Газификация с водяным паром

Газификация с водяным паром [c.107]

Газификацию очень зольных топлив (многозольный торф, бурые угли) целесообразно производить в двухзонном газогенераторе (фиг. 56). Газ отбирается в середине слоя в части слоя, расположенной ниже, газифицируется опускающийся углеродистый остаток. В пространство под колосниками подаётся воздух, смешанный с водяным паром. Работа с двумя зонами требует тщательной регулировки. [c.438]

Если при газификации твердых топлив в газогенераторах вместо воздуха подавать в последние кислород в смеси с водяным паром, то газ получается без примеси азота и состоит в основном из водорода п окиси углерода. Такой газ используется как сырье для получения искусственного бензина, синтетического аммиака и других продуктов. [c.63]

Генераторный газ получают при газификации различных твердых топлив при помощи вводимых с воздухом кислорода, водяного пара [c.218]

Впервые газификация угля была осуществлена более 130 лет назад в плотном, или, как его еще называют, стационарном, слое с помощью смеси воздуха и водяного пара. [c.197]

Понятие о газогенераторном процессе. Газификация представляет собой п, оцесс превращения горючей части твердого топлива в газообразное топливо при помощи подвода кис.юрода (обычно с воздухом) водяного пара и др. Подвод кислорода и других га.зов к топливу при газификации отличает ее от сухой перегонки, осуществляемой без доступа воздуха . Устройства лля газификации называются газогенераторами. [c.249]

При повышении температуры термодинамическое равновесие реакций (3-4) и (3-5) сдвигается вправо, т. е. в сторону более глубокой газификации. В том же направлении действует добавка водяных паров [формула (3-5)], которая обычно и используется для уменьшения сажеобразования в газогенераторах. В топочной технике близкая ситуация создается при паровом распы-ливании. В частности, вполне возможно, что относительно малое образование сажи, достигнутое за рубежом при работе котлов на мазуте с малыми избытками воздуха, в значительной степени обязано применению паровых форсунок. Следует также ожидать, что при равноценных геометрических характеристиках горелки факел паровой форсунки будет короче, чем форсунки пневматической или механической. [c.51]

Наряду с газификацией углерода двуокисью углерода происходит его газификация водяным паром, присутствующим в факеле. При этом на поверхности коксовых частиц образуются СО и Н2. [c.84]

Характерно и то, что температурные условия и степень разложения водяного пара при газификации жидких и твердых топлив отличаются незначительно. Это указывает на общность явлений, протекающих при взаимодействии водяного пара как с твердыми, так и жидкими топливами. [c.118]

Нам представляется, что при тех же температурных условиях и количествах кислорода и топлива роль и степень разложения водяного пара в процессах газификации, пиролиза и конверсии топлива могут быть повышены, если улучшить смешение его с другими реагирующими средами. [c.118]

В зоне газификации (над линией О3Г) происходят восстановительные реакции раскаленного углерода кокса с поднимающимися снизу продуктами полного сгорания — углекислотой СО2 и водяным паром Н2О, за счет чего получаются окись углерода СО и водород Нг- Наличие этой зоны обусловливается тем, что кислород воздуха практически пол юстью расходуется в первых трех-четырех рядах коксовых частиц, а выше процесс горения идет уже при отсутствии свободного кислорода [Л. 4, 94]. Чем толще слой, тем больше будет развита зона газификации. Как уже говорилось, толщина слоя на решетке составляет 100— 200 мм. [c.176]

Возможно также использование методов газификации или пиролиза мазута с одновременным удалением серы и ее соединений до поступления его в топку парового котла. При газификации топливо подвергается неполному окислению при высокой температуре, а при пиролизе — нагреву с разложением без применения окислителя. Газификация осуществляется при подаче в газогенератор воздуха или кислорода, а также водяного пара. При этом получается сероводород, перера- [c.257]

Для использования избыточного тепла в газогенераторе вместе с воздухом вводится небольшое количество водяного пара, о чем подробно сказано в разделе Силовые газогенераторные установки . Тогда получается более богатый смешанный газ, имеющий теплотворность до 1500 ккал нм при к. п. д. газификации до 0,8. [c.309]

При открывании на ходу вытяжной трубы устанавливается соотношение между разрежением, создаваемым в фурменном поясе всасывающим действием двигателя, и тягой, создаваемой вытяжной трубой. Тогда в подготовительных зонах может образоваться с большей или меньшей интенсивностью прямой процесс газификации. Водяные, пары, благодаря повышенной их упругости, а частично также продукты сухой перегонки и газификации будут выходить в атмосферу через вытяжную трубу, что создаст условия для подсушки топлива за счет некоторого перерасхода его. [c.389]

При сжигании в газовых горелках на 1 этого газа (при нормальных физических условиях) расходуется 4 кг, воздуха. Определить состав горючей смеси, ее молекулярный вес и газовую постоянную найти плотность и парциальные давления компонентов, если эта смесь подводится к горелкам при i=60° и манометрическом давлении 300 мм вод. ст. Атмосферное давление равно 740 мм рт. ст. Водяной газ получается в газогенераторах при газификации кокса с подачей в процесс водяного пара. [c.16]

Генераторный газ является наиболее распространенным топливом для двигателей внутреннего сгорания. Он получается в результате газификации твердого топлива. В качестве газифицирующего реагента под колосники газогенератора подается воздух, водяной пар, смесь воздуха с паром, технический кислород в смеси с паром, воздух, обогащенный кислородом, и др. [c.16]

Такие установки работают по методу газификации твердого топлива, заключающемуся в окислении углерода топлива кислородом воздуха и водяным паром с частичным применением сухой перегонки топлива. [c.310]

При газификации древесины (также при получении древесного угля и полукоксовании торфа) наблюдаются интересные явления. Для нагрева холодной древесины необходима затрата тепла, достаточно же нагретая древесина при подаче воздуха горит, выделяя тепло. Между этими двумя состояниями при подогреве древесины происходит выделение водяных паров, уксусной кислоты и т. д., для чего также требуется затрата тепла. Но, начиная приблизительно с 350° С, дальнейший отгон паров идет при одновременном дальнейшем саморазогревании древесины. Таким образом, усиленное тепловыделение наступает уже задолго до появления пламени и при отсутствии воздуха. При выжиге угля в кострах эти обстоятельства нужно принимать во внимание. [c.81]

Существует несколько методов производства водорода в промышленных масштабах. Выше был рассмотрен процесс каталитической конверсии водяного газа, при которой окись V углерода и водород, получаемые в установке по газификации угля, реагируют с водяным паром в слое катализатора в результате получаются двуокись углерода и водород. Другой метод, который широко применялся ранее, но вряд ли найдет применение в будущем, состоит в паровом реформинге метана (природного газа) [c.122]

Из колошника печи 1 газ (с объемным содержанием водорода 66,0%, окиси углерода 33,0%, метана 0,4%, углеводородов 0,4%, сероводорода 0,1% и азота 0,1%) направляется в систему газоочистки — пылеуловитель 3 и скруббер 4. Очищенный от пыли газ поступает в теплообменник 6, нагревается в нем до температуры 650 К, затем в смесителе 7 смешивается с водяным паром. Образуюш,аяся смесь подается в одноступенчатый конвертор 8, где осуществляется частичная конверсия СО в СОа на железохромовом катализаторе. Из конвертора газ поступает в регенератор 6, а оттуда — в вихревую трубу 9. Внутри трубы при вращении вихря газа за счет центробежных сил сравнительно тяжелые молекулы углекислого газа, сероводорода, азота и окиси углерода концентрируются на периферии, а легкие молекулы водорода и метана — в центре вихря. Из центра вихревой трубы часть газа с повышенным содержанием водорода (90% по объему) отводится при давлении 3 атм в компрессор 10 с, впрыском воды, где сжимается до рабочего давления, и направляется на рециркуляцию в смеситель 17. Вторая часть более тяжелого газа с содержанием водорода 66,4% и окиси углерода 33,1% (по объему), представляющего собой газовый продукт, отводится из вихревой трубы 9 в компрессор 11 с промежуточным охлаждением, сжидхается в нем до давления 100 атм и оттуда направляется в установку синтеза 14. Наконец, третья часть самого тяжелого газа с повышенным одержанием углекислого газа, углеводородов, сероводорода,окиси углерода и азота, представляющего собой топливный газ, через задвижку в противоположном конце вихревой трубы 5 отводится в абсорбер 13, очищается в нем от сернистых соединений и затем подается в ПГТУ 12 и камеру сгорания 15. Водяной пар, расходуемый на газификацию угля и конверсию окиси углерода, генерируется в парогенераторе 16. Очистка газа, загрязненного радиоактивными осколками деления ядер урана, осуществляется в абсорбере 18. Очищенный газ используется в качестве дополнительного топлива в камере сгорания 15. Привод компрессоров 10 и [c.115]

