Вторичные реакции газификации топлива

Б.В. Канторович. Статья О роли вторичных реакций в процессе газификации твердого топлива в сб. Газификация твердого топлива , стр. 254— [c.588]

Важнейшей вторичной реакцией является гетерогенная реакция восстановления двуокиси углерода в окись углерода. В процессе газификации твердого топлива эта реакция в значительной мере определяет качество получаемого газа и протекает с заметной скоростью при высоких температурах (выше 800°). Эта эндотермическая реакция протекает главным образом в восстановительной зоне процесса газификации. [c.82]

Газификация топлива под высоким давлением. При высоких давлениях в шахте газогенератора, помимо обычных реакций, продуктами которых являются водород и окись углерода, протекают еще со значительной скоростью вторичные реакции образования метана при взаимодействии водорода с углеродом топлива и окисью углерода [c.71]

Главной из вторичных реакций газификации является реакция восстановления оксида углерода (IV) при вьюоких температурах. Это сложный гетерогенный процесс, осуществляющийся в четыре стадии адсорбция диоксида углерода (IV) на поверхности настичек топлива, образование поверхностного комплекса С О,,, его разложение при высоких температурах и десорбция СО. Аналогично протекает и процесс взаимодействия углерода с водяным паром. [c.210]

Для процесса горения твердого топлива безусловный интерес представляют реакции горения окиси углерода и водорода. Для твердых топлив, богатых летучими веществами, в ряде прсцессов и технологических схем необходимо знать характеристики горения углеводородных газов. Механизм и кинетика гомогенных реакций горения рассмотрены в гл. VH настоящей книги. Кроме указанных выше вторичных реакций, перечень их следует продолжить гетерогенными реакциями разложения углекислоты и водяного пара, реакцией конверсии окиси углерода водяным паром и семейством реакций метанообразования, которые с заметными скоростями протекают при газификации под высоким давлением. [c.147]

Исключительно важную роль играет процесс горения, ибо не овладев им, нельзя рационально сжигать топливо на тепловых электростанциях, где используется основное количество топлива. В процессах горения и газификации топлива главным является химическое соединение кислорода с углеродом, указанные процессы сопровождаются протеканием одинаковых вторичных реакций и описываются системой одних и тех же дифференциальных уравнений. [c.7]

На рис. 47 дана типичная кривая газообразования, характеризующая процесс двухзональной газификации. Окончательное формирование воздушного газа происходит в зоне восстановительных реакций. Подобные кривые газообразования были получены многими исследователями задолго до опытов Гродзовского. Низкую производительность современных слоевых газогенераторов эти исследователи объясняли незначительной скоростью протекания вторичных реакций, для завершения которых требовался высокий слой топлива. [c.234]

При таких высоких температурах реагирования реакция разложения углекислоты должна протекать с большими скоростями. В этих условиях состав конечного газа определялся не только первичными процессами реагирования углерода с кислородом, но и вторичными реакциями. Не следует забывать также о роли реакции горения окиси углерода. Эта реакция в начале кислородной зоны при низких скоростях газового потока, крупных фракциях топлива и повышенных температурах протекает в благоприятных условиях и сильно влияет на состав газа в кислородной зоне. При определенных условиях ведения процесса газификации (1173— 1473°К, мелкие частицы топлива) влияние скоростного фактора может оказаться эффективным. [c.238]

Реакция СО т Н2О = СО2 -Ь Н2 + 10 410 ккалЫг -моль одна из рас-прострапенных вторичных реакций процесса газификации твердого топлива, она сопутствует реакции Н2О -Ь С. Большой интерес вызван к ней в связи с производством синтетического аммиака. Полуводяной газ (смесь [c.168]

Кроме физико-химических процессов в массе твердого топлива при газификации протекают также вторичные реакции в газообразной и жидкой фазах. Ход этих реакций сущсственнно влияет на образование продуктов разложения и зависит от температуры и времени реагирования. При быстром высокоскоростном нагреве газо-паровой смеси вредные реакции конденсации и полимеризации не успевают протекать и в продуктах перегонки образуется большое количество ароматических и непредельных соединений, в том число газообразных углеводородов. Ранее предполагалось, что смола получается главным образом за счет физического процесса перегонки битумов, обнаруживаемых в топливе органическими растворителями. Работами ЭНИН АН СССР показано, что битумы и другие составные вещества извлекаются из топлива не вследствие их растворения, как предполагалось ранее, а в результате физико-химического изменения топливных молекул и их разрушений. [c.97]

Гродзовский и Чуханов считали, что в условиях так называемой высокоскоростной газификации, при незначительном времени контакта газа с раскаленным углеродом топлива, роль вторичных реакций сводится к нулю и достигнутое постоянство состава газа при высоких скоростях дутьевого потока указывает на одновременное образование окиси и двуокиси углерода по реакциям горения углерода. Качественные опыты, поставленные ими для выяснения скорости разложения углекислоты в кислородной зоне, позволили судить о данной реакции как о медленноидущей по сравнению со скоростью взаимодействии углерода с кислородом. На коротком участке слоя топлива получался горючий энергетический газ. [c.236]

Выше этой кислородной зоны возникает так называемая восстановительная зона, где преобладают реакции углерода с продуктами полного сгорания — углекислотой и водяным паром. В этой зоне газо-воздушного потока процесс газообразования идет с отрицательным избытком воздуха (а<1). Если такая картина имеет место по всему сечению потока, то избавиться от необходимости ввода в процесс вторичного воздуха можно только за счет соответствующего снижения высоты слоя. Последняя становится, таким образом, регулятором применяемого в процессе среднего избытка воздуха и должна подбираться в соответствии с содержанием летучих в топливе. Так как процесс идет в диффузионной области, т. е. скорость химической реакции несоизмеримо больше скорости доставки кислородосодержащих веществ к месту реакции, то протяженность кислородной и восстановительной зон пр>актически не зависит от форсировки слоя. Таким образом, в топках полного сжигания работа должна вестись на тонких слоях и при-ТО М тем более тонких при одинаковом среднем размере кусков, чем моложе горючая масса топлива. Толстые слои, при которых работа ведется с явным недостатком воздуха, применяются при газификации тве рд01Г0 топлива в газогенераторах. [c.154]

Нуншо констатировать, что правильные представления о микрокинетике и механизме реакций горения и газификации можно получить только путем тонких экспериментальных исследований, в кинетическом режиме, с тщательным устранением неизотермичности, влияния внутреннего реагирования, диффу.зии (внешней и внутренней) и всякого рода вторичных и обратных реакций, протекающих при накоплении продуктов газификации в системе. В наибольшей степени этим требованиям удовлетворяют исследования, проводившиеся ио вакуумной методике. Некоторую ясность могут внести дальнейшие исследования методом изотопов, но при условии отсутствия усложнений в протекании основной реакции. Нам кажутся перспективными исследования методом прецизионного взвешивания, если они будут проводиться параллельно с газовым анализом продуктов реакции и выявлением материального баланса реагирующих веществ как по газовой, так и по твердой фазе. К числу таких работ относятся исследование Гульбрансена и Эндрью [220], изучавших реакцию СО2С ири низких давлениях на частице графита, подвешенной к микровесам, при одновременном измерении парциального давления СО2, что дало возможность установить характер образования с течением времени поверхностного окисла. Нри этом не умаляются роль и значение других методов исследования. Кая<дый из них делает вклад в своей, специфической области в теорию горения и газификации твердого топлива. Среди старых методов, мало применяемых в области горения и газификации, следует еще указать метод термографии, разработанный Курнаковым. [c.168]

Между процессами горения и газификации много общего. Единая основа этих процессов — химическое соединение углерода с кислородом, сопровождающееся протеканием одних и тех же вторичных химических реакций. Однако между этими процессами имеются и определенные различия. Основное различие заключается в направлении использования химического тепла топлива. Если при сжигании все химическое тепло тонлива стараются превратить в физическое тепло продуктов горения, то при газификации, наоборот, все химическое тепло топлива стараются превратить в химическое тепло горючих газов. [c.157]

Вторичные измепения состава газа, выходящего из зоны горения, сводятся к присоединению к пему продуктов сухой перегонки топлива и смещению равновесия, установившегося в зоне горения. Иногда к этому присоединяется взаимодействие газа с водяным паром. Если газ, выходящий из зоны горения, быстро охлаждается ниже 800°, т. е. до температур, при которых реакции идут сравнительно медленно, то равновесие в нем не успевает значительно измениться и его состав отвечает равновесию, которое установилось ири 900—850°. Происходит своего рода закалка состава газовой смеси. Нормально она осуществляется в газогенераторах и служит существенным элементом газификации твердого топлива. Напротив, при сжигании топлива в топках закалка газа является одной из причин ухудшения полноты сгорания. [c.228]

Газификация твердого топлива. Схема газогенератора изображена на рис. 53. В генератор непрерывно подаются измельченный уголь и дутье — смесь водяного пара и кислорода или обогащенного кислородом воздуха. В нижней части генератора слой топлива приводится в кипящее состояние. В аппарате нет типичных для обыкновенгюго генератора зон,— во всем слое устанавливается приблизительно одинаковая температура. Продукты сухой перегонки природного топлива здесь же, в слое, вступают в химические реакции, в результате которых метан и другие углеводороды почти полностью расходуются на образование водорода и окислов углерода. Частицы топлива, газифицируясь и уменьшаясь, выносятся из слоя. Эти частицы содержат до 90% золы. В генератор подается вторичное дутье, в котором они окончательно газифицируются. Таким образом, в генераторе комбинируется газификация в кипящем слое с газификацией в газовом потоке. Производительность таких генераторов в [c.62]