Fluidiseringsegenskaper för packad-fluidiserad-bädd: en utvärdering av packningsmaterial
Typ
Examensarbete för kandidatexamen
Program
Publicerad
2020
Författare
Bengtsson, Mårten
Cramstedt, Julia
Larsson, Jesper
Wassenius, Max
Modellbyggare
Tidskriftstitel
ISSN
Volymtitel
Utgivare
Sammanfattning
Då en fluidiserad bädd används i kemiskt cirkulerande förbränning omvandlas bränsle till värme och elektricitet
i en process där koldioxid i avgaserna enkelt går att separera, vilket är mycket gynnsamt i arbetet med lagring
av koldioxid. En begränsande faktor med denna teknik är massöverföring mellan det syrebärande materialet och
bränslet i den bubblande bädden. Massöverföringen påverkas negativt av fluidiseringsfenomen såsom sluggning
och kanalbildning. Att addera packningsmaterial tillsammans med det fasta materialet i sanden har lagts fram som
en eventuell lösning, i hopp om att packningsmaterialet kommer att reducera storleken på bubblorna och därmed
förebygga störningar i fluidiseringen, samt bidra till en ökad masstransport i emulsionsfasen. Rapporten ämnar att
visa effekten av att tillsätta packningsmaterial till en fluidiserad bäddreaktor, genom en kallflödesmodell i en plexiglascylinder.
Hiflow-ringar, RMSR 25-3, ASB-packning och Raschigringar undersöktes olika förhållanden mellan
sand- och packningshöjder och packningarnas prestationer jämfördes med varandra genom tryckfallsberäkningar
och visuella observationer vid olika superficiella gashastigheter.
RMSR 25-3 och Hiflow-ringar var packningar som bedömdes ha eftertraktade beteenden när de adderades till den
fluidiserade bädden, då båda packningarna lyckades minska destruktiva fluidiseringsfenomen. Båda packningarna
uppvisade hög potential när det kom till att upprätthålla turbulent omblandning och de kunde hantera dubbelt så
höga luftflöden som ASB-packning och Raschigringar utan att icke-gynnsamma fluidiseringsfenomen förekom.
Anledningen till att de var överlägsna de andra packningarna föreföll bero på packningarnas höga tomrumsfraktioner.
Rapporten drar slutsatsen att tillsats av RMSR 25-3 eller Hiflow-ringar till en fluidiserad bädd förebygger
sluggning och minskar storleken på bubblor i emulsionsfasen, vilket leder till ökad masstransport i bubbelregionen.