معهد عموم روسيا للهندسة الحرارية يُكمل تصميم مفاعل تغويز الفحم العميق

أخبار ar.wedoany.com، أكمل خبراء معهد عموم روسيا للهندسة الحرارية (АО «ВТИ») التصميم التخطيطي لمفاعل تغويز من النوع ذي التدفق السحابي ثنائي المراحل، والمُخصص للاستخدام في وحدات الدورة المركبة لتوليد الطاقة بتغويز الفحم. يُحقق هذا الجهاز فصلًا مكانيًا بين عمليتي الأكسدة والتغويز داخل مفاعل واحد، بهدف تحويل الفحم إلى غاز اصطناعي بكفاءة أعلى.

تُعتبر تقنية التغويز أحد اتجاهات تطوير الكيمياء التحويلية الحديثة للفحم، حيث لا يُستخدم الفحم كوقود فحسب، بل يُستخدم أيضًا كمادة خام لإنتاج الهيدروكربونات السائلة الاصطناعية والهيدروجين والميثانول وغيرها من المنتجات عالية القيمة المضافة. وللتحقق من الجدوى الهيكلية في مرحلة التصميم، أجرى الخبراء سلسلة من حسابات ديناميكا الموائع الحاسوبية (CFD) باستخدام حزمة برامج Ansys Fluent، مما أكد جدوى التصميم المختار – حيث يبلغ الارتفاع الإجمالي لمفاعل التغويز 5.75 مترًا، وقطر قسم التغويز 1.02 متر، وقطر قسم الاحتراق الكامل 0.83 متر. تم خلال الحسابات تحديد النطاق الأمثل لحجم جزيئات الفحم المسحوق، والذي يضمن تحقيق نسبة تحويل كربون تتجاوز 98%. يعتمد الجهاز تصميم بطانة جدار مبرد بالماء، وتتراوح درجة حرارة تشغيله بين 1300 و1400 درجة مئوية، وضغط تشغيل يبلغ 2.5 ميغاباسكال.

من المزايا الأخرى لمفاعل التغويز هذا استخدام معدات مساعدة قياسية محلية الصنع، مما يُقلل الاعتماد على المكونات المستوردة ويُبسّط آفاق تطبيق تقنية التغويز في المؤسسات الروسية. صرّح أندريه شتيغمان، المسؤول عن المشروع، قائلاً: "في الظروف الحالية، لا يكفي فقط تصنيع معدات جديدة، بل يجب تصميمها بما يتوافق مع القدرات الفعلية للصناعة الروسية، ولهذا السبب اعتمدنا في تطوير مفاعل التغويز على استخدام المعدات المحلية". كما يُساهم استخدام المعدات المحلية في خفض تكاليف تصنيع المعدات وصيانتها اللاحقة.

تخطط VTI لاستخدام هذه التقنية في المعالجة العميقة للفحم، وستركز المرحلة التالية من البحث على تكييف التصميم الحالي ليتناسب مع عمليات إنتاج النفط الاصطناعي. كما أشار المعهد إلى أنه يُخطط مستقبلًا لدمج تقنية التغويز مع احتجاز الكربون بهدف تقليل انبعاثات الكربون أثناء العملية. يُقدم تصميم مفاعل التغويز ذي التدفق السحابي ثنائي المراحل، الذي تم إنجازه، حلاً تقنيًا جديدًا لقطاع الكيمياء التحويلية للفحم في روسيا.