ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Продукты газификации из "Моторные топлива из альтернативных сырьевых ресурсов" В течение ряда лет неоднократно изучалась и в отдельных случаях находила практическое воплощение идея использования продуктов предварительной газификации топлива в тепловых двигателях. Так, в 20—30-е годы широко использовали на автомобилях продукты газификации твердого топлива — древесные чурки, древесный и каменный уголь, торфяные и соломенные брикеты и др. Газификация осуществлялась в специальном газогенераторе, установленном на автомобиле (такие автомобили называли газогенераторными). Газогенераторная установка включала агрегаты очистки и охлаждения получаемого газа и приспособления для розжига топлива и обеспечения пуска двигателя. Основной топливный газ, получаемый при газификации, — оксид углерода. Кроме того, в продуктах газификации содержались водород, метан и другие горючие газы. Например, средний состав газа, получаемого из древесных чурок с абсолютной влажностью 20%, таков 20,9% (об.) СО, 16,1% (об.) На, 2,3% (об.) СН4, 0,2% -(об.) С Н , 9,2% (об.) СО2, 1,6% (об.) О2 и 49,7% (об.) N2. Теплота сгорания газа — около 5 МДж/м а горючей смеси с воздухом — 2,39 МДж/м . [c.182] В пашей стране серийно выпускались газогенераторные автомобили ГАЗ-42 и ЗИС-21 (рис. 4.28), имевшие массу снаряженной газогенераторной установки 360 и 600 кг соответственно. При всех недостатках газогенераторных автомобилей (сложность эксплуатации, небольшие мощность двигателя и грузоподъемность) они обладали одним бесспорным преимуществом — возможностью работы на доступном и дешевом твердом топливе. В настоящее время в связи с изменением цены на нефтяные топлива во многих странах вновь возрождается интерес к газогенераторным автомобилям. В качестве основных сырьевых горючих материалов для них предлагаются различные органические отходы сельского хозяйства и лесной промышленности. [c.182] В последние годы возрос интерес к применению процессов газификации и конверсии жидких моторных топлив на борту автотранспортного средства с целью повышения энергетической эффективности традиционных поршневых двигателей и улучшения их экологических характеристик. [c.182] Достоинством методов газификации топлива в высокооктановый газ является возможность использования в современных двигателях с повышенной степенью сжатия низкооктановых бензинов, что позволяет расширить их ресурсы в производстве и снизить потери нефтяных фракций. Одновременно, в случае полной или достаточно глубокой газификации исходного сырья степень сжатия двигателя может быть дополнительно повышена на 2—4 ед., что, в свою очередь, приведет к улучшению его энергетической эффективности. [c.183] Основными недостатками данного процесса газификации являются энергетические потери, связанные с частичным окислением углеводородного сырья, а также коксообразование, ухудшающее эксплуатационные качества синтез-газа. При коэффициентах избытка воздуха а=0,1 тепловые потери сравнительно невелики и не превышают 5—10%, но содержание кокса составляет 0,2—0,3% (масс.) и значительно увеличивается при дальнейшем обогащении топливной смеси. [c.184] Паровая конверсия углеводородного топлива в конструктивном оформлении более сложная. Это обусловлено необходимостью иметь дополнительную емкость для воды, систему ее подачи и дозирования. [c.185] При изучении паровой конверсии н-гептана на установке УКБ-1 установлено, что выход водорода и производительность процесса растут с повышением температуры и избытка водяного пара. Увеличение же давления резко снижает выход водорода в диапазоне 0,5—1,5 МПа от 56,8 до 42,1% (об.). [c.186] В качестве сырья процесса термокаталитической конверсии наибольшее применение получил метанол, что связано с высоким содержанием водорода в этом продукте (свыше 12%). низкой температурой процесса (200—300°С), его высокой энергетической эффективностью и простотой организации. Согласно термодинамическим расчетам, в продуктах конверсии водных растворов метанола может содержаться до 70% Но. При использовании тепла отработавших газов на каждый моль превращенного метанола утилизируется —75 кДж тепла, благодаря чему теоретический к. п. д. системы газификатор — двигатель внутреннего сгорания повышается примерно на 11%. [c.186] По сравнению с системами хранения водородного топлива (криогенной, гидридной и газобаллонной) при использовании метанольного газификатора масса топливной системы снижается в 7—10 раз. Кроме того, отмечается более высокий эффективный к. п. д. двигателя на частичных нагрузках. Например, при стендовых испытаниях двигателя с рабочим объемом 2,4 л и е = 8,2 на модельном синтез-газе, соответствующем по составу продуктам конверсии метанола, обеспечивалась устойчивая работа при а = 2,4 [176]. При этом эффективный к. п. д. по сравнению с бензиновым вариантом возрос на 21%, а выбросы токсичных компонентов с отработавшими газами практически отсутствовали. [c.187] Вернуться к основной статье