В газогенераторах типа Копперс-Тотцек газификации подвергают угольную пыль с частицами размером менее 100 мкм, которая перемещается в одном направлении с парокислородной смесью. Угольную пыль смешивают с водяным паром и кислородом в устройстве типа горелки и при атмосферном давлении подают в реакционный объем. Большое содержание кислорода в дутье обеспечивает высокую температуру процесса (1400... 1600 °С) и жидкое шлакоудаление. Стенки аппарата внутри футерованы огнеупорным кирпичом. На выходе шлак гранулируется водой. Производительность газогенератора по генераторному газу составляет (25...50)-10 м7ч. [c.651]

Искусственный газ безостаточной газификации твердого топлива получают путем подачи воздуха или смеси воздуха с водяным паром в раскаленный слой топлива в газогенераторах. Генераторные газы, получаемые различного состава и качества, разделяются на водяной, воздушный, паровоздушный, парокисло-родиый и др. В газовые сети их подают в составе с другими газами или используют для сжигания в стекловаренных, металлургических и других печах, требующих газового нагрева. [c.22]

Оригинальным процессом газификации бурого угля является процесс Winkler, при котором мелкозернистый бурый уголь или кокс, полученный из него, выдерживается в больших железных сосудах в потоке газа (смесь воздуха или кислорода с водяным паром), причем вся зона реакции раскаляется до белого каления. Газогенераторы Winkler при равных поперечных размерах имеют почти 10-кратную производительность в сравнении с обычными газогенераторами. Разработан малый газогенератор по принципу Winkler для газификации угольной крошки. Такой газогенератор, предназначенный для грузового автомобиля грузоподъемностью 3 т, имел размеры обычной консервной банки. [c.83]

Принципиальная схема такого комплекса представлена на рис. 13.7. Теплота, полученная в реакторе /, подводится через промежуточный контур с теплообменником 11 к газификатору 2 и котлу 1 о турбины 9. Газифицируют угол1з водяным паром, подаваемым из отбора турбины. Предварительный подогрев угля I и водяного пара происходит в регенераторе 3. После охлаждения и очистки продуктов газификации в системе 5 горючие газы (Н2, СО, СН4) направляются компрессором 4 к метана-тору 6 в месте потребления. Метани-рование может осуществляться при температуре, целесообразной для обеспечения нужд бытовых и технологических тепловых потребителей. Подог]ревают исходные продукты реакцией метанооб-разования в регенераторе 8. Полученный метан после охлаждения и очистки в системе 7 направляется к потребителям. [c.403]

В газогенераторах осуществляют газификационные процессы, в которых в качестве окислителей используют кислород, воздух, водяной пар и углекислый газ. Реакции, протекающие в таких устройствах, едины по своей природе с реакциями горения, но в результате получают горючие газообразные продукты газификации. [c.223]

Современные процессы основаны на том, что уголь или нафта подвергаются перегонке в присутствии либо воздуха, либо водяного пара и кислорода. При газификации угля на воздушном дутье образуется газ, обладающий относительно низкой теплотой сгорания, поэтому такой газ целесообразно использовать только на электростанциях, расположенных на месте его производства. (Один из недостатков воздушного дутья — наличие в воздухе азота, что приводит к образованию большого количества окислов азота.) В процессе с парокислородным дутьем (О2+Н2О) образуется газ несколько более высокого качества, который можно подвергать дальнейшей переработке для получения метана с высокой теплотой сгорания. Этот синтез-газ (иногда его называют также генераторным газом) содержит высокий процент окиси углерода СО и азота N2. Если в синтез-газе соотношение водорода н окиси углерода будет существенно отличаться от 3 I (что требуется для преобразования его в метан), понадобится дальнейшая переработка. Часть СО преобразуется в СО , прореагировав с водой в реакторе, где происходит конверсия водяного газа при этом высвобождается еще больше водорода, СО2 и примеси серы удаляются, а оставшийся газ, состоящий в основном из Н2, СО, СН4 и Н2О, проходит стадию каталитической метанизацин, на которой СО и Но, вступая в реакцию, образуют метан СН . Конверсия водяного газа и каталитическая -метанизацня являются экзотермическими реакциями с выделением большого количества теплоты. Необходимо обеспечить значительный п эффективный отвод этой теплоты, [c.116]

Технологии газификации угля различаются между собой по методу обеспечения теплотой, необходимой для протекания реакций газификации (автотермичные реакции, реакции с подводом теплоты извне), методу создания контакта между реагентами (неподвижный слой, кипящий слой), виду потока реагентов (попутный поток, противоток), газификационной среде (водород, водяной пар в смеси с кислородом, чистый кислород), виду удаляемого остатка (жидкий шлак, сухая зола).В лабораторных установках были опробованы почти все [c.116]

Была сделана попытка применить метод газификации, который позволил бы обойтись без дорогостоящих газогенераторов. Заключается он в газификации угля на месте залегания, т. е. в подземной газификации. В пласте угля, находящемся под землей, пробуривают с поверхности скважины, дробят пласт для обеспечения доступа воздуха (как правило, с помощью воды, закачиваемой под высоким давлением), а затем уголь поджигают. В воспламененный угольный пласт нагнетают воздух, чтобы поддержать процесс горения. При подземной газификации получают горючий газ с низкой теплотой сгорания, который можно использовать для выработки электроэнергии на местной электростанции. Если вместо воздуха в горящий пласт угля нагнетать чистый кислород и водяной пар, можно получать газ более высокого качества, пригодный для каталитической метанизации. Проведенные к настоящему времени эксперименты по подземной газификации угля на месте его залегания не оправдали надежд. Газ поступает на поверхность с перебоями, его теплота сгорания нестабильна. К тому же еи[е нет ясности в отношении эффективности использования угля предстоит решить также проблемы, связанные с оседанием грунта, залегающего над отработанным пластом угля, и загрязнением грунтовых вод. Эти проблемы, однако, не относятся к числу неразрешимых подземная газификация угля на месте залегания может стать наиболее подходящей альтернативой при наземной газификации угля, требующей чрезвычайно больших капиталовложении. [c.117]

Для уменьшения шлакования, понижения температуры в зоне газификации и повышения теплотворной способности газа за счёт его теплоты нагрева к воздушному дутью добавляют водяной пар. Наряду с реакциями образования воздушного газа протекают реакции получения водяного газа, понижающие температуру в зоне газификации. Теплотворная способность паро-воздушного газа выше, чем воздушного. В нём содержится больше СО и На за счёт уменьшения содержания N2. [c.399]

Мотовозный (азогенератор конструкции ЦНИИ МПС с прямоточным движением газа, нашедший также широкое применение на небольших ж.-д. электростанциях, представлен на фиг. 59. Он отличается от судовых меньшим весом и габаритами, а также деталями конструкции. Газогенератор, предназначенный для газификации дров, имеет холодильную рубашку для конденсации водяных паров, выделяющихся при разогреве дров в шахте, и воздушную рубашку для подогрева воздуха за счёт тепла генераторного газа. Одна из конструкций имеет также чугунный топливник с местным сужением— горловиной. Антрацитовые газогенераторы для мотовозов весьма похожи на судовые, по отличаются меньшим весом и габаритами. [c.439]

Для газификации топлив, не выделяющих смол, и особенно для содержащих повышенное количество золы, применяют газогенераторы с противоточным движением газа и топлива (прямой процесс). В газогенераторе этого типа влага топлива не попадает в зону газификации, и воду подводят, специально испаряя её и смешивая с поступающим в газогенератор воздухом. Водяные пары реагируют с углеродом топлива и образуют водяной газ В результате повышаются мощность и эконо мичность работы двигателя, а также понижается температура в зоне газификации (фиг. 62). Последнее обстоятельство умень-щает шлакообразование и увеличивает срок службы деталей топлнвника. [c.446]

Генераторный газ из мелкозернистого топлива при газификации во взвешенном слое может быть подан потребителю с температурой 1.50—250°, Содержание пыли в таком газе 10—15 Г/я-к , смолы — 1 Г нА , уксусной кислоты (фрезер-Hbiii торф) — следы, водяных паров (при влажности топлива 32—250 — 300 Г1нлА. При наличии скрубберной очистки газ содержит пыли0,5 -1,0Г/нм , смолы — следы, водяных паров — 30 — (Ю Г/нмЗ. [c.192]

Вода и водяной пар в процессах горения имеют ограниченное приме нение. При сжигании твердых топлив в слоевых топках, чтобы избежать образования жидкого шлака на колосниковой решетке, прибегают к увлажнению воздуха или производят так называемое подпаривание колосников водяным паром. Такой прием позволяет получить воздухопроницаемую шлаковую подушку на решетке и тем обеспечить нормальную работу топки. При Ьжигании тяжелых жидких топлив водяной пар в ряде случаев используется в качестве агента, обеспечивающего хорошее качество распыления высоковязких мазутов, крекинга остатков и смол. Таким образом, вода и главным образом водяной пар в топочных процессах в течение длительного времени имели ограниченное применение. Вместе с тем водяной пар широко применяют в процессах газификации и пиролиза топлив в качестве разбавителя и активного химического реагента. [c.117]

Так, при газификации твердых топлив, по данным Н. В. Лаврова [110], 3. Ф. Чуханова [111], Б. В. Канторовича [112], В. С. Альтшулера и Г. П. Сеченова [ИЗ] и других исследователей, при температурах процесса 1300—1500° К разлагается до 50% от введенного водяного пара, если концентрация его в воздушном дутье равна 10—25%. [c.117]

Химическую активность водяного пара подтверждают газификация и пиролиз жидких топлив, а также процесс конверсии метана и других углеводородных газов. Термодинамические расчеты и экспериментальные исследования, выполненные В. С. Альтшулером и Г. В. Клириковым [16, 17], показали, что при газификации мазутов на паровоздушном дутье, содержащем 15—20% Н2О, выход газа и содержание водорода в нем выше, а выход сажи в 1,5 раза ниже, чем при воздушном дутье (рис. 54). [c.118]

В работе В. С. Альтшулера и Г. В. Клирикова [44] термодинамический анализ-процесса газификации выполнен для систем мазут — водяной пар, мазут — водяной пар — кислород, мазут — кислород при температуре 1000—2000° К, коэффициенте расхода кислорода oiq = 0,18 - - 0,83, составе дутья по отношению пар мазут от 0,5 до 2 и давлений 1—150 ama. [c.191]

А. А. Кричко [173] считает, что водяной пар локализует протекание вторичных реакций. В. С. Альтшулер и Г. В. Клириков [169], указывая на активную роль водяного пара в процессах газификации мазутов, сообщают, что в водо-мазутной эмульсии с 1F = 35% наблюдается прямое реагирование воды с мазутом, при этом видимая степень разложения водяного пара у = 30% при = 0,37 и у = 18% при = = 0,42. [c.200]

Термодинамические расчеты процесса газификации водо-нефтяных эмульсий позволяют на основе материального баланса сделать оценку степени реагирования водяного пара с нефтью в зависимости от принятых основных параметров. [c.201]

В верхней части реакционной зоны продолжается разложение водяных паров и восстановление некоторого количества СО2 в СО. В зоне перегонки эти газы перемешиваются с продуктами сухой перегоняй твердого топлива и, наконец, ib зоне подсушки к газам примешиваются водяные пары, образующиеся в результате испарения содержащейся в топливе влаги. Теплотворная способность генераторного газа при прямом процессе газификации в зависимости от рода и сорта топлива составляет от 1300 до 1500 ккал1нм . [c.283]

В схеме рис. 55 только установка высокотемпературного ядер-ного реактора является новой, остальные элементы широко применяются в промышленности. Высокотемпературный ядерный реактор является ответственным и наиболее важным элементом в схеме газификации углей. В нем осуществляется нагрев смеси водорода и водяного пара до 2000 К и выше. В качестве высокотемпературного ядерного реактора может служить реактор с шаровой насадкой, описанный в гл. 4. Работа установки высокотемпературной газификации углей осуществляется в следующей последовательности. В смеситель 17 при давлении 15—20 атм подаются водород и водяной пар в количествах, необходимых для газификации углерода угля. Образующаяся смесь поступает в высокотемпературный ядерный реактор 2 с шаровой насадкой, где за счет тепла, выделяемого при делении ядер урана-235, смесь нагревается до 2000 К и выше. Далее высоконагретая смесь направляется в вихревую трубу 5, в которой за счет центробежного эффекта смесь очищается от радиоактивных осколков, и при давлении 8—10 атм вдувается в шахтную печь 1. При высокой температуре в горне печи протекает интенсивное взаимодействие водяного нара с углеродом угля, в результате чего образуются окись углерода и водород. Высокая температура процесса обеспечивает полноту газификации угля (малое содержание окислителей — водяного пара и углекислого газа) и плавление тугоплавкой золы, которая в жидком виде стекает вниз на лещадь печи. Полученный газ поднимается вверх печи, отдает тепло углю, охлаждаясь при этом до температуры 400 К. На выходе из печи получается газ, практически не содержащий азота. [c.113]

В табл. 11 и 12 приведен материальный и тепловой баланс шахтпой печи газификации угля (Канско-Ачинского месторождения) с вдуванием высоконагретой (2000 К) смеси водорода и водяного пара. [c.115]

В расчетах промышленных установок важное значение имеют термодинамические расчеты процессов газификации сернистых мазутов, выполненные в ИГИ. Полученный в результате расчетов состав продуктов газификации соответствует состоянию термодинамического равновесия. Методика расчетов, предложенная ИГИ, основана на использовании термодинамических закономерностей химических процессов и позволяет оценить возможный предельный результат процесса при различных температурах, давлениях и различном соотношении исходных реагентов — мазута, кислорода, водяного пара и др. Выполненные термодинамические расчеты в интервале температур процесса газификации от 1000 до 2000 К, давлений от 0,1 до 10,0 МПа, коэффициента расхода кислорода а = 0,18- 0,83 и относительного расхода пара Р = 0,5- 2,16 позволяют установить оптимальные условия образования основных горючих компонентов газа, границы выделения элементарного углерода в виде сажи, а также количество и состав газообразных сернистых соединений. Введение в мазут в качестве катализатора соли нитрата кальция Са(ЫОз)г перед его газификацией в количестве 0,1% позволяет уменьшить сажевыделение более чем в два раза по сравнению с газификацией без катализаторов. [c.104]

По данным исследований ИГИ главное влияние на процесс саже-образования оказывает температура и содержание водяного пара в дутьевом воздухе. Оптимальный режим паровоздушной газификации тяжелых жидких топлив с минимальным сажеобразованием достига- [c.109]

Генераторный газ представляет собой продукты взаимодействия горючей массы твердого топлива с кислородом. Кислород может вводиться с воздухом (воздушный газ), водяным паром (водяной газ) или паро-воздушной смесью (смешанный газ). Теоретический воздушный газ в соответствии с уравнением процесса газификации [c.22]

Если зона подсушки слишком высока, то при газификации с улавливанием смол в верхних слоях швельшахты будут конденсироваться водяные пары и смолы, создавая повышенное сопротивление для газопрохождения. Поэтому в таких случаях температура газа на выходе [c.357]

Процесс горения. В виду того что главными составными частями во всех технически важных горючих материалах являются С и Н, то в результате полного сгорания получается углекислота и водяной пар. Следовательно, процесс горения представляет собой в чистом виде газовую реакцию, а потому твердые и жидкие тела должны быть предварительно переведены в газообразное состояние. В твердых телах началу процесса горения соответствует газификация. По мере того как полученные продукты возгонки окисляются, появляется пламя. Жирные угли с большим количеством летучих составных частей дают длинное пламя. При обыкновенных топках нужно различать сгорание над колосниковой решеткой, получаемое благодаря сгоранию газов, выделившихся из горючего материала, и сгорание на самой колосниковой решетке, получаемое благодаря высокой температуре дестиллята. [c.642]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...