Газификация топлива. Газогенераторы. Водяной газ

Газификация топлива. Газогенераторы. Водяной газ [c.327]

Для получения чистого водяного газа, используемого, например, для синтезов (стр. 162), в генератор надо подавать водяной пар без воздуха. В этом случае тепло, необходимое для разложения пара, подводят в зону газификации путем внешнего обогрева шахты газогенератора, или сильно перегревают подаваемый в газогенератор водяной пар, или же накаливают газифицируемое топливо, продувая его воздухом. Наиболее распространен последний способ, по которому процесс газификации осуществляется как периодический, циклами. Сначала в слой топлива вдувают воздух (период горячего или воздушного дутья)—происходит образование воздушного газа с выделением тепла, слой топлива при этом накаляется. Когда топливо достаточно накалится, прекращают воздушное дутье и начинают подачу водяного пара (период холодного дутья или газования). Реакция образования водяного газа протекает с поглощением тепла, вследствие чего слой топлива охлаждается. Когда топливо охладится до определенного предела, цикл начинается снова. [c.111]

Газификация топлива водяным паром — эндотермический процесс, при котором на 1 кг-моль углерода расходуется 132 686,0 кдж или на 1 кг углерода 11 057,2 кдж тепла. Исходя из этого на 1 кг газифицируемого топлива должно быть введено в шахту газогенератора Qt количество тепла, которое равно [c.451]

Для газификации топлива в плотном слое (крупность кусков 25—100 мм) применяются газогенераторы, представляющие собой шахтные печи диаметром около 3,6 м, высотой 4,6 м, футерованные огнеупорным кирпичом (рис. 22). Нижняя часть газогенератора, соответствующая зоне газификации, охлаждается с помощью водяной рубашки. [c.61]

В связи с применением относительно больших скоростей газового потока в нижней части шахты газогенератора имеется значительный унос мелких частиц топлива из кипящего слоя. Чтобы уменьшить потери с уносом, необходимо проводить процесс газификации топлива, находящегося в пылевидном потоке, в пространстве над кипящим слоем. Для этого на расстоянии примерно 4 от фурм первичного дутья подают вторичное дутье. Благодаря этому повышается температура в пылегазовом потоке, что способствует увеличению степени разложения водяного пара в верхней части газогенератора. Кроме того, увеличению степени разложения водяного нара в верхней части газогенератора способствует более длительное взаимодействие водяного пара с углеродом топлива, чем в слое топлива, где время контакта водяного пара с топливом составляет лишь 0,08—0,16 сек. В зоне вторичного дутья также завершается конверсия углеводородных газов, при этом улучшается состав газа для синтеза. Таким образом, нри вторичном дутье сокращаются потери углерода с уносом и повышается к. п. д. газификации. [c.167]

В подземном газогенераторе в природных условиях процесс газификации топлива протекает аналогично описанному выше. В канале огневого забоя кислород дутья реагирует с углеродом угольного пласта, образуя двуокись углерода. При этом выделяется большое количество тепла, которое расходуется на нагрев газообразных продуктов реакции, а также в значительной степени на нагрев угольного пласта и пород, окружающих огневой штрек. Нагретые газообразные продукты, содержащие водяные пары и двуокись углерода, движутся вдоль огневого забоя. Водяные пары и двуокись углерода вступают в реакцию с углеродом топлива, образуя окись углерода и водород. Так как эти реакции протекают с поглощением тепла, то температура газового потока [c.180]

Шахта газогенератора обычно имеет цилиндрическую форму и сверху перекрыта сводом с отверстием для загрузочного устройства. Свод и стенки шахты сложены из огнеупорного кирпича (футеровка генератора). Шахта заключена в металлический кожух 2. Для использования тепла, выделяющегося при газификации топлива, футеровка нижней части генератора может быть заменена водяной рубашкой 3, служащей парообразователем и соединенной с паросборником. [c.66]

