شبیه سازی و مقایسه تاثیر گاز اکسیدکننده و مدل های مختلف فرایند تبخیر مواد فرار در یک گازی ساز زغال سنگی نمونه ورود هم زمان

فناوری گازی سازی بخش مهمی از فناوری استفاده پاک از سوخت زغال سنگ بشمار می آید. توسعه هرچه بیشتر این فناوری نیازمند درک فرایندها و اثرات متقابل جریان های گاز و ذرات سوخت جامد تزریق شده به درون محفظه گازی ساز می باشد. در این مطالعه به شبیه سازی عددی یک گازی ساز زغال سنگی نمونه ورود هم زمان با استفاده از شرایط عملکردی آزمایشگاهی پرداخته شده است. واکنش ها و پارامترهای سینتیکی فرایند گازی سازی با استفاده از داده های گازی سازی زغال سنگ در مقالات چاپ شده مشابه استخراج شده است. مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی با داده های آزمایشگاهی و دو مطالعه مشابه دیگر به خوبی صحت مدل توسعه یافته را تائید می کند. تمرکز این مطالعه بر دقت مدل های ارائه شده برای فرایند تبخیر مواد فرار از سوخت و بررسی تاثیر تغییر اکسیدکننده از اکسیژن به هوا بر عملکرد گازی ساز می باشد. چهار مدل تبخیر مواد فرار شامل مدل های نفوذ شیمیایی، تک نرخی، کوبایاشی و نرخ ثابت بررسی شده است. روند تغییرات پیش بینی شده برای گونه ها در مدل های مختلف مشابه یکدیگر است و بسته به دقت هر مدل مقدار سینگاز تولیدی تا حدودی با یکدیگر متفاوت می باشد. مدل های کوبایاشی و نرخ ثابت، نرخ تبخیر مواد فرار آزاد شده از سوخت را نسبت به دو مدل دیگر کمتر پیش بینی می کنند. نتایج به دست آمده از مدل نفوذ شیمیایی نسبت به دیگر مدل ها مطابقت بیشتری با داده های آزمایشگاهی دارد اما زمان محاسباتی بالاتری طلب می کند. استفاده از اکسیدکننده هوا به جای اکسیژن سبب کاهش غلظت سینگاز تولیدی و بنابراین کاهش راندمان گازی ساز می گردد.