Газификация в потоке газа

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]

Кинетика, т. е. скорость газификации, в огромной степени определяет результат процесса. Процесс газификации твердого топлива гетерогенный — происходит взаимодействие твердого вещества с газом. Поэтому на скорость его оказывают влияние скорость химических реакций (XII, 2) и (XII, 3), скорость диффузии кислорода или водяного пара из потока газа, обтекающего твердую частицу, к его поверхности и величина поверхности контакта взаимодействующих фаз. [c.182]

Производительность топочных устройств и газогенераторов, при прочих равных условиях, определяется интенсивностью процесса горения или газификации. К числу основных факторов интенсификации процессов сжигания и газификации твердого топлива относятся следующие обогащение дутья кислородом, повыщение температуры в реакционном объеме, проведение процесса под давлением, увеличение реакционной поверхности реагирующих частиц и скорости потока газа. Рассмотрим характер влияния этих факторов. [c.66]

Одновременно с процессом Лурги были разработаны другие, технологически отличающиеся от него процессы газификации каменного угля, которые вполне подготовлены к внедрению их в промышленных масштабах. К ним прежде всего необходимо отнести процесс, осуществляемый в газогенераторе Винклера, который, по сути дела, является одной из первых попыток промышленного внедрения технологии газификации в псевдоожиженном (кипящем) слое [1]. Мелкокусковой уголь или кокс (средний диаметр 0,8 мм) газифицируется при атмосферном давлении парокислородным дутьем, а зола топлива выводится из реакционной зоны потоком газа. Процесс недостаточно эффективен главным образом из-за неполной сепарации и склонности к большим потерям топлива. Поскольку процесс осуществляется при атмосферном давлении, у него ограничена удельная производительность по газу. [c.160]

Интенсивность уноса сажи должна определяться соотношением сил, удерживающих частицы сажи у поверхности, и сил трения в потоке газа. В процессах переноса частиц значительную роль может играть явление термофореза, вызванное наличием большого градиента температуры вблизи степки котла. В работе [34] найдена зависи>гость коэффициента загрязнения е от массовой скорости 17 (данные получены па опытно-промышленной установке газификации сернистого мазута) при содержании сажи в газе 3,5 г/м (рис. 68). Для другой концентрации сажи в газе г, г/м ) вводят поправочный коэффициент К . Зависимость поправочного коэффициента от концентрации сажи в газе дана на рис. 69. [c.168]

Например, быстрой газификации твердого топлива в регенераторах достигают, увеличивая толщину слоя топлива и скорость потока газа через этот слой. Можно также значительно интенсифицировать процесс сгорания угольной пыли, повышая турбулентность воздушной смеси. [c.414]

Процесс газификации протекал при температуре около 1000° С. Около 90% золы выносилось из газогенератора в виде пыли. Более крупные частицы шлака, имеющие удельный вес больше удельного веса топлива, опускались на решетку, где охлаждались потоком воздуха удаление их осуществлялось непрерывно при помощи специального скребка. Для газификации пыли топлива, уносимой из слоя в горячий поток газа, поверх слоя топлива вводилось добавочное дутье. Таким образом осуществлялась почти полная газификация пыли. Толщина кипящего слоя топлива поддерживалась в пределах от 750 мм до 2 м. Коэффициент полезного действия газификации находился в пределах 64—71%. Напряжение поперечного сечения шахты составляло 1000—1500 кг/мЧас, что в несколько раз превышает напряжение слоевых генераторов, работающих на кусковом топливе. [c.164]

Высокая температура и большая скорость газового потока обеспечивают интенсивный процесс газификации, и весовое напряжение горна по коксу составляет 1 ООО кг/ж ч и более. Полученный воздушный генераторный газ с высокой температурой поднимается вверх, пронизывая куски шихтовых материалов, медленно опускающиеся вниз навстречу потоку газа, и, отдавая тепло шихте, обеспечивает протекание в печи всех эндотермических реакций. [c.46]

При большой скорости движения мелкозернистое или пылевидное твердое топливо подхватывается и транспортируется потоком газа. Сжигание топлива в виде угольной пыли широко применяется в топках паровых котлов ц промышленных печей, в камерах горения газовых турбин [10, И, 14, 15, 493]. Газификация пылевидного топлива также начинает осуществляться в промышленном масштабе [1,2, 12, 13]. [c.473]

Для случая сухой газификации углерода при малом содержании водяных паров в потоке газа (менее 5%) выражения для парциальных давлений и потоков компонент могут быть легко получены из формул (7-31)—(7-33), если принять в них рвд = 0. [c.163]

Сравнительные данные по скорости нестационарной газификации различных веществ, но-видимому, можно было бы получить, определяя время газификации частицы заданного размера, которая в момент времени 1 = 0 внезапно помещена в поток газа при заданных давлении и температуры. Чем меньше время газификации т, тем выше скорость газификации и> = ( /2т. Однако экспериментально такая оценка не была проведена. [c.75]

ГОРЕНИЕ И ГАЗИФИКАЦИЯ ПЫЛЕВИДНОГО И МЕЛКОЗЕРНИСТОГО ТВЕРДОГО ТОПЛИВА, ВЗВЕШЕННОГО В ПОТОКЕ ГАЗА [c.473]

В соответствии с приведенными выше соображениями расход кислорода и водяного пара в процессах частичного окисления (выраженный в моль на 1 моль углерода) изменяется в зависимости от типа углеводородного сырья. Расход кислорода снижается примерно от 0,7 — при газификации природного газа до значений, близких к 0,5, — для тяжелого котельного топлива, а содержание водяного пара в сырьевом потоке, поступающем в реактор, увеличивается от менее 0,05 (природный газ) до 0,35 (тяжелое котельное топливо). Попутно следует отметить, что количество образующегося газа (СО + Elg), изменяющееся от 2,6 моль на 1 моль углерода в сырье (природный газ) до 1,8 (тяжелое котельное топливо), приблизительно пропорционально удельному расходу кислорода в результате выход газа на 1 кмоль расходуемого кислорода остается приблизительно постоянным. Почти независимо от типа сырья из 1 моль кислорода получается примерно 3,7 моль суммы (СО -f Н. ). [c.82]

При обращенном процессе газификации топливо и дутье подают в шахту газогенератора сверху, а газ отводят снизу, т. е. топливо и поток газа движутся в шахте прямотоком (рис. 25). [c.131]

Газификация древесины К области термического разложе ния древесины относится также и ее газификация, т е безос таточное (если не считать золы) разложение древесины в га зогенераторах Различают два основных процесса газифика ции — прямой и обратный При прямом процессе (рис 2 12) поток газов направлен снизу вверх, воздух вводится ниже ко лосниковой решетки (на которой располагается древесное сырье — поленья, чурки или щепа), а образовавшийся генераторный газ отводится сверху При обратном (обращенном) про цессе (рис 2 13) движение газов происходит сверху вниз, воз дух подводится немного выше колосниковой решетки, а генера торный газ отводится снизу [c.44]

В газогенераторе протекают связанные между собой процессы сушки и сухой перегонки топлива, взаимодействия газов дутья (кислорода, водяного пара, двуокиси углерода) с углеродом кокса и взаимодействия продуктов газообразования между собой. На эти процессы оказывают сильное влияние как природные свойства топлива и образовавшегося кокса, так и процессы теплообмена, диффузии и аэродинамики потока. В зависимости от состава топлива и дутья, а также от организации процесса газификации генераторные газы делятся на воздушный, водяной, смешанный (паровоздушный), парокислородный и регенеративный. Наибольшее распространение получил смешанный генераторный газ. [c.56]

Далее, на протяжении газовой зоны температура газовой фазы держится выше температуры поверхности раздела фаз Изменение температуры газовой фазы по сечению канала газификации зависит в основном от турбулентности потока газа и направления теплопередачи [c.46]

Газификация пылевидного топлива осуществляется путем эжектирования (захватывания) потоком газа угольной пыли и выноса ее в шахту газогенератора, где она интенсивно газифицируется в потоке газа. Недостатком газификации топлива в кипящем слое и в потоке газа является большая запыленность получаемых газов. [c.192]

Один из способов утилизации тепла газа, получаемого при паро-кислородной газификации жидких топлив (температура газа на выходе из газогенератора 1350—1400° С)—впрыск воды в поток газа для получения паро-газовой смеси, необходимой для конверсии СО. При этом отпадает необходимость в паре от посторонних источников. Для впрыска применяют конденсат, чтобы поверхность катализатора конверсии СО не загрязнялась солями, содержащимися в воде. Отношение пар газ в паро-газовой смеси при конверсии СО обычно принимают около 1. Это отношение достигается для условий насыщения в зависимости от конечных параметров паро-газовой смеси (давления и температуры). [c.146]

Принцип работы газогенератора Винклера заключается в подаче дутья снизу под таким давлением и в таком количестве, что весь слой мелкозернистого угля находится в сильно колебательном движении и ведет себя как жидкость, так как угольная масса почти не оказывает сопротивления погружаемым в нее твердым телам. Подача свежего топлива производится при помощи шнеков сбоку в нижнюю часть шахты газогенератора, непосредственно в угольный слой (рис. 156). Процесс газификации ведется при температуре около 1000° С. Большая часть золы уносится потоком газа в виде мелкой пыли газификация угольной пыли, уносимой газовым потоком, осуществляется подачей добавочного дутья. [c.284]

Важную роль для процесса сжигания (газификации) топлива играет направление взаимного движения твердой и газоюй фаз. Известны две схемы организации движения потоков газа и топлива прямоточная и противоточная. В прямоточной схеме потоков газа и топлива тепловая подготовка реагентов происходит менее интенсивно, без участия горячих газов и в основном посредством передачи теплоты из зоны горения теплопроюдностью и излучением. В противогочной схеме достигается более надежное воспламенение топлива, поскольку передача теплоты для его нагрева осуществляется конвекцией от горячих газов и теплопроводностью от раскаленных поверхностей. [c.49]

Содержащаяся в природном газе широкая фракция высших углеводородов представляет собой ценный продукт. Его применяют в различных химических процессах, например при производстве синтетических каучу-ков, бензина, дизельного топлива и др. В связи с этим выделяемый при очистке природного газа конденсат стремятся использовать для дальнейшей переработки. Иногда целесообразно разделять конденсат на отдельные фракции с1 различным содержанием компонентов. Такое разделение возможно при определенных сочетаниях давления и температуры перерабатываемого газа, когда конденсируются преимущественно желаемые компоненты. Кроме того, получаемый конденсат можно подвергать предварительной обработке, например, частично газификации, используя теплоту нагретого потока газа, вырабатываемого вихревой трубой. [c.204]

В опытах было исследовано влияние диффузии. Установлено, что при <<С1000°С скорость газификации не зависит от скорости потока газа (при нормальном атмосферном давлении). На рис. 50 представлена зависимость скорости реакции от температуры при скорости потока 17 м/сек и давлениях в установке 730 и 105 мм рт. ст. [c.216]

Подземная гидромеханика - наука о движении жидкостей, газов и их смесей в пористых и трещиноватых горных породах. Она является той областью гидромеханики, в которой рассматривается не движение жидкостей и газов вообще, а особый вид их движения-фильтращ1я, которая имеет свои специфические особенности. Она служит теоретической основой разработки нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений. Вместе с тем методами теории фильтрации решаются важнейшие задачи гидрогеологии, инженерной геологии, гидротехники, химической технологии и т.д. Расчет притоков жидкости к искусственным водозаборам и дренажным сооружениям, изучение режимов естественных источников и подземных потоков, расчет фильтрации воды в связи с сооружением и эксплуатацией плотин, понижением уровня грунтовых вод, проблемы подземной газификации угля, задачи о движении реагентов через пористые среды и специальные фильтры, фильтрация жидкостей и газов через стенки пористых сосудов и труб-вот далеко не полный перечень областей широкого использования методов теории фильтрации. [c.3]

Oбщиii анализ гетерогенного процесса горения и газификации пылевидного топлива в потоке газа в изотермических условиях с учетом взаимодействия основных факторов — движения н выгорания частиц, диффузии и химической реакции, внутреннего реагирования, изменения объема продуктов реакции и др. — был сделан автором в 1945— 1947 гг. в работах [129, 332, 348] и др. [c.474]

Газификация пылевидного топлива создает условия максимального развития поверхности контакта реагирующих фаз и уменьшения диффузионного сопротивления на границе между твердыми частицами и газом. Газификация в этом случае осуществляется непосредственно в потоке газа, для чего угольная пыль эжектируется и выносится, например, парокислородной смесью в шахту газогенератора или специальную газифика-ционную камеру, где углерод топлива вступает в реакцию с кислородом и водяным паром. Газогенераторы пылевидного топлива отличаются высокой интенсивностью. К недостаткам этого метода следует отнести большой унос газом пыли из газогенератора. [c.454]

В камере газификации и газоходе топливо газифицируется не пoлиJ тью. Меньшая часть непрореагировавшей топливной пыли уходит вместе со шлаком, отводимым из зольной чаши. Основная часть топливной пыли. Не вступившей в реакцию, уносится потоком газа из камеры газификации и осаждается в нижней части котла-утилизатора, циклоне, скруббере и дезинтеграторе. Уловленное непрореагировавшее топливо возвращается в систему и подмешивается к свежему сырью. [c.109]

Процесс газификации пылевидного топлива осуществляется непосредственно в потоке газа. Чтобы частицы пыли уносились газовым потоком, скорость газа Юг должна быть выше критической скорости гг кр, при этом частица пыли приобретает поступательную скорость Шп = гог — гоцр- Для мелких частиц пыли ц кр настолько мала, что их поступательная скорость гг п незначительно отличается от скорости газового потока Юг. Для достижения высокого коэффициента использовапия пылевидного топлива необходимо применять частицы возможно меньшего размера. [c.172]

Процесс газификации пыли в потоке газа для получения синтез-газа осуществлен в промышленном масштабе в установке Шмальфельдта. Для проведения процесса газификации тепло поступает с перегретой в регенераторах с шамотной насадкой циркулирующей смесью синтез-газа и водяного пара. Перегретая до температуры 1300—1350° парогазовая смесь вместе с сухой угольной пылью направляется в верхнюю часть шахты газогенератора. Температура в газогенераторе регулируется нодачей водяного пара. Для форсировки процесса в генератор подают кислород. Расход кислорода составлял 1/3 от обычного расхода кислорода в газогенераторах Винклера. [c.172]

Прежде чем перейти к расчету процесса в зоне газификации,, рассмотрим схему потоков газа, изображенную на рис. 49, Полукоксовый газ в смеси с циркуляционным газом проходит через смолоочиститель и далее поступает в регенеративный теплообменник, где нагревается до 1200°. При этом тяжелые углеводороды и" часть метана расщепляются с образованием водорода и углерода (сажи). Этот углерод взаимодействует с водяным паром и образует водяной газ. Следовательно, в зону газификации поступает [c.226]

ЩИМ потоком газа. Применяются также процессы г а-зификации с нисходящим потоком (обращенная газификация) и так называемая газификация с по-п е р е ч н ы м п о т о к о м. Над генератором может быть установлена шахта ДЛЯ перегонки топлива (швельшахта). В таких аппаратах (генераторы со швельшахтой) совмещаются процессы газификации и полукоксования, т. е. наряду с газом получаются жидкие продукты. Однако, как уже было указано, почти в каждом генераторе образуются летучие продукты полукоксования, которые должны быть отделены от газа. При газификации большей частью получают и водяной пар за счет использования тепла, выделяемого в самом генераторе, и тепла отходящих газов. [c.83]

Еще более высоких результатов газификации можно достичь, когда наряду с отсевом мелочи обеспечивается более узкий фракционный состав, т. е. при работе на более однород- ом топливе. При этом 1) легче достигается форсированная стойчнвая работа слоя и лучший состав газа вследствие более равномерных потоков газа по сечению и температуры в зонах [c.118]

Количество пыли в генераторном газе содержится в широких пределах — от О до 45 нж и выше, в зависимости от вида топлива, его термической стойкости, напряженности газификации и конструкции газогенератора. При иодаче топлива в шахту мелкие частицы его отвеиваются и уносятся с потоком газа. Поэтому загрузка рядовых углей и антрацитов, несортированного торфа и коксика с большим содержанием мелочи приводит к значительной запыленности газа. С иовышение.м напряженности газификации содержание пыли в газе уве тичивается. Термически нестойкие угли, антрацит и низинный торф дают наибольший унос. [c.260]

В начальный период газификации цементных заводов на враш,аюш,ихся печах устанавливались двухпроводные газовые горелки, аналогичные пылеугольным с низкими скоростями истечения газа. В двухпроводной горелке В. А. Арефьева предусматривалась теплопередача от факела к обжигаемому материалу путем их непосредственного соприкосновения. В ней при помош и шестизаходного завихрителя, установленного в конце газового канала, поток газа рассекал поток первичного воздуха, который, проходя через подвижный клапан, также получал враш а-тельпое движение. Хорошо подготовленная смесь сгорала непосредственно на раскаленной поверхности футеровки и клинкера. Уменьшение степени завихрения потоков увеличивало длину факела и его светимость. [c.62]

В последнее время в технику внедрен новый способ ведения процессов взаимодействия между твердой и газовой фазами (обжиг руды, сжигание, газификация топлива, контактные процессы) в псевдоожиженном. ( кипящем ) слое, называемый флюидизацией. В ириЦциие он основывается на взвешивании мелкоизмельченного твердого тела в потоке газа, нодни,мающегося вверх. Применяя соответствующие размеры частиц твердого тела и определенную скорость газа, можно получить большую концентрацию твердого тела в газе и интенсивцую циркуляцию этих частиц. Циркулирующая смесь принимает соответствующий уровень наподобие жидкости (происходит так называемое нсевдоожижение), что представлено на рис. 3-36. [c.211]

Киченко С.Б., Кушнаренко В.М., Нургалиев Д.М. Прогнозирование наличия коррозии в конденсатопроводах УКПГ - ГПЗ на Оренбургском ГКМ, исходя из оценки условий переноса по ним воды потоком конденсата//НТС. Сер. Газификация. Природный газ в качестве моторного топлива. Подготовка, переработка и использование газа/ ИРЦ Газпром. - 1999. - №10-11. - С. 43-52. [c.67]

В зонах дроцесса газификап ии на угольной поверхности канала, лежащих вправо от экзотермической зоны, теплопередача в основном происходит конвекцией и лучеиспусканием от потока газа к угольной поверхности, а в зонах, лежащих влево, теплопередача в основном происходит теплопроводностью по угольному пласту. При некоторых формах канала возможна также теплопередача в этом направлении и лучеиспусканием. Участок канала газификации БВ является зоной подготовки воспламенения угля, так как на его длине угольная поверхность нагревается от конечной температуры зоны сушки [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология