ХимЛаб - сайт о химии

СhemistLab.ru

Главная | Химический справочник | Регистрация | Вход
Суббота
03.12.2016
01:18
Гостевая книга
Информация о сайте
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная » Статьи » Г

Газификация топлив

ГАЗИФИКАЦИЯ ТОПЛИВ, превращение твёрдого или жидкого топлива в горючие газы путём неполного окисления воздухом (кислородом, водяным паром) при высокой темп-ре. При Г. т. получают гл. обр. горючие продукты (окись углерода и водород).

Газифицировать можно любое топливо: ископаемые угли, торф, мазут, кокс, древесину и др. Г. т. проводят в газогенераторах; получаемые газы наз. генераторными. Их применяют как топливо в металлургич., керамич., стекловаренных печах, в бытовых газовых приборах, двигателях внутр. сгорания и др. Кроме того, они служат сырьём для произ-ва водорода, аммиака, метанола, искусств, жидкого топлива и др.

Г. т., несмотря на большое разнообразие способов (непрерывные и периодич., газификация в кипящем слое, газификация угольной пыли и жидкого топлива в факеле, при атм. и высоком давлении, подземная газификация углей и др.), характеризуется одними и теми же хим. реакциями.

При газификации твёрдого топлива окислению кислородом или водяным паром подвергается непосредственно углерод: 2С + О2 = 2СО + 247 Мдж (58860 ккал); С + Н2О = СО + Н2 -119 Мдж (28 380 ккал). Однако весь углерод превратить в целевой продукт СО обычно не удаётся, часть его сгорает полностью: С + О2 = СО2 + 409 Мдж (97 650 ккал). Образовавшийся при этом углекислый газ, в свою очередь, реагирует с раскалённым углеродом: СО2 + С = 2СО-162 Мдж (38 790 ккал).

В процессе газификации жидкого топлива под действием высокой темп-ры происходит расщепление углеводородов до низкомолекулярных соединений или элементарных веществ, к-рые и подвергаются окислению, напр.; СН4 +0,5О2 = СО + 2Н2 + 34 Мдж (8030 ккал); СН4 + Н2О = СО + ЗН2 - 210 Мдж (50 200 ккал). Образующиеся при Г. т. газообразные продукты реагируют между собой: СО + Н2О = СО2 + Н2 + 44 Мдж (10 410 ккал).

Для получения генераторных газов применяют различные виды окислителей (дутья): воздух; смесь водяного пара с воздухом или кислородом; воздух, обогащённый кислородом, и др. Состав дутья подбирается так, чтобы тепла, выделяющегося в экзотермнч. реакциях, хватило для осуществления всего процесса.

Названия генераторных газов часто определяются составом дутья. Напр., воздушный газ образуется при подаче в газогенератор воздуха. Состав возд. газа, полученного из кокса (объёмных % ): 0,6 СО2, 33,4 СО, 0,9 Н2, 0,5 СН4, 64,6 N2; теплота сгорания 4,53 Мдж/м3 (1080 ккал/м3), выход газа 4,65 м3/кг топлива. Состав возд. газа, полученного при газификации мазута под давлением 1,5 Мн/м2 (15 кгс/см2) (объёмных %): 3,5 (CO2+H2S), 21,0 СО, 17,5 Н2, 58 N2; теплота сгорания 5 Мдж/м3 (1200 ккал/м3), выход газа 6,1 м3/кг топлива.

Водяной газ (синтез-газ, технологический газ) образуется при взаимодействии раскалённого топлива с водяным паром. Поскольку реакция получения водяного газа эндотермична, то для накопления необходимого для газификации кол-ва тепла слой топлива в генераторе периодически продувают воздухом (полученный при этом возд. газ является побочным продуктом). Состав водяного газа из каменноугольного кокса (объёмных %): 37 СО, 50 Н2, 0,5 СН4, 5,5 N2, 6,5 СО2, 0,3 H2S, 0,2 О2; теплота сгорания 11,5 Мдж/м3(2730 ккал/м3), выход газа 1,5 .и3/кг топлива. Применяя парокислородное дутьё, водяной газ можно получать непрерывно. Напр., при газификации мазута под давлением 3 Мн/м2 (30 кгс/см2) образуется газ состава (объёмных % ): 46,8СО, 48,8Н2, 3,8СО2, 0,3 СН4, 0,3 N2; теплота сгорания 12,3 Мдж/м3 (2940 ккал/м3).

Смешанный газ (смесь возд. и водяного газов) получают при Г. т. на паровоздушном дутье.

Городской газ из угля получают на парокислородном дутье под давлением до 2-3 Мн/м2 (20-30 кгс/см2); в этих условиях газ обогащается метаном; напр., при газификации бурого угля образуется газ состава (объёмных % ): 23,6 СО, 55,7Н2, 14,ЗСН4, 5,5 N2, 0,2 (СО2 + H2S) и 0,7 СН4; теплота сгорания ок. 16,8 Мдж/м3 (4000 ккал/м3), выход газа 0,97 м3/кг топлива. Городской газ из жидкого топлива получают комбинированием газификации и пиролиза под давлением. Мощность установок по произ-ву газа из твёрдого топлива достигает 80 000 м3/час в одном агрегате; из жидкого топлива - до 60 000 м3/час. Преобладающая тенденция в развитии техники Г. т.- осуществление процесса под высоким давлением (до 10 Мн/м2и выше) в агрегатах большой мощности: Степень использования тепла (кпд Г. т.), заключённого в топливе, составляет 70-90% .

Г. т. получила распространение в 19 в. благодаря преимуществам газового топлива перед твёрдым и жидким. Одновременно развивалось производство светильного газа, основанное на процессах термич. деструкции топлива без доступа воздуха (сухой перегонки, коксования). При Г. т. в газ переходит вся горючая часть топлива, а при образовании светильного газа - только часть топлива. В 1-й пол. 20 в. водяной газ производился с целью получения водорода для синтеза аммиака н искусств, жидкого топлива. После 2-й мировой войны 1939-45 интенсивно стали разрабатываться способы газификации жидких топлив под давлением, особенно в районах, удалённых от источников природного газа. В СССР успешно разрабатываются методы получения из высокосернистого котельного топлива (мазута ) малосернистого газообразного топлива для электростанций. Благодаря этому резко уменьшаются загрязнение возд. бассейна сернистым газом, а также коррозия котельного оборудования.

Лит.: Шишаков Н. В., Основы производства горючих газов, М.- Л., 1948; Труды VI международного нефтяного конгресса, в. 2 - 7, М., 1965; Христианевич С. А. [и др.]. Способ получения электроэнергии на тепловых электростанциях. Авторское свидетельство № В1922 (запатентовано в США, Англии и др.).

М. И, Дербаремдикер

По материалам БСЭ.

Категория: Г | Добавил: lascheggia (26.09.2015)
Просмотров: 94
Таблица Менделеева
Форма входа

Категории раздела
А [58]Б [51]
В [40]Г [48]
Д [40]Е [2]
Ж [11]З [24]
И [23]К [70]
Л [39]М [56]
Н [55]О [26]
П [66]Р [56]
С [97]Т [50]
У [14]Ф [32]
Х [19]Ц [59]
Ч [8]Ш [20]
Щ [7]Э [33]
Ю [1]Я [11]
Поиск
Типовые задачи

Типовые задачи и решения по общей и неорганической химии

Типовые задачи и решения по физико-химическим методам анализа

Типовые задачи и решения по электрохимии

Типовые задачи и решения по комплексным соединениям

Типовые задачи и решения по физической химии

Облако тегов
Посетители

Онлайн всего: 5
Гостей: 5
Пользователей: 0
Поделиться
lascheggia © 2012-2016
Бесплатный хостинг uCoz