Газификация углей — рефераты по химии — я ботаник

    Во-1-х, методам 
    газификации подвластны любые твердые 
    горючего, начиная от торфа самых 
    молодых бурых углей и кончая
    каменными углями и антрацитом, независимо
    от их хим состава, состава зольной
    части, примесей серы, крупности, влажности
    и других параметров. Во-2-х, способами
    газификации твердого горючего можно получать
    горючие газы хоть какого состава, начиная
    от незапятнанных водорода (Н), оксида углерода
    (СО), метана (N) , их консистенций в разных пропорциях
    применимых для синтеза аммиака, метанола,
    оксосинтеза, и кончая генераторным газом,
    который можно использовать для энергетических
    установок всех типов и хоть какого предназначения.
    В конце концов, в-3-х, важной особенностью
    способов газификации твердого горючего
    являются их масштабные конфигурации. Газогенераторные
    установки могут обслуживать наикрупнейшие
    хим комбинаты , выпускающие миллионы
    тонн аммиака либо метанола в год , пичкать
    горючим газом наикрупнейшие ТЭЦ и в то же
    время могут обеспечивать газом маленькие
    автономные энерго и хим
    установки (к примеру газогенераторные
    установки для автомобилей) , поселки и
    деревни , маленькие хим , машиностроительные
    либо другие фабрики .

                      Способы
газификации жестких
топлив

                                     (общие
принципы)

    Процесс превращения 
    твердого топлива в горючий газ 
    известен с 1670 г. За последние 150 лет 
    техника газификации достигла высочайшего
    уровня и широко развивается. В настоящее 
    время существует более 70 типов газогенераторных
    процессов . часть которых употребляется
    в промышленных масштабах .

    Многообразие 
    разрабатываемых и действующих 
    процессов находит свое разъяснение.
    1-ое заключается в исключительном
    различии физических и химических параметров
    жестких топлив различных месторождений:
    по простому составу, происхождению,
    содержанию летучих веществ, содержанию
    и составу золы, влажности, соотношению
    в угольной массе Н/С, спекаемой углей,
    их тепловой стойкости. 2-ое — в различии
    во фракционном составе добываемых углей:
    крупнокусковой уголь , угольная мелочь
    , топливная пыль . 3-я причина — разные
    состав и требование к получаемому конечному
    продукту : генераторный (энергетический)
    газ — теплота сгорания (1) — 3800-4600 кДж/нм3;
    синтез-газ (технологический) для хим
    технологии — 10 900 — 12 600 кДж/нм3;восстановительный
    газ (для металлургических и машиностроительных
    производств) — 12 600 — 16 800 кДж/нм3;городской
    газ (отопительный) — 16 800 — 21 000 кДж/нм3; синтетический
    природный газ (обеспеченный газ) для транспортировки
    на далекие расстояния — 25 000 — 38 000 кДж/нм3.

    Не последнюю 
    роль здесь играют и постоянные поиски
    новых технических решений для 
    понижения энергоматериальных  издержек
    на процесс, издержек на сервис, капитальных 
    вложений, увеличение надежности процесса.

    При всем своем 
    обилии эти процессы делятся 
    на два основных класса. Автотермические
    процессы газификации , при которых
    тепло , нужное для проведения эндотермических
    процессов , для нагрева газифицируемого
    материала и газифицирующих средств до
    температуры газификации (900-1200 ‘C) , создают
    за счет сжигания в кислороде части газифицируемого
    горючего до диоксида углерода . В автотермических
    процессах сжигание части горючего и газификации
    протекают вместе в едином газогенераторном
    объеме . В аллотермических
    процессах газификации
    сжигание и газификация разбиты и тепло
    для происхождения процесса газификации
    подводятся через теплопередающую стену
    внутри  одного газогенераторного
    объема либо при помощи  автономно нагретого
    теплоносителя, который вводится в газифицируемую
    среду.

    Как  автотермические,
    так  и аллотермические  процессы
    газификации в зависимости от
    зернистости топлива могут протекать 
    в плотном слое — крупнокусковое
    горючее, в «кипящем» слое — крупнокусковое
    горючее, в аэрозольном потоке — топливная
    пыль. Эти принципы проведения гетерогенных
    процессов , разработанные в газогенераторной
    технике , получили обширное применение
    в хим технологии при проведении
    , к примеру , гетерогенных каталитических
    процессов .  

    На рис. 1 представлены
    схемы основных типов газогенераторных
    процессов, способы подачи в них угля
    и газифицирующих средств, изменение 
    температуры реагентов по высоте
    реакционной зоны для различных 
    методов газификации.

                       
    Автотермические
    процессы

    1.Газогенератор
    с «кипящим» слоем горючего.
    Газификацию твердого тонкодисперсного
    горючего в «кипящем» слое (газогенератор
    типа Винклера) начали изучить с 1922
    г. В этом процессе употребляют юные
    высокореакционные бурые угли (размер
    частиц — до 9 мм). Уголь газифицируют паром
    в консистенции с незапятнанным кислородом , либо обогащенным
    кислородом воздухом , либо воздухом в зависимости
    от требований к конечному составу газов
    — генераторный (воздушный) газ , азотосодержащий
    газ для синтеза аммиака , безазотистый 
    газ для синтеза   метанола .

    Газогенератор
    представляет собой вертикальный цилиндрический
    (шахтный) аппарат , футерованный изнутри 
    огнеупорным кирпичом . В низу газогенератора
    расположена колосниковая решетка 
    с движущимся гребком для распределения
    дутья , она же служит для непрерывного
    удаления из газогенератора зольной части
    угля .

    После дробления 
    и подсушки сухой уголь поступает 
    в бункер газогенератора , откуда шнеком
    он подается в низ шахты газогенератора
    . Дутье (кислород , воздух) и пар подаются 
    через водо-охлаждаемые фурмы газогенератора
    , расположенные под колосниковой  решеткой
    . Это дутье и делает «кипящий» слой угля
    , который занимает 1/3 объема газогенератора
    .

    Несколько выше
    «кипящего» слоя топлива подается вторичное 
    дутье для газификации уносимой в верх
    газогенератора дисперсной угольной пыли
    . Температура газификации держится в
    границах 850-1100 ‘С в зависимости  от
    температуры плавления золы горючего во
    избежание ее расплавления . Чтоб повысить
    температуру  в газогенераторном 
    процессе  и избежать расплавления
    золы горючего , в уголь , поступающий в
    газогенератор , добавляют кальцинированную
    (обожженную) известь .Увеличение температуры
    наращивает скорость процесса газификации
    горючего , содействует его полноте . В
    высшей части шахты газогенератора установлен
    котел-нтилизатор для обогрева воды 
    и  получения пара , применяемого в
    процессе . Известь , вводимая в процесс
    может также служить для удаления серы
    из получаемого газа .

    После грубой
    очистки полученного газа от топливной
    пыли , уносимой из газогенератора потоком
    газа , в циклоне газ поступает для узкой
    чистки от летучей золы в мультициклон
    .Дальше его очищают от летучей золы в электрофильтрах
    и в скрубберах с аква промывкой газа.
    Давление в процессе несколько выше обычного
    ,что нужно для преодоления сопротивления
    системы . Температура получаемого пара
    — 350-500 ‘C , он может быть применен в
    другом процессе .

  1. Газогенератор с аэрозольным
    потоком горючего .Газификация в аэрозольном
    потоке топлива  (газогенератор типа
    Копперса —  Тотцека)  разрабатывается 
    с 1938 г. В 1948 г. был  сооружен демо
    газогенератор для газификации угольной
    пыли  по этому методу  , а 1-ый
    промышленный газогенератор был введен
    в эксплуатацию в

         
    1950 г. Газогенераторы подобного типа
    — это 1-ая попытка сделать универсальный
    газогенераторный  процесс для газификации
    твердого горючего хоть какого типа , от юных
    бурых углей до каменных углей и антрацитовой
    пыли . В таком газогенераторе можно газифицировать
    также томные нефтяные остатки нефтяной
    кокс .

              

          
    Подготовка угля к процессу 
    заключается в его измельчении 
    до пылевидного состояния (размер 
    частиц — до 0,1 мм)  и сушке (до 8%
    влажности) . Угольная пыль пневматически 
    с помощью азота транспортируется 
    в угольный бункер , откуда шнеками
    подводится к смесительным головкам горелочных
    устройств и дальше парокислородной консистенцией
    инжектируется в газогенератор . Парокислородные
    горелки для вдувания угольной пыли располагают
    друг против друга , потому в газогенераторе
    создается турбулентный слой встречных
    перекрещивающихся потоков взвешенного
    в парогазовом слое твердого горючего .
    В этом турбулентном потоке при температуре
    1300-1900 ‘С и происходит безостаточная газификация
    поступившего в газогенератор горючего
    . При таковой температуре зола горючего плавится
    и стекает в низ газогенератора , где попадает
    в водяную баню и гранулируется , а гранулированный
    шлак удаляется .

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий


gazogenerator.com