Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Искусственные газы

Искусственные газы получаются в результате физико-химических и термохимических преобразований различных видов твердого топлива (каменных и бурых углей, сланцев и др.).

Эти газы в настоящее время редко применяются для газоснабжения городов, они используются лишь на ряде промышленных предприятий, главным образом вблизи месторождений твердого топлива.

Искусственные газы подразделяются на:

1) коксовый газ;

2) генераторный газ;

2) водяной газ;

4) газ подземной газификации.

Коксовый газ получается при сухой перегонке твердого топлива, представляющей собой процесс его термического разложения, протекающий без доступа воздуха. При сухой перегонке топливо проходит ряд стадий физико-химических преобразований, в результате которых оно разлагается на газ, смолу и коксовый остаток. Сухую перегонку топлива, происходящую при высоких температурах (t=900–1100 °C), называют коксованием, в результате которого получают кокс и коксовый газ с низшей теплотой сгорания Q_н= 16-18 МДж/м³ и плотностью r = 0,45-0,50 кг/м³.

Генераторный газ получается в результате процесса газификации, т. е. процесса термохимической переработки топлива. В результате реакции углерода топлива с кислородом и водяным паром образуются горючие газы: оксид углерода и водород. Одновременно с процессом газификации протекает частичная сухая перегонка топлива. Продуктами газификации топлива являются горючий газ, зола и шлаки. Генераторный газ имеет низшую теплоту сгорания Q_н= 5,5 МДж/м³ и плотность r = 1,15 кг/м³.

Водяной газ получается путем периодической продувки газогенератора воздухом и паром. При подаче воздуха слой топлива аккумулирует теплоту, выделяющуюся при частичном его сгорании, а при поступлении водяного пара последний взаимодействует с углеродом, используя аккумулированную теплоту и образуя водяной газ. Горючими компонентами водяного газа будут являться водород и оксид углерода.

Газ подземной газификации угля получают в результате розжига пласта и подачи воздуха для горения через специальные скважины. При газификации бурых углей получается газ с теплотой сгорания Q_н= 2800-3600 кДж/м³, а его выход составляет 2000 – 3000 м³/т, при газификации каменных углей получается газ с теплотой сгорания Q_н= 3,2-4,4 кДж/м³, а его выход составляет 3,5 – 4,0 м³/т.

Биогаз

Биогаз получаются в результате биохимических преобразований (метаногенеза) различных видов органических отходов (навоза, твердых бытовых отходов, шлама сточных вод и др.).

Метановое сбраживание (метаногенез) представляет собой процесс разложения органических веществ до конечных продуктов, в основном метана и углекислого газа, в результате жизнедеятельности сложного комплекса микроорганизмов в анаэробных условиях при псикрофильном (t = 10 - 20°С) мезофильном (t = 30 - 35°C) и термофильном (t = 50 - 55°C) режимах. Следует отметить, что от 40 до 60 % выделившегося биогаза затрачивается на собственные нужды, т. е. на поддержание в метантенке требуемой для процесса анаэробного метаногенеза температуры.

Биогаз состоит на 50 – 80 % из СН₄ и на 20 – 50 % из СО₂. При оптимальных условиях эти газы могут образовываться в количестве равном 90–95 % биологически распавшегося органического вещества. Остальные 5–10 % расходуются на производство бактериальных клеток.

Физические и химические свойства биогаза зависят от содержания компонентов. Теплота сгорания биогаза практически пропорциональна содержанию в нем метана и составляет Q_н = 18 - 24 МДж/м .

Наиболее подходящим сырьем для получения биогаза является навоз домашних животных и птичий помет. Могут быть использованы и другие сельскохозяйственные отходы, такие, как солома, используемая в качестве подстилки для животных, трава, ботва и др. Кроме того, для получения биогаза могут использоваться твердые бытовые отходы (ТБО), централизованно удаляемые из жилых зданий, органические отходы пищевых производств, отходы предприятий общественного питания и осадки (шламы) сточных вод канализационных очистных сооружений.