Газификация топлив : энциклопедия бсэ — alcala.ru

Газификация топлив, перевоплощение твёрдого либо водянистого горючего в горючие газы оковём неполного окисления воздухом (кислородом, водяным паром) при высочайшей температуре. При Г. т. получают приемущественно горючие продукты (окись углерода и водород).

  Газифицировать можно хоть какое горючее: ископаемые угли, торф, мазут, кокс, древесную породу и др. Г. т. проводят в газогенераторах; получаемые газы именуются генераторными. Их используют как горючее в металлургических, глиняних, стекловаренных печах, в бытовых газовых устройствах, движках внутреннего сгорания и др. Не считая того, они служат сырьём для производства водорода, аммиака, метанола, искусственного водянистого горючего и др.

  Г. т., невзирая на огромное обилие методов (непрерывные и повторяющиеся, газификация в кипящем слое, газификация угольной пыли и водянистого горючего в факеле, при атмосферном и высочайшем давлении, подземная газификация углей и др.), характеризуется одними и теми же хим реакциями.

  При газификации твёрдого горючего окислению кислородом либо водяным паром подвергается конкретно углерод: 2C + O2 = 2CO + 247 Мдж (58 860 ккал); С + H2O = CO + H2 — 119 Мдж (28 380 ккал). Но весь углерод перевоплотить в мотивированной продукт CO обычно не удаётся, часть его сгорает стопроцентно: С + O2 = CO2 + 409 Мдж (97 650 ккал). Образовавшийся при всем этом углекислый газ, в свою очередь, реагирует с раскалённым углеродом: CO2 + С = 2CO — 162 Мдж (38 790 ккал).

  В процессе газификации водянистого горючего под действием высочайшей температуры происходит расщепление углеводородов до низкомолекулярных соединений либо простых веществ, которые и подвергаются окислению, к примеру; CH4 + 0,5O2 = =СО + 2H2 + 34 Мдж (8030 ккал); CH4 + H2O = СО + ЗН2 — 210 Мдж (50 200 ккал). Образующиеся при Г. т. газообразные продукты реагируют меж собой: CO + H2O = CO2 + Н2 + 44 Мдж (10 410 ккал).

  Для получения генераторных газов используют разные виды окислителей (дутья): воздух; смесь водяного пара с воздухом либо кислородом; воздух, обогащённый кислородом, и др. Состав дутья подбирается так, чтоб тепла, выделяющегося в экзотермических реакциях, хватило для воплощения всего процесса.

  Наименования генераторных газов нередко определяются составом дутья. К примеру, воздушный газ появляется при подаче в газогенератор воздуха. Состав воздушного газа, приобретенного из кокса (объёмных %): 0,6 CO2, 33,4 CO, 0,9 H2, 0,5 CH4, 64,6 N2; теплота сгорания 4,53 Мдж/м3 (1080 ккал/м3), выход газа 4,65 м3/кг горючего. Состав воздушного газа, приобретенного при газификации мазута под давлением 1,5 Мн/м2 (15 кгс/см2) (объёмных %): 3,5 (CO2 + H2S), 21,0 CO, 17,5 H2, 58 N2; теплота сгорания 5 Мдж/м3 (1200 ккал/м3), выход газа 6,1 м3/кг горючего.

  Водяной газ (синтез-газ, технологический газ) появляется при содействии раскалённого горючего с водяным паром. Так как реакция получения водяного газа эндотермична, то для скопления нужного для газификации количества тепла слой горючего в генераторе временами продувают воздухом (приобретенный при всем этом воздушный газ является побочным продуктом). Состав водяного газа из каменноугольного кокса (объёмных %): 37 CO, 50 H2, 0,5 CH4, 5,5 N2, 6,5 CO2, 0,3 H2S, 0,2 O2; теплота сгорания 11,5 Мдж/м3 (2730 ккал/м3), выход газа 1,5 м3/кг горючего. Применяя парокислородное дутьё, водяной газ можно получать безпрерывно. К примеру, при газификации мазута под давлением 3 Мн/м2 (30 кгс/см2) появляется газ состава (объёмных %): 46,8 CO, 48,8 H2, 3,8 CO2, 0,3 CH4, 0,3 N2; теплота сгорания 12,3 Мдж/м3 (2940 ккал/м3).

  Смешанный газ (смесь воздушного и водяного газов) получают при Г. т. на паровоздушном дутье. К примеру, состав смешанного газа из кускового торфа (объёмных %): 8,1 (CO2 + H2S), 28 CO, 15 H2, 3 CH4, 45,3 N2, 0,4 CmHn, 0,2 O2; теплота сгорания 6,9 Мдж/м3 (1660 ккал/м3), выход газа 1,38 м3/кг горючего.

  Городской газ из угля получают на парокислородном дутье под давлением до 2—3 Мн/м2 (20—30 кгс/см2); в этих критериях газ обогащается метаном; к примеру, при газификации бурого угля появляется газ состава (объёмных %): 23,6 CO, 55,7 H2, 14,3 CH4, 5,5 N2, 0,2 (CO2 + H2S) и 0,7 CmHn; теплота сгорания около 16,8 Мдж/м3 (4000 ккал/м3), выход газа 0,97 м3/кг горючего. Городской газ из водянистого горючего получают комбинированием газификации и пиролиза под давлением. Мощность установок по производству газа из твёрдого горючего добивается 80 000 м3/час в одном агрегате; из водянистого горючего — до 60 000 м3/час. Преобладающая тенденция в развитии техники Г. т. — воплощение процесса под высочайшим давлением (до 10 Мн/м2 и выше) в агрегатах большой мощности. Степень использования тепла (кпд Г. т.), заключённого в горючем, составляет 70—90%.

  Г. т. получила распространение в 19 в. благодаря преимуществам газового горючего перед твёрдым и водянистым. Сразу развивалось создание светильного газа, основанное на процессах тепловой деструкции горючего без доступа воздуха (сухой перегонки, коксования). При Г. т. в газ перебегает вся горючая часть горючего, а при образовании светильного газа — только часть горючего. В 1-й половине20 в. водяной газ выполнялся с целью получения водорода для синтеза аммиака и искусственного водянистого горючего. После 2-й мировой войны 1939—45 активно стали разрабатываться методы газификации водянистых топлив под давлением, в особенности в районах, удалённых от источников природного газа. В СССР удачно разрабатываются способы получения из высокосернистого котельного горючего (мазута) малосернистого газообразного горючего для электрических станций. Благодаря этому резко уменьшаются загрязнение воздушного бассейна сернистым газом, также коррозия котельного оборудования.

  Лит.: Шишаков Н. В., Базы производства горючих газов, М. — Л., 1948; Труды VI интернационального нефтяного конгресса, в. 2—7, М., 1965; Христианович С. А. [и др.], Метод получения электроэнергии на термических электрических станциях. Авторское свидетельство № В 1922 (патентовано в США, Великобритании и др.).

  М. И. Дербаремдикер.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.


gazogenerator.com