Химические реакции генераторного процесса

Химические реакции генераторного процесса [c.142]

Главы данной книги посвящены вопросам нехватки природного газа, описанию процессов газификации нефти и угля, основных химических реакций, запасов и качества сырья, взаимозаменяемости генераторного и природного газов, сравнительной экономике и, наконец, предполагаемым способам получения и потребления энергии в будущем. [c.9]

Генераторные газы, перерабатываемые как химическое сырье, должны содержать минимальное количество окислителя (СО2) и балласта (азот), поэтому предпочтительным процессом является газификация под давлением на парокислородном дутье. Для осуществления разных химических реакций необходимы смеси СО с Нг с различным содержанием компонентов. Например, для синтеза метанола или алифатических углеводородов применяют газ с соотношением СО Н2=1 2, при получении альдегидов реакцией гидроформилирования (оксосинтез) используют синтез-газ состава СО Н2=1 1, для синтеза метана соотношение СО Нг должно составлять 1 3. [c.44]

Влияние давления на направление обратимых реакций определяется принципом Ле Шателье. При обычных условиях ведения процесса (давление 1 ат, температура около 1000°) равновесие главных реакции газификации (кроме реакций с образованием метана) настолько сдвинуто в сторону получения конечных продуктов, что образование генераторных газов определяется исключительно скоростью процессов. В зависимости от преобладающего влияния на суммарную скорость газификации химических реакций или скорости переноса реагирующих газов к поверхности углерода и продуктов реакции от поверхности углерода посредством молекулярной или турбулентной диффузии процесс газификации может протекать в кинетической или диффузионной областях. При нормальной температуре в зоне газификации, т. е. при температуре выше 1000°, скорость химических реакций велика и процесс идет в диффузионной области. В этом случае скорость газификации зависит от поверхности кусков или зерен топлива, диффузии активного газового компонента (кислорода, водяного пара) к углероду и от интенсивности перемешивания фаз (угля и газа). [c.190]

Процесс синтеза метилового спирта по физико-химическим условиям его проведения и по технологическому оформлению аналогичен процессу синтеза аммиака. Как азотоводородная смесь, так и синтез-газ могут получаться конверсией генераторных газов или природного газа. В обоих процессах взаимодействие смесей тщательно очищенных газов происходит при высо-кохм давлении и температуре в присутствии катализаторов. И, наконец, из-за малого выхода конечных продуктов и тот и другой процессы являются непрерывно циклическими причем реакция никогда не идет до полного превращения. Такая ана- [c.487]

На примерах реакций образования генераторного и водяного газов, а также процесса образования метана мы убедились в существовании некоторого правила для температурных смещений химического равновесия и выразили его графически с помощью непрерывной кривой — изобары Гиббса. Непрерывность ее, а также факты самопроизвольного стремления атомно-молекулярных систем к равновесиям подсказывают мысль о статистическом их смысле. Каждая отдельная молекула подвергается при химическом превращении скачкообразному изменению свойств, связан ному с квантовыми состояниями электронов. Непрерывность изобары является следствием того, что с повышением температуры число превращенных молекул нарастает постепенно, и, т.аким образом, отдельные скачки суммируются. Давая кажущийся непрерывным макроскопический сдвиг равновесия. [c.239]

Решение. Синтез метанола из синтез-газа (смесь СО и Нг) по физико-химическим основам процесса и технологическому оформлению аналогичен синтезу аммиака. Так же как и азотоводородную смесь синтез-газ получают конверсией генераторного или природного газа. Условия реакции синтеза метанола, как и синтеза аммиака, требуют высокой энергии активации, она идет с уменьшением объема, обратима, экзотермична и процесс ведут при высоких давлениях и температурах в присутствии активного катализатора. Выход конечного продукта невелик не только вследствие приближения к равновесию, но и благодаря побочным реакциям. Процесс ведут по непрерывной циклической схеме. [c.56]

Газификация твердого топлива представляет негетерогенный некаталитический процесс. Он включает последовательные стадии диффузии газообразного окислителя, массопередачи и химических реакций неполного окисления. В качестве окислителей при ГТТ используются воздух (воздушное дутье), кислород (кислородное дутье), водяной пар (паровое дутье), а также их смеси (паровоздушное и парокислородное дутье). Природа протекающих при этом реакций, а, следовательно, состав соответствующего генераторного газа, зависят от типа окислителя. [c.209]

В настоящее время идея непосредственного преобразования химической энергии в электрическую нашла воплощение в ЭХГ. В этом случае компоненты химической реакции не закладываются в элемент заранее, как в акку.му-лятор, а подводятся непрерывно извне по мере их расходования в реакции. В ЭХГ происходит лишь непосредственный процесс преобразования химической энергии в электрическую. Преобразование энергии в таких генераторах, как и в тепломашинном цикле, идет непрерывно механизм же преобразования аналогичен происходящему в химических источниках тока. Но в отличие от последних топливом и окислителем для ЭХГ служат в основном жидкие и газообразные вещества. В качестве топлива в ЭХГ в настоящее время широко применяют многие органические и неорганические восстановители углеводороды, окись углерода, генераторный и водяной газ, водород и т. д. В качестве окислителей применяют обычно чистый кислород и воздух. [c.151]

Реакция С02 + С 2С0 — 38790 ктл1кгмоль является эндотермической и относится к числу наиболее важных реакций газификации твердых топлив. В обычных газогенераторах, когда в результате сложного комплекса физико-химических явлений в кислородной зоне образуются почти полные продукты горения, основная роль в процессе получения горючего газа лежит на зоне восстановительных реакций. Как было видно, реакция разложения углекислоты протекает и в кислородной зоне при горении углерода, но в большинстве случаев возникающая окись углерода успевает сгореть в газовой атмосфере, содержащей кислород. Естественно, большой интерес представляют исследования по разложению углекислоты углеродом топлива применительно к условиям зоны восстановительных реакций, которая характеризуется отсутствием кислорода в реагирующей газовой среде. С практической точки зрения на первом этапе было достаточно знать скорость восстановления углекислоты различными сортами топлива, чтобы судить о степени их пригодности для доменного и генераторного процессов. [c.147]

Расчет основных показателей газификации твердого топлива. Основные показатели процесса газификации твердого топлива — состав генераторного газа, его теплота сгорания и выход на единицу перерабатываемого топлива расход окислителя (водяного пара, воздуха или кислорода). Для контроля правильности выполненных расчетов и последующего расчета теплового баланса составляют материальный баланс всех элементов, участвующих в процессе газификации. Так как ни одна из протекающих в процессе газификации химических реакций не достигает равновесного состояния ввиду кратковременного контакта реагирующих веществ, полностью не выявлена сложная зависимость процесса от особенностей топлива, режима газификации, конструкции газификатора и других факторов, точно рассчитать все показатели процесса только на основании теоретических положений невозможно, поэтому существующие методы расчета состава смешанного газа основаны на практических данных протекания процесса (методы Грумм-Гржимайло и Доброхотова) или на упрощенной схеме процесса (алгебраический метод Дешалита). [c.133]

Метод кулонометрического титрования основан на реакции взаимодействия определяемого вещества с электрогенерированным титрантом. В одних случаях электродная реакция может использоваться только для получения титранта, как это было показано на примере кулонометрического титрования хлорид-ионов элект-рогенерпрованными ионами серебра. В других случаях определяемое вещество может принимать непосредственное участие в электродном процессе на генераторном электроде. Так, в методе к -лонометрического определения железа ионы железа(II) частично окисляются электрогенерированным церием(IV) и частично — непосредственно на электроде. При любых условиях суммарный процесс должен протекать так, чтобы химическое превращение определяемого вещества проходило со 100%-ным выходом по току. [c.41]

Газификацией топлива называется процесс, при котором органическая часть твердого топлива превращается в горючие газы при взаимодействии с воздухом, водяным паром, кислородом и другими газами. Газификация позволяет получать из малоценного (в частности, многозольного) топлива так называемые генераторные газы, которые представляют собой беззольное, транспортабельное топливо и сырье для химической промышленности. В зависимости от применяемого для газификации газообразного агента — дутья и режима получают, главным образом, следующие генераторные азы воздушный, водяной, паровоздушный, паро-ктелородный,, отличающиеся друг от друга по составу и свойствам. В этих газах могут содержаться горючие компоненты окись углерода, водород, метан. Газификация проводится при 900—1100° С. Высокая температура достигается за счет тепла экзотермических реакций взаимодействия газифицирующих агентов с топливом. [c.148]

С целью интенсификации процесса газификации необходимо поддерживать в газогенераторе максимально возможную температуру. Однако повышение температуры лимитируется температурой плавления золы. При чрезмерном повышении температуры зола начинает спекаться, что может привести к образованию в газогенераторе сплошных монолитов, а в результате и к поломкам газогенератора. Обычно средней оптимально температурой газификации является 1000—1100°С. Для достижения этил температур в газогенераторы вместе с воздухом (или кислородом) вводится водяной пар, реже — углекислый газ. Избыток тепла в этом случае расходуется на эндотермическую реакцию разложения водяного пара или СО.. В результате генераторный газ обогащается полезными компонентами — водородом и окисью углерода, что увеличивает теплотворную способность газа и повышает его ценность как химического сырья. Вместе с этим предот-врапд,ается возможность сплавления золы. [c.13]

Метод катализа, приготовление катализаторов, изучение их химической и физической природы представляют дело большой важности, так как удача опыта тесно связана с определенной активностью катализатора. Эту активность приходится регулировать тормозить в одних случаях или еще более усиливать в других введением различных добавок, ослабляющих или усиливающих поверхностную энергию катализаторов. Найти подходящий катализатор для данного химического процесса — это значит разрешить поставленную задачу. Так и был разрешен вопрос о синтезе жидкого топлива, исходя из прохмышлеяяых газов водяной газ, генераторный газ, газ коксовых печей. Эти газы богаты окисью углерода и водородом, определенная смесь которых при обыкновенном давлении и невысокой температуре (180—200°) в соприкосновении со специальным катализатором легко превращается в сложную смесь газообразных, жидких и твердых углеводородов, т. е. в тот искусственный продукт, который и представляет и д к о е топливо. Опыты показали, что при отношении один объем окиси углерода на два объема водорода получается наиболее подходящая смесь этих газов для наилучшего выхода жидкого топлива. Реакция протекает ири начальном обогреве смеси газов до 200° с большим выделением тенла. Получаемое топливо состоит из многих углеводородов различного состава с температурой кипения от О до 400°. [c.344]