Appendice A – Composizione chimica dei volatili

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Appendice A

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Appendice A – Composizione chimica dei volatili

La composizione del carbone è ottenuta dalla ultimate analysis. Le componenti elementari del carbone sono: carbonio (C), idrogeno (H), ossigeno (O), zolfo (S) e azoto (N). Il contenuto di ceneri _ash è ottenuto dalla proximate analysis.

Nelle sperimentazioni dell’IFRF il carbone in ingresso alla camera di combustione è in condizioni dry.

Tabella 1 – Proximate and ultimate analysis Gottelborn coal

Proximate analysis (weight- %w/w, dry)

Volatile Ash Fixed carbon 37.4 8.3 54.3

Ultimate analysis (weight- %w/w, daf)

C H N S O (by diff.) 80.36 5.08 1.45 0.94 12.17

La frazione di char del combustibile (daf) è assunta essere pari a 1  _{vol ,}_ht; dove _vol_,_ht 0.6

è la frazione di volatili prodotta alle alte temperature.

Si assume che il char sia costituito esclusivamente da carbonio (C). La rimanente frazione di carbonio assieme alla frazioni di H, O ed N (si trascura il contenuto di zolfo) vanno a costituire le componenti volatili.

Si ottiene quindi: 









Ash kg es Combustibl kg Ash kg es Combustibl kg Ash kg es Combustibl kg dry Coal kg _ash _ash _ 083 . 0 _ 917 . 0 _ 083 . 0 _ 083 . 0 1 _ _ 1 _ _ 1             (A.1) 





Char kg VM kg Char kg VM kg es Combustibl kg _vol_ht _vol_ht _ 4 . 0 _ 6 . 0 _ 1 _ _ 1 _, _,         (A.2)

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Appendice A

137  1kg_VM  f_Ckg_C f_Hkg_H  f_Okg_O



1 f_C  f_H  f_O



kg_N (A.3)  1kg_Char 1kg_C (A.4) La specie VM è modellata come una sostanza pura, con le proprietà termodinamiche uguali a quelle dell’N2 e peso molare pari a

kmol kg

PM 50 ; fC, fH e fO sono le frazioni in massa di

carbonio, idrogeno ed ossigeno ricavate dalla ultimate analysis (tabella 1).

Tabella 1- Frazioni in massa delle componenti volatili

Mass fraction fC 0.6727 fO 0.2027 fH 0.0847 fN 0.0399 Si ottiene quindi: _ 0399 . 0 _ 2027 . 0 _ 0847 . 0 _ 6727 . 0 _ 1kg VM  kg C kg H  kg O kg N N O H C X X X X H O N C VM  con tot i i n n

X  frazione molare dell’i-esimo componente;

N kmol kg kg O kmol kg kg H kmol kg kg C kmol kg kg VM kmol kg kg / 14 0399 . 0 / 16 2027 . 0 / 008 . 1 0847 . 0 / 011 . 12 6727 . 0 / 50 1     14 . 0 63 . 0 2 . 4 8 . 2 H O N C VM  