Читайте также:
|
Газификация топлив– превращение твёрдого или жидкого топлива в горючие газы путём неполного окисления воздухом (кислородом, водяным паром) при высокой температуре. При газификации топлив получают главным образом горючие продукты (окись углерода и водород).
Газифицировать можно любое топливо: ископаемые угли, торф, мазут, кокс, древесину и др. Газификацию топлив проводят в газогенераторах; получаемые газы называются генераторными. Их применяют как топливо в металлургических, керамических, стекловаренных печах, в бытовых газовых приборах, двигателях внутреннего сгорания и др. Кроме того, они служат сырьём для производства водорода, аммиака, метанола, искусственного жидкого топлива и др.
Газификация топлив, несмотря на большое разнообразие способов (непрерывные и периодические, газификация в кипящем слое, газификация угольной пыли и жидкого топлива в факеле, при атмосферном и высоком давлении, подземная газификация углей и др.), характеризуется одними и теми же химическими реакциями.
При газификации твёрдого топлива окислению кислородом или водяным паром подвергается непосредственно углерод:
2C + O2 = 2CO + 247 Мдж (58 860 ккал);
С + H2O = CO + H2 — 119 Мдж (28 380 ккал).
Однако весь углерод превратить в целевой продукт CO обычно не удаётся, часть его сгорает полностью:
С + O2 = CO2 + 409 Мдж (97 650 ккал).
Образовавшийся при этом углекислый газ, в свою очередь, реагирует с раскалённым углеродом:
CO2 + С = 2CO — 162 Мдж (38 790 ккал).
В процессе газификации жидкого топлива под действием высокой температуры происходит расщепление углеводородов до низкомолекулярных соединений или элементарных веществ, которые и подвергаются окислению, например;
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 между собой:
CO + H2O = CO2 + 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 экзотермических реакциях, хватило для осуществления всего процесса.
Названия генераторных газов часто определяются составом дутья. Например, воздушный газ образуется при подаче в газогенератор воздуха. Состав воздушного газа, полученного из кокса (объёмных %): 0,6 CO2, 33,4 CO, 0,9 H2, 0,5 CH4, 64,6 N2; теплота сгорания 4,53 Мдж/м 3 (1080 ккал/м 3), выход газа 4,65 м 3 /кг топлива. Состав воздушного газа, полученного при газификации мазута под давлением 1,5 Мн/м 2 (15 кгс/см 2) (объёмных %): 3,5 (CO2 + H2S), 21,0 CO, 17,5 H2, 58 N2; теплота сгорания 5 Мдж/м 3 (1200 ккал/м 3), выход газа 6,1 м 3 /кг топлива.
Дата добавления: 2015-09-10; просмотров: 87 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |