Катализатор газификации

Процессы в расплаве являются вариантом газификации угля в режиме уноса. В них уголь и газифицирующий агент подаются на поверхность расплавов металлов, шлаков или солей, которые играют роль теплоносителей. Наиболее перспективен процесс с расплавом железа, поскольку можно использовать имеющиеся в ряде стран свободные мощности кислородных конвертеров в черной металлургии [97]. В данном процессе газогенератором служит полый, футерованный огнеупорным материалом аппарат-конвертер с ванной расплавленного (температура 1400—1600°С) железа. Угольная пыль в смеси с кислородом и водяным паром подается с верха аппарата перпендикулярно поверхности расплава с высокой скоростью. Этот поток как бы сдувает образовавшийся на поверхности расплава шлам и перемешивает расплав, увеличивая поверхность его контакта с углем. Благодаря высокой температуре газификация проходит очень быстро. Степень конверсии углерода достигает 98%, а термический к. п. д. составляет 75— 80%. Предполагается, что железо играет также роль катализатора газификации. При добавлении в расплав извести последняя взаимодействует с серой угля, образуя сульфид кальция, который непрерывно выводится вместе со шлаком. В результате удается освободить синтез-газ от серы, содержащейся в угле, на 95%. Синтез-газ, полученный в процессе с расплавом, содержит 677о (об.) СО и 28% (об.) Нг. Потери железа, которые должны восполняться, составляют 5—15 г/м газа. [c.97]

Расплав соды является не только теплоносителем, но и активным катализатором газификации, предотвращающим также слипание частиц угольной пыли в аппарате. [c.90]

Очевидно, что для успешной работы катализаторы газификации угля должны быть равномерно нанесены перед реакцией на углерод путем его пропитки или, что еще лучше, должны находиться в составе угля в виде хорошо диспергированных и высокомобильных веществ. Это обеспечивает хороший контакт с углем во время газификации. Вследствие постоянного изменения границы раздела катализатор — уголь даже равномерная предварительная пропитка может оказаться недостаточной для хорошего контактирования. Такая динамическая система усложняет также экспериментальную работу вследствие трудности однозначного выбора катализатора. Последняя работа с каталитическими веществами, которые обладают некоторой летучестью в реакционной среде газификации, показала длительный каталитический эффект даже после того, как часть угля уже прореагировала [7]. Вероятно, это является прямым результатом обеспечения постоянства контакта угля с катализатором. [c.246]

На основе анализа рассмотренных выше трудностей полагают, что только недорогие, легкодоступные вещества могут найти практическое применение в качестве катализаторов газификации угля. Очевидно, что такие катализаторы могут иметь только однократное использование, поэтому возникает проблема использования или обезвреживания образующихся отходов. Ввиду больших масштабов газификации угля, это потребует низкого уровня потребления добавок каталитических веществ или применения комбинаций зола — катализатор, которые могут оказаться полезными. [c.247]

Высокоактивными катализаторами газификации с водяным паром являются минеральные компоненты угля, но при этом не- [c.249]

Имеется много веществ, содержащих натрий и калий и служащих катализаторами газификации угля. Расход их минимален, однако должна быть предусмотрена утилизация образующихся отходов. Но не все материалы, содержащие эти элементы, могут быть использованы в этом качестве. Например, рас- [c.249]

Газификация угля связана с множеством ограничений в выборе катализаторов, касающихся контактирования с углем, дезактивации серой или минеральными веществами, очистки и регенерации катализаторов и др. Вследствие этих ограничений наиболее вероятными катализаторами газификации угля являются дешевые, доступные вещества, которые целесообразно использовать однократно. [c.253]

Пропитка угля представляется эффективным методом введения катализаторов газификации в процесс. Ввиду очевидного сходства этой операции с приготовлением нанесенных катализаторов многие методы пропитки катализаторов могут найти применение и для газификации угля. Исследования в этой области представляются оправданными. [c.254]

Весьма перспективным представляется разработанный в нашей стране катализатор газификации угля на основе оксидов металлов. При двухступенчатой газификации канско-ачинского угля эффективнее конверсии природного газа при том же давлении [28]. [c.249]

Перспективными ингибиторами коксообразования служат соли щелочных металлов (скажем, карбонат калия), являющиеся катализаторами газификации органических соединений й кокса кислородом или водяным паром. Так, исследования [43] показали высокую эффективность действия карбоната калия, вводимого в незначительном количестве в бензин-рафинат при нагреве его в опытной печи до 780—840 °С. При разбавлении сырья водяным паром (20— [c.207]

IV. Взвешенного (кипящего) слоя 1. Обжиговая 2. Регенератор 3. Газогенератор 4. Печь крекинга 5. Сушило Обжиг колчедана, руд цветных металлов Выжигание углерода с поверхности катализатора Газификация и пиролиз твердого топлива Разложение тяжелых нефтяных остатков Сушка зернистых материалов и паст [c.105]

Обжиг колчедана, руд цветных металлов, известняка Выжигание углерода с поверхности катализатора Газификация и пиролиз твердого топлива [c.122]

Из описания других катализаторов газификации жидких топлив следует, что в состав большей части их входят щелочно--земельные металлы. Каталитическое действие щелочноземельных металлов объясняют тем, что в их присутствии и при высоких тем- пературах процесса газификации возникает интенсивная электронная эмиссия образующиеся частицы сажи приобретают одинаковые электрические заряды, в результате замедляется их укрупнение (агломерация). В момент образования частицы сажи имеют размеры молекул и проявляют исключительную активность по отношению к водяному пару и тенденцию к укрупнению. Агломерация частиц протекает с мгновенной скоростью, опережающей скорость их реакции с водяным паром. Когда из частиц сажи, имеющих молекулярные размеры, образуются частицы (агрегаты) размером в несколько микронов, их активность по отношению к водяному пару резко снижается, и они выходят из процесса газификации, не прореагировав полностью с водяным паром. Таким образом, каталитическое действие щелочноземельных металлов сводится к замедлению агломерации частиц сажи и поддержанию их в химически активном состоянии по отношению к водяному пару. [c.73]

Перспективными ингибиторами коксообразования служат СОЛИ щелочных металлов (скажем, карбонат калия), являющиеся катализаторами газификации органических соединений и кокса кислородом или водяным паром уГак, исследования показали высокую эффективность действия карбоната калия, вводимого в незначительном количестве в бензин-рафинат при нагреве его в опытной печи до 780—840 °С. При разбавлении сырья водяным паром (20—80%) печь проработала непрерывно 1500 ч. После остановки печи кокса в змеевике не оказалось [9]. [c.275]

Хотя иногда равновесность реакции окисления достигается с помощью катализатора, газификация на кислородном ли воздушном дутье обычно осуществляется в некаталитичвских условиях. Здесь рабочая температура процесса должна быть высокой, чтобы вместо окисления не произошло термического крекинга, а за счет давления, хотя и не юбязательного для протекания самого лроцеоса, можно значительно уменьшить габаритные размеры оборудования. [c.95]

Из описания других катализаторов газификации жидких топлив следует, что в состав большей части их входят щелочноземельные металлы, способствующие замедлению агломерации частиц сажи и поддерн<анию их в химически активном состоянии по отношению к водяному пару. [c.372]

Катализаторы. В качестве катализаторов газификации угля в ряде исследований были удачно использованы расплавы солей, среди которых особого внимания заслуживают К2СО3 и КагСОз. Низкие температуры плавления (соответственно 891 и 851 °С) и относительно низкая стоимость этих-солей делают их использование в качестве катализаторов газификации весьма перспективным. Их воздействие на окисляемость. углерода известно уже более пятидесяти лет [21, 22]. Вещества основного характера интенсивно использовали в нефтехимической промышленности для повышения реакционной способности углерода в реакции с водяным паром. Например, в паровом риформинге углеводородов оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов использовали в качестве промоторов с целью уменьшения зауглероживания [23], причем оксид калия оценивался как наилучший промотор для этой цели. Поскольку щелочные вещества в значительных количествах присутствуют в некоторых углях и в избытке содержатся во многих доступных минералах, их применение для газификации углей может оказаться перспективным. [c.249]

Шелеф и Отто определили скорости газификации различных углей по сравнению с графитом [6, 17]. Установлено, что в отсутствие катализатора скорости для всех углей были в пределах величин одного порядка, а для буроугольного лигнита — значительно выше. Минеральное вещество, извлеченное из этога угля, каталитически ускоряло газификацию менее реакционноспособных углей [24]. Сравнение минерального вещества бурого угля с составом золы других углей показало более низкое содержание в нем 81, А1, К и Ti и очень высокое содержание Са. Действительно ли соединения кальция являются катализатором газификации углерода установлено недостаточно определенно. Представляется, что кальций не является достаточна эффективной добавкой для предотвращения образования углерода в паровом риформинге, в частности, в сравнении с калием [24]. Кальций в сочетании с натрием был успешно использован Беттелом в его способе пропитки [19] получено несколько патентов на соответствующие катализаторы газификации [25]. [c.249]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология