41.Газификация твердых горючих ископаемых. Основные процессы и продукты

Газификацией называют высоко­температурные процессы взаимодей­ствия органической массы твердых или жидких горючих ископаемых или продуктов их термической переработ­ки с воздухом, кислородом, водяным смесями, в результате которых орга­ническая часть топлива обращается в горючие газы.

Единственным твердым остатком при газификации должна явиться не­горючая часть угля - зола. В действи­тельности ие удается полностью пе­ревести органическую массу угля в газ, и в шлаке остается часть горючей массы топлива.

Процесс газификации осуществля­ется в газогенераторах.

уголь

I [Зона сушки | |

газ

зона пиролиза | [

восстановит, зона

окислит. Зона | |

зона охлажд. | |

Сверху газогенератора непрерывно поступает уголь. При подаче в газоге­нератор воздуха в зоне, расположен­ной непосредственно у...............

решетки (окислительная зона, или зо­на горения), происходит горение твердого горючего ископаемого с об­разованием СО и С0₂ по реакциям:

2С + 0₂ -> 2СО + Q С + 0₂ -* С0₂ + Q окисли-

тельная зона.

Образующийся диоксид углерода в восстановительной зоне восстанавли­вается новыми порциями углерода в оксид углерода:

С0₂ + С = 2СО - Q - восстанови­тельная зона.

Если вместе с воздухом в генератор подают также водяной пар, то в вос­становительной зоне дополнительно протекают реакции:

С + Н₂0 — СО + Н₂ - Q

С +2Н₂0 -*■ С0₂ + 2Н₂ - Q вос­становительная зона.

В этом случае образующийся газ содержит два горючих компонента: оксид углерода и вода.

В газовой фазе могут протекать и другие реакции. Так, возможна реак­ция между оксидом углерода и водя­ным паром:

CO + H₂0~C0₂ + H₂+Q

При взаимодействии СО и Н₂ мо­жет образоваться метан:

СО + ЗН₂ «-* СН₄ + Н₂0 + Q

который в условиях процесса под­вергается термическому распаду:

СН₄ -> С + 2Н₂ - Q

Сочетание всех этих реакций и оп­ределяет состав образующегося газа, который изменяется по высоте газо­генератора.

После окислительной и восстанови­тельной зон, называемых вместе зо­ной газификации, выходят горячие га­зы при температуре 800 - 900 С. Они нагревают уголь, который подверга­ется пиролизу в вышележащей зоне. Эту зону принято называть зоной пи­ролиза, или зоной полукоксования. Выходящие из этой зоны газы подог­ревают уголь в зоне сушки. Вместе эти две зоны образуют зону подготов­ки топлива. Таким образом, при слое­вой газификации сочетается термиче­ская переработка топлива и собствен­но газификация полукокса и кокса, полученного в зоне подготовки топ­лива. Поэтому газ, отводимый из ап­парата, содержит не только компо­ненты, образовавшиеся в процессе га­зификации, но и продукты пиролиза исходного твердого горючего иско­паемого (газ пиролиза, пары смолы, водяной пар). При охлаждении отво­димого из газогенератора газа проис­ходит конденсация смолы и воды, ко­торые далее необходимо очистить и подвергнуть переработке.

42. Газификация твердых горючих ископаемых. Основные процессы и продукты.

Газификация – это высоко темп термохим процесс превращ орг-й массы топлив в горючие газы, в рез-те их взаимодействия с газифицирующими агентами: воздух, О2, вод пар. В качестве сырья: любые топлива, особенно: торф, б уголь и некот сорты каменного угля. Продукты в зависимости от применяемых газ-х агентов. -сухой воздух: прод-ты СО и N2,-полуводяной (смесь возд и пара): пр-ты СО, Н2, N2,-водяной газ (вод пар): пр-ты СО и Н2, -оксиводяной (О2+пар): пр-ты СО+Н2. Газы с низкой тепл сгорания исп-ся на месте произ-ва. Водяной газ исп-ся в орг синтезе. Интенсификация: повышение темп и давл, ск-ти дутья, конц О2, измельч тв-го мат-ла.