Газовое топливо может быть получено также путем безостаточной газификации твердого топлива, т. е. превращением в газ его горючей, летучей и твердой частей. Безостаточную газификацию топлива производят в установках, называемых газогенераторами, а получаемый в них газ называют генераторным. Горючие газы в газогенераторах получают не только с применением воздушного дутья, но и с добавлением к нему водяного пара, кислорода и их смесей в результате генераторные газы могут быть различного состава и качества и разделяются на воздушный, паровоздушный, водяной, парокислородный и др. Полученные таким образом генераторные газы подвергаются очистке, так же как и коксовый газ. [c.25]

Газификацией топлива называют процесс его неполного окисления воздухом, водяным паром, двуокисью углерода, смесью воздуха или кислорода с водяным паром для получения горючих газов. Осуществляется газификация в газогенераторах. [c.86]

При газификации твердого топлива оно поступает в газогенератор сверху, дутье подается снизу. При воздушном дутье образуется воздушный газ, при паровом дутье — водяной газ. При газификации топлива смесью воздуха с паром получается паровоздушный газ, называемый также смешанным или генераторным. [c.86]

Кроме указанных, имеются и другие процессы, осуществляемые в особых аппаратах — газогенераторах, где получение горючего газа из органического вещества топлива является основной целью производства. При газификации топлива в газогенераторах происходят химические реакции между углеродом топлива и кислородом или содержащими кислород газами и парами, к которым относятся воздух, водяной пар, углекислота или их смеси. [c.140]

Газификацией называется термический процесс превращения твердого топлива в горючий газ в результате взаимодействия углерода топлива с кислородом воздуха или водяным паром. Для газификации топлива применяются специальные аппараты, называемые газогенераторами. [c.66]

Газогенераторы различаются по производительности и некоторым конструктивным особенностям (загрузка топлива, выгрузка золы, устройство чаши и колосниковой решетки). Применяют газогенераторы, в которых нижняя часть стенок шахты представляет собой водяную рубашку, служащую для получения горячей воды и пара, благодаря этому снижается температура в зоне газификации. При газификации только около 70% тепла, заключенного в топливе, переходит в химически связанное тепло газа. Однако преимущества газообразного топлива при его дальнейшем использовании полностью компенсируют потери тепла при газификации. Процесс получения водяного генераторного газа идет с поглощением тепла. Для обеспечения в газогенераторе необходимой температуры газификации, т. е. 1000° и выше, применяют три способа. По первому способу чередуют воздушное и паровое дутье. При воздушном дутье в газогенераторе протекают экзотермические процессы, при этом развивает- [c.191]

Состав и свойства генераторных газов. Состав, свойства и выход генераторных газов зависят в основном от природы перерабатываемого сырья и дутья, подаваемого в газогенератор. На практике чаще всего получают смешанный, водяной и парокислородный генераторные газы. Кроме них при газификации мелкозернистого топлива в кипящем слое и при газификации топлива под давлением получаются горючие газы с повышенной теплотой сгорания. [c.236]

Водяной газ. При получении водяного газа в газогенератор попеременно подается то воздушное, то паровое дутье. Период продувки газогенератора воздухом носит название фазы воздушного или горючего дутья. Получающийся при этом газ обычно выбрасывается в атмосферу. Период продувки газогенератора паром называется фазой парового дутья или газования. Совокупность фазы воздушного и парового дутья составляет рабочий цикл процесса газификации. При этом водяной газ отбирается в фазе парового дутья. Средние расходные коэффициенты на 1 кг топлива и удельные выходы газа при производстве водяного газа из разных видов топлива приведены в табл. 48. [c.238]

Газификацией топлива называется процесс превращения его в горючий газ путем окисления органической части топлива кислородом или кислородными соединениями (водяным паром или двуокисью углерода). В результате газификации получается генераторный газ и твердый остаток, содержащий золу топлива и неиспользованные органические вещества. Применяемые для газификации аппараты называются газогенераторами. [c.247]

При газификации топлива, имеющего легкоплавкую золу, во избежание зашлаковывания газогенератора приходится увеличивать расход водяного пара против оптимального. [c.173]

Газогенераторный газ получают при газификации топлива, т. е. при неполном сто сгорании в специальных газогенераторах. В зависимости от технологии процесса и природы твердого топлива в газогенераторах получают газы различного" химического состава. Так, при воздушном дутье получают газ, содержащий 34,7% СО и 65,3% N2. При паровом дутье получают водяной газ, который состоит в основном из окиси углерода и водорода. Полученный в газогенераторе газ проходит регенератор, паровой котел для утилизации тепла и скрубберную установку для очистки газа от пыли. Газогенераторный газ содержит около 0,3% сероводорода. При промывке газа в него попадает значительное количество водяного пара,, в котором растворяется сероводород с образованием в сочетании с пылью агрессивной среды. Следует отметить, что все оборудование газогенераторной установки изготовляют из углеродистой стали, которая подвергается коррозии поэтому аппаратура может работать от 6 до 10 лет, [c.553]

Генераторные газы получают из твердого топлива путем частичного окисления содержащегося в нем углерода при высокой температуре. Этот процесс называется газификацией твердого топлива. Он осуществляется в специальных устройствах — газогенераторах, представляющих собою вертикальную шахту, в которую сверку загружают топливо, а снизу вдувают воздух, кислород, водяной нар или смеси этих веществ. В зависимости от состава вду- [c.448]

Для газификации могут быть использованы любые виды твердого топлива — торф, низкосортные угли, полукокс, отходы лесоразработок и др. При газификации в реакторах-газогенераторах органическая масса топлива превращается в генераторный газ при взаимодействии с окислительным дутьем — воздухом, водяным па- [c.50]

Аналогично сконструирован газогенератор Лурги, предназначенный для газификации кускового топлива под давлением 1,5— 3 МПа. Корпус аппарата имеет двойные стенки, образующие водяную рубашку, и рассчитан на соответствующее давление. Давление воды в рубашке несколько больше, чем внутри газогенератора. Для защиты стенки от коррозии и воздействия высокой температуры шахта газогенератора выложена изнутри огнеупорным кирпичом. Топливо подается сверху через шлюзовое устройство в загрузочную воронку, где подогревается пароводяной рубашкой. Парокислородная смесь подается снизу, причем часть пара поступает из рубашки. Для удаления золы предназначена вращающаяся колосниковая решетка, из-под которой зола периодически выбрасывается через специальный штуцер и шлюз. Газ отводится из верхней части газогенератора. Производительность аппарата при Давлении 2 МПа около 0,9 т/(м -ч). [c.278]

Реакции газификации обратимы и протекают с увеличением объема или при постоянном объеме, большинство из них являются эндотермическими. В условиях работы газогенераторов (нормальное или относительно невысокое давление, температура 900—1100°С, избыток окислителя) равновесие их смещено в сторону образования конечных продуктов. Поэтому режим газификации определяется, главным образом, кинетикой диффузионной и химической стадий процесса. Так как твердая фаза (топливо) принимает непосредственное участие в реакции и количество ее изменяется во времени, скорость окисления углерода, например, водяным паром (реакция в) выражается уравнением [c.210]

Максимальной интенсивностью обладают газогенераторы кипящего слоя, в которых используется тонкодисперсное топливо. На рис. 9.11 представлена технологическая схема производства водяного газа газификацией в кипящем слое. [c.212]

Генераторные газы получают из твердого топлива путем частичного окисления содержащегося в нем углерода при высокой температуре. Этот процесс называется газификацией твердого топлива. Он осуществляется в спецпальных устройствах — газогенераторах, представляющих собой вертикальную шахту, в которую сверху загружают топливо, а снизу вдувают воздух, кислород, водяной пар или смеси этих веществ. В зависимости от состава вдуваемых газов различают воздушный, водяной, паровоздушный (смешанный) и другие генераторные газы. [c.653]

ГАЗИФИКАЦИЯ, превращение орг. части тв. горючих ископаемых (уголь, торф, сланцы) или жидких топлив (нефт. сырье) в горючие газы при высокотемпературном (1000—2000 °С) взаимод. с окислителем (Оз. воздух, водяной пар, СОг). Проводят в газогенераторах (поэтому получаемые газы наз. генераторными). Состав газов зависит от природы топлива, типа окислителя (дутья), т-ры процесса и его технол. оформления. Известны разл. способы Г. (напр., сжигание кускового топлива в слое, мелкозернистого — в кипящем слое, угольной пыли и жидкого топлива — в факеле), однако все они характеризуются однотипными хим. р-циями. Напр., при Г. твердых горючих ископаемых часть топлива сгорает (р-ции 1,2), обеспечивая весь процесс теплом, др. часть реагирует с СОг и НгО (3,4) нек-рые продукты конвертируются (5) [c.114]

Мощность газогенераторов для тв. топлива достигает 80 тыс. м /ч, жидкого — 60 тыс. м /ч. Осн. направления развития техники Г.— осуществление процессов при высоких т-ре и давл. (напр., 1400 °С и 10 МПа) в агрегатах производительностью до 200 тыс. м /ч и кпд до 90%. См. такл<е Водяной газ, Воздушный газ, Городской газ. Подземная газификация, Синтез-газ, Смешанный газ. [c.114]

При газификации слишком больших кусков топлива уменьшается реакционная поверхность его, вследствие чего снижается скорость газификации. Каждая партия топлива должна состоять изнаи-боле равномерных кусков 25—35 мм, 50—75 мм и т. д. Кусков, несоответствующих принятым размерам, должно быть не более 15—20%. При газификации в газогенераторах водяного газа содержание мелочи в топливе должно быть не более 5%. В противном случае значительно возрастает унос частиц топлива с газом и возможны прогары в слое топлива. [c.14]

ВОДЯНОЙ ГАЗ, смесь газов, получаемая газификацией твердых или жидких топлив под действием водяного пара (С + Н20 СО + Нз —136,9 МДж/моль). Поглощаемое в этой р-ции тепло компенсируют, периодически пропуская через слой топлива вместо водяного пара воздух, или используют смесь водяного пара с О2. В последнем случае нагретое парокислородное дутье подают в газогенератор в стационарный или кш1япщй слой топлива либо вместе с пылевидным топливом. Примерный состав В. г. нз каменного [c.105]

М. М. Барщевский, Э. С. Безмозгин, Р. Н. Шапиро. Исследование сегрегации топлива и распределения газовых потоков на холодной модели высокопроизводительного сланцевого газогенератора. ... 63 Э. С. Еезлюзгин, Р. Н. Шапиро. Промышленный опыт газификации сланцевого кокса водяным паром. ............. 73 [c.331]

При применении парокислородйого дутья в обычных газогенераторах водяного газа с плотным слоем топлива и сухим уда--лением золы процесс из периодического превращается в непрерывный, что приводит к упрощению обслуживания газогенератора, увеличению его производительности н повышению к. п. д. газификации. [c.90]

Гораздо благоприятнее переход азота в аммиак при газификации топлива в газогенераторах. При нормальном генераторном процессе на паро-воздушном дутье в аммиак переходит до 50% N. Правда, использование аммиака при этом практически невыгодно, так как концентрация его в генераторном газе все же остается слишком низ1Кой. При увеличении подачи водяного пара, вследствие чего температура процесса газификации снижается, выход аммиака еще более увеличивается- При процессе по Монду, когда на 1 кг углерода топлива подается 2 кг водяного пара, выход аммиака достигает 70% азота топлива и процесс извлечения его становится рентабельным. [c.230]

Для борьбы с шлакообразованием применяются различные способы оборудование газогенераторов водяными рубашками, удаление шлаков в жидком состоянии, быстрое и непрерывное удаление золы, ввод пара в дутье для обеспечения холодного хода газогенераторов и др. Путем подбора соответствующей конструкции газогенератора и применения специального режима газификации в современных полумеханизированных газогенераторах удается использовать даже сильно шлакующиеся угли. Для газогенераторов с ручным шлакоудалением шлакующиеся угли непригодны. Уменьшению шлакообразования способствует применение сортированного и обогащенного топлива особенно важно удаление серного колчедана. [c.8]

