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On the mechanism of bubbling fluidized bed combustion of gas oil (Articolo in rivista)
- Type
- Label
- On the mechanism of bubbling fluidized bed combustion of gas oil (Articolo in rivista) (literal)
- Anno
- 2003-01-01T00:00:00+01:00 (literal)
- Alternative label
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- Miccio F.;. Miccio M.; Olivieri G.; Silvestre A. (literal)
- Pagina inizio
- Pagina fine
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- Articolo scientifico su rivista internazionale di rilevante interesse nel
settore disciplinare dell'ingegneria chimica e di processo (Impact Factor
2003 = 1.317 )
Il lavoro è stato frutto di una collaborazione sistematica tra IRC/CNR ed
il Dip. di Ingegneria Chimica ed Alimentare dell'Università di Salerno.
La ricerca si è anche avvalsa del finanziamento MIUR nell'ambito del PRIN
2001 \"Tecnologie innovative di combustione per la tutela della salute
umana, dell'ambiente e del clima\".
L'attività mira allo sviluppo di un prototipo di caldaia a letto fluido di
piccola scala per la combustione ultra-pulita di combustibili liquidi
tradizionali ed alternativi.
(literal)
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- Rivista
- Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#descrizioneSinteticaDelProdotto
- L'articolo tratta una tecnica alternativa per la combustione di
combustibili liquidi tradizionali (gasolio).
Viene infatti proposta l'applicazione dei combustori a letto fluido
tradizionalmente adottati per combustibili solidi fossili e rinnovabili.
Tale tecnica potrebbe consentire l'ottenimento di valori estremamente
ridotti sia dei macro-inquinanti, sia del micro e nano particolato.
L'articolo presenta i risultati di una campagna sperimentale condotta in un
impianto di scala da laboratorio operato al variare della temperatura,
velocità di fluidizzazione e, conseguentemente, del tempo di residenza. E'
di notevole rilevanza l'insorgere di fenomeni di natura dinamica,
fortemente legati alla temperatura operativa, che sono da ricondurre a
micro-esplosioni dei vapori di gasolio. Tali eventi sono stati monitorati e
studiati con l'utilizzo di sensori di pressione ad elevata risposta
dinamica. L'articolo presenta anche un modello matematico in grado di
interpretare quantitativamente i risultati sperimentali, in particolare la
frequenza delle micro-esplosioni.
Questo prodotto rappresenta pertanto un passo preliminare per
l'applicazione alternativa di sistemi ad elevata tecnologia quali i letti
fluidi. Pur essendo un lavoro a carattere fondamentale, esso può avere
numerose ricadute sia per la produzione efficiente e ultra-pulita di
energia termica, sia per il recupero energetico di reflui liquidi civili ed
industriali.
(literal)
- Note
- ISI Web of Science (WOS) (literal)
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- Miccio F. (1), Miccio M. (2), Olivieri G. (2), Silvestre A. (1)
1) Istituto di Ricerche sulla Combustione, CNR, via Metastasio 17, 80125
Napoli, Italy
2) Dipartimento di Ingegneria Chimica ed Alimentare, Universita` di
Salerno, via Ponte don Melillo, 84084 Fisciano (SA), Italy
(literal)
- Titolo
- On the mechanism of bubbling fluidized bed combustion of gas oil (literal)
- Abstract
- A study has been carried out on atmospheric fluidized-bed combustion (FBC) of conventional
liquid fuels at temperatures lower than the value classically adopted for FBC of solid fuels (i.e.,
850 °C). The study comprised an experimental program of steady-state tests for characterization
of the combustion mechanism, mainly through proper acquisition of gas compositions and passive
measurements of pressure signals. To this end, a bench-scale, bubbling-bed facility was used,
and gas oil (diesel fuel) was chosen as a reference fuel and fed in a nonpremixed, submerged
setup. Extending the bed operating temperature down to a value as low as 550 °C allowed the
relevant features of the combustion mechanism to become more evident and separately
investigable. Operability of the bench-scale unit and feasibility of the combustion process were
always ensured in the temperature range 550-800 °C. However, tests carried out at T < 750
°C always exhibited an irregular combustion behavior, such as the continuous random occurrence
of uncontrollable micro-explosions. Despite an operation globally at steady state, the outlet gas
composition and bed pressure were actual dynamic variables. The paper proposes an interpretation
of the above fancy features in relation to the mechanism of liquid fuel combustion in a
fluidized bed, the main steps of which are fuel atomization and vaporization, formation of a
rising fuel vapor bubble, coalescence with air bubbles, and onset of ignition. Further, the paper
introduces two characteristic variables, i.e., the average frequency of micro-explosion events
(fe) and the average overpressure (Pmax), which are easily computable by the investigator and
allow discrimination of the occurrence of a regime with micro-explosions. Furthermore, another
output of the study is a model for a first-approximation estimation of the frequency of microexplosion.
The model development is simply based on the prediction of the coalescence between
fuel and air bubbles, and the resulting ignition of the combustible mixture.
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- Prodotto di
- Autore CNR
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