Газификация с кислородом

После того как стало возможным сравнительно дешево освобождать воздух от балласта инертного азота, значение газификации с кислородом возросло. [c.107]

При малых концентрациях 2 углерода в слое факторами, определяющими скорость выгорания, являются кинетика химической реакции и массообмен частицы с кислородом плотной фазы. В этой области 2 < 0,01 для кокса бородинского угля) наблюдается существенный рост доли потребляемого кислорода воздуха при увеличении концентрации горючих в слое, т.е. уменьшении коэффициента подачи воздуха д. Увеличение концентрации углерода в слое до значений, характерных для процессов газификации (рис. 4.4), приводит к существенному возрастанию в газах содержания оксида углерода. [c.147]

Процесс термической переработки топлив в потоке осуществляется 1) методом газификации с одновременным параллельным вводом потока распыленного топлива и окислителя (воздуха или смеси пара с кислородом) при коэффициенте избытка кислорода о, = 0,45 -н 0,6 [c.189]

Химическое реагирование твердого и жидкого топлива с кислородом происходит после их газификации или испарения в смеси образовавшихся газов или паров с окислителем. К этой смеси, как к гомогенной газовой среде, можно применять закон действующих масс. Но в этом случае парциальное давление твердых и жидких веществ при постоянной температуре является величиной постоянной и поэтому в уравнении (6-2) могут быть опущены. Следовательно, закон действующих масс применим и к гетерогенным реакциям, но в этих случаях следует учитывать парциальные давления веществ, имеющихся только в газовой фазе. [c.61]

При газификации в пылевидном состоянии (рис. 4.12) тонко размолотый уголь подается шнеками из бункеров угольной пыли, смешивается с кислородом и паром и поступает в газификатор через две или четыре горелки, расположенные одна против другой так, что струи, истекающие из них, сталкиваются. Корпус газификатора изнутри выложен слоем огнеупорного материала. Температура пламени поддерживается на уровне 1800 °С, обеспечивающей расплавление золы. Более 50 % золы удаляется в виде шлака из нижней части газификатора, остальная зола выводится из системы очистки охлажденного газа от механических примесей. Температура газа на выходе из газификатора 1450—1500 °С поддерживается путем впрыска воды. [c.309]

Одним из основных, по-видимому, наиболее перспективным способом использования твердого топлива в ГТУ является газификация твердого топлива (ГТТ) в реакторах, где это первично обработанное топливо подвергается газификации с помощью воздействия водяного пара и кислорода. Получаемый в реакторе горючий газ очищается и может быть использован как топливо в ГТУ. Объединение ГТТ с ПГУ дает возможность получить комбинированную энергетическую установку, работающую на угле, экономичность которой, по оценке, может составлять 43—44 %. Снижение экономичности этой установки по сравнению с ПГУ, работающими на газе, обусловлено тем, что при работе реактора расходуется энергия на собственные нужды (примерно 10% мощности, вырабатываемой ПГУ). Удельные затраты на создание ПГУ с ГТТ превышают существенно затраты на ПГУ на газе и, по-видимому, выше, чем затраты на современные ПТУ на твердом топливе. Поскольку современные ПТУ имеют также и более высокую экономичность (выше 44 %), то 370 [c.370]

Газификация жидкого кислорода в газификаторе происходит с помощью нагрева жидкого кислорода горячей водой, которая в свою очередь подогревается паром. [c.127]

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

К природному топливу относятся дрова, торф, бурый уголь, каменный уголь, антрацит, горючие сланцы, нефть и природный газ. Искусственное топливо получается в результате той или иной обработки природного топлива. К нему относятся полукокс, кокс, торфяные и каменные брикеты, бензин, лигроин, керосин, соляровое и другие масла, дизельное топливо, мазут, газы (полу-коксовый, коксовый, генераторный, доменный, подземной газификации углей). Б состав всех видов топлива входят углерод С, водород Н, сера S, кислород О, азот N, зола А и влага W. Состав топлива (табл. 3) выражается в массовых процентах. Например, элементарный состав бензина Ср = 85%, Нр = 15%. [c.96]

Сложнее обстоит дело с твердыми сортами топлива. Самым молодым среди них является древесное, в котором содержится около 43 % собственного кислорода. Столь окисленная горючая масса уже не в состоянии выделить много теплоты при своем дальнейшем окончательном окислении в процессе горения. Однако, как бы в качестве компенсации, она обладает определенным преимуществом — легко воспламеняется. Причем, чем больше собственного кислорода содержит топливо, т. е. чем более окислены его первичные углеводородные молекулы, тем легче они распадаются при сравнительно низких температурах подогрева. Например, распад древесины, ее газификация начинаются при температурах более низких, чем при перегреве паров жидкого топлива. Другими словами, древесина, не обладающая способностью плавиться, как и все достаточно окисленные углеводороды, легко газифицируется при нагреве за счет термического разложения еще в твердом состоянии. [c.179]

От газифицирующих агентов и условий организации процесса зависит чудесность превращения угля, а с ним и судьба полученного газа. Например, при осуществлении газификации воздухом и паром получается горючий или, как его еще называют, генераторный газ, представляющий собой смесь оксида углерода, известного также под названием угарный газ, водорода, азота и небольшого количества метана. Не отличаясь высокой теплотворной способностью, он используется в основном для различных промышленных предприятий. Вот повышение давления в аппарате при реализации того же процесса способствует увеличению доли метана в смеси, а с ним и теплоты сгорания, и уже этот горючий газ получает пропуск на энергетические предприятия. Газификация кислородом и па- [c.196]

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]

В топочных камерах спеканию безусловно способствует перегрев горящих частиц (см. 4.4) по сравнению с температурой слоя. По этой причине замена кислорода в дутье на СОд (азот и Н2О остаются) увеличила температуру спекания в процессе газификации на 60-110 С [42]. [c.69]

К энергетическому топливу также относится генераторный газ, получаемый путем газификации твердого топлива. Газификацией называется высокотемпературный термохимический процесс, при котