Первичные реакции газификации топлива

Процесс газификации может быть осуществлен на практике путем подачи дутья в неподвижный слой кускового материала и ТГИ (стационарный слой), а также в кипящем или в пылевидном состоянии в режиме уноса, аналогично топкам для сжигания пылевидного топлива. При газификации протекают сложные гетерогенные процессы взаимодействия углерода твердой фазы с газами дутья. Первичные реакции заключаются в следующем с кислородом [c.209]

В технике газификации топлива ранее предполагалось, что процесс получения газа в слое угля идет в два приема. Сначала кислород соединяется с углеродом, причем происходит реакция окисления, в результате чего получается двуокись углерода (углекислота) как единственный первичный продукт. Далее протекает реакция восстановления углекислоты, в результате которой и получается горючий газ — окись углерода. Таким образом, за кислородной зоной следует восстановительная зона. По этой теории следовало, что увеличение скорости дутья, т. е. интенсификация процесса, должно приводить к уменьшению количества окиси углерода. С увеличением скорости или, в равной степени, с уменьшением высоты слоя топлива углекислота не успевала бы восстанавливаться. [c.9]

Повышение скорости дутья в значительных пределах интенсифицирует процесс газификации топлива без ухудшения качества газа и снижения к. п. д. газификации. Сохранение качества газа при уменьшении времени контакта их с топливом, при увеличении скорости дутья объясняется повышением температурного уровня в зонах и связанными с этим более благоприятными условиями протекания восстановительных реакций, а также увеличением выноса первичной окиси углерода из кислородной зоны. [c.207]

При анализе подобия протекания процессов в камере сгорания ГТД можно исходить из схемы на рис. 1. Зона реакции формируется отчасти внутри границ раздела между отдельными потоками воздуха, подводимого через фронтовое устройство и боковые отверстия, и потоком первичной смеси, получающейся в результате испарения и газификации топлива в продуктах горения циркуляционной зоны. Газифицированное топливо и кислород воздуха в условиях автомодельности течений притекают в эту зону под влиянием турбулентных пульсаций. Внутри боковых границ зоны турбулентного смешения происходит дробление горючего и воздуха на отдельные малые объемы, которые теряют свою индивидуальность вследствие молекулярной диффузии, в особенности в последние моменты своего индивидуального существования, когда масштаб дробления становится особенно малым. В итоге внутри границ раздела образуется горючая смесь (стехиометрического состава), которая сгорает на некотором протяжении, определяемом скоростью молекулярной диффузии и скоростью химических реакций, с одной стороны, и скоростью движения смеси — с другой. Турбулентные моли воздуха, сносимые потоком первичной смеси с радиальных струй воздуха сгорают также по микродиффузионной схеме внутри основного потока. Таким образом, зона реакции формируется как на границе раздела потоков воздуха и первичной смеси, так и внутри потока [c.216]

В технике сжигания твердых топлив процесс стремятся проводить в тонком слое топлива при избытке окислителя, максимально способствуя протеканию окислительных реакций. Процесс газификации проводят в избытке твердого топлива и недостатке окислителя, количество которого должно соответствовать неполному горению. При этом стремятся к сохранению первичных горючих газов и к максимальному развитию восстановительных реакций. [c.205]

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]

Равновесие большинства реакций при газификации твердого топлива, в частности эндотермических реакций образования синтез-газа в условиях работы газогенераторов (900—1100°С, 10 МПа), смещено в сторону конечных продуктов. Поэтому режим газификации диктуется в основном кинетикой диффузионных и химических стадий. При температурах выше 1000°С скорость первичных реакций газификации велика и ориентировочно можно считать, что процесс идет в диффузионной области. При более строгом подходе следует учиты- [c.207]

Следует заметить, что роль реакции горения окиси углерода в процессе горения и газификации топлива сш,е недостаточно изучена. Одним из средств для изучения хода реакции горения окиси углерода в слое являются ингибиторы (см. гл. VII). Применяя ингибиторы, Мертенс [202] сделал вывод о первичном образовании окиси углерода. Рекомендованная им схема газообразования в слое С С0 С02. Восстановление Og при этом вовсе не учитывается. Как видно из этой схемы, образование СО и последующее его догорание являются последовательными (так называемыми консекутивными) реакциями. Вытекающие из этой схемы уравнения не соответствуют действительному ходу газообразования в слое. [c.402]

На основании исследований Сивонена для объяснения механизма действия водяного пара на углерод была выдвинута следующая гипотеза. Кислород, образующийся при разложении водяного пара, вначале связывается с атомами углерода, находящимися в углах гексагональных кристаллов углерода, гра-фитизированного в процессе коксования. Эти связи, имеющие кетеновый > С = С = 0 или кетоновый > С = 0 характер, размыкаются с образованием СО. При большом избытке водяного пара, вводимом при газификации топлива в генераторах, первичные продукты окисления могут легко реагировать с водяным паром, так как реакция (7) образования водяного газа протекает очень быстро, особенно при высоких те.мпературах. [c.24]

Образование первичной газообразной горючей смеси в толще топлива имеет достаточно сложный характер даже в том случае, когда твердым горючн М веществом топлива является чистый углерод. С известным приближением к такому случаю имеют дело при сжигании кокса или антрацита. Повидимому, как это разбиралось е своем месте, при горении твердого углерода в слое возникают все три сопутствующих друг другу процесса непосредственное окисление твердого вещества до СОг кислородом воздуха (преимущественное протекание в зоне не слишком повышенных температур процесс идет с повышением тем-пе ратуры, т. е. с саморазгоном) окисление твердого вещества кислородосодержащими молекулами продуктов полно го сгорания СОо и НгО (преимущественное протекание процесса в зоне достаточно высоких температур процесс идет с расходованием тепла, т. е. с понижением температуры реакции, а следовательно, с самозатуханием) сгорание образовавшихся от предыдущих процессов газообразных продуктов газификации в виде СО и Из процесс идет с повышением температуры за счет тепловыделения, компенсируя частично или полностью тепловые затраты на о бразование этих горючих газов. [c.153]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология