов, что позволяет гибко управлять позицией зоны реакции в различных стехиометрических условиях и направлением потока. Это позволяет осуществлять рециркуляцию тепла, которая значительно превышает тепло, возвращаемое в реакторах с единым потоком, что, в свою очередь, ведет к увеличению уровня избытка энергии в системе. После реакции сгорания максимальная температура образующихся газов продолжает увеличиваться по мере их выхода, смещая область максимальных температур.
Совсем недавно исследования по этой технологии получили новый импульс благодаря многоразовым впрысковым конфигурациям, что открывает двери для разработки новых подходов в области теплообеспечения, производства синтетического газа из газификации различных видов топлива и конверсии газообразных топлив.
В ходе текущего исследования проводились эксперименты, направленные на изучение влияния пара и углекислого газа (CO2) на фильтрационное сгорание метана в реверсивном реакторе с пористой средой. Важной задачей было исследовать новые технологии производства энергии, особенно в свете того, что современная энергетика в значительной мере зависит от ископаемых видов топлива. Это обуславливает необходимость углубленного анализа процесса фильтрационного сгорания в установках РППС.
В результате эксперимента был проведен анализ тепловых профилей, выхода водорода и угарного газа, а также были оценены несколько конфигураций впрыска.
В исследовании принимал участие Е. Салганский – Лаборатория горения в высокоскоростных потоках ФИЦ ПХФ и МХ РАН в содружестве ученых из чилийского технического университета:
Факультет машиностроения и Кафедра химической и экологической инженерии из Технического университета Федерико Санта-Мария, Чили
Fierro M., Arriagada A., Araneda H., Rosas J., Subiabre G., Salgansky E. Toledo M. //Experimental investigation of steam and carbon dioxide influence on methane filtration combustion in a reversal flow porous media reactor // International Journal of Hydrogen Energy, v. 82, p. 134 – 142, 11 September 2024, Q1, IF=8.1