Одним из наиболее эффективных современных способов газификации твердых топлив является метод Копперса-Тотцека, заключающийся в проведении процесса в потоке пылевидного топлива. Схема газогенератора этого типа приведена на рис, 9,7, Он представляет собой горизонтальную реакционную камеру, футерованную изнутри термостойким материалом, охлаждаемую снаружи водой с получением пара низкого давл ния. Форсунки ("горелочные головки") ддя подачи исходных веществ размещены в расположенных друг против друга реакционных камерах. Пылевидный уголь (с размером частиц 0,1 мм) потоком азота подается в расходные бункера 1, откуда шнеком направляется в форсунки 3, захватывается потоком кислорода и водяного пара и расгылястся в камеру 2. Соотношение потоков на 1 О, 0,05 — 0,5 кг пара. Зола отво дится в жидком виде. Поэтому температура в камере 2 составляет 1500-1600 С, В реак ционной камере достигается высокая степень превращения органической части угля с об))азованием смеси гаэов СО,, СО, Н,, Н, 0 и H,S с составом, близким к равновесному. При охлаждении генераторного газа не в [оделяются органические вещества, поэтому упрощается очистка газа и воды. Зола в жидком виде выводится иэ нижней части реакционной камеры, охлаждается и удаляеггся в виде гранулированного шлака. [c.173]

Газификацию твердого топлива можно проводить также с по-. ющью кислорода. Еще в 1936 г. на одном из первых заводов по по-. учению бытового газа путем окисления твердого топлива кислородом под давлением в газогенератор с бурым углем вводили смесь кислорода с перегретым водяным паром при температуре 500° и давлении 200 ат. После очистки состав газа (в объемн, %) был следующий [c.231]

ГЕНЕРАТОРНЫЙ ГАЗ (воздушный газ) — газовая смесь, обра )ующаяся в процессе газификации твердого топлива, когда через накаленный уголь в газогенераторе продувают водяной пар и воздух. При горении угля образуется диоксид углерода, который, реагируя дальше при высокой температуре с угле- [c.68]

Процесс Синтан. Измельченный до 0,25 мм сухой уголь через шлюз (1) подают во вспомогательный аппарат с псевдоожиженным слоем (2), куда вводят парокислородное дутье. Там при 400°С и 7 МПа уголь подвергается частичному термическому разложению и окислению. Благодаря этому снижается его способность к спеканию. Обработанный таким образом уголь вместе с газообразными продуктами и непрореагировавшим водяным паром вводят в верхнюю часть газогенератора (3), где он частично газифицируется в падающем слое при 590-790°С, а затем реагирует с кислородом и паром в нижней части генератора при 950-1000°С и 7 МПа. Непрореагировавший кокс и золу выводят из нижней части газогенератора, предварительно охладив водой. Газообразные продукты отбирают из верхней части через встроенный циклон. Далее горячий газ проходит через скрубберы (4 и 5). Где он охлаадается и от него отделяется смола и пыль. Газогенератор производительностью 70 т угля в сутки имеет высоту 30 м и диаметр 1,5 м. Типичный состав сырого газа об, % 16,7 СО, 27,8 Нг, 29 СО2, 0,8 С Нт, 24,5 СН4, 1,3 прочие. Теплота сгорания газа 16 МДж/нм . В рассматриваемом способе газификации подвергается не весь углерод топлива, а лишь 65%. [c.101]

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]

Для стабильного получения горючего газа под землей необходимо учитывать особенности как самого пласта топлива, так и вмещающих его пород (напр., состав и степень метаморфизма угля, прочность пород и т.д.). П.г.у. осуществляется под действием высокой т-ры (1000-2000 °С) и подаваемого под давлением дутья-разл. окислителей (как правило, воздуха, Oj и водяного пара, реже-СОз). Для подвода дутья и отвода газа газификацию проводят в скважинах, расположенных в определенном порядке и образующих т. наз. подземный генератор. В нем идут те же хим. р-ции, что и в обычных газогенераторах (см. Газификация твердых топлив). Однако условия подземной газификации специфичны. Вмещающие пласт топлива горные породы представляют собой своеобразные стенки реактора и одновременно материал, заполняющий выгазованное пространство. В газификации участвуют подземные воды, а также влага угля и горных пород. В отличие от наземной газификации, где топливо по мере расходования поступает в газогенератор, в случае подземной газификации при вы-газовывании одного участка пласта топлива требуется переход к другому. Возникает необходимость параллельно с газификацией одних участков пласта подготавливать к газификации иные его участки. [c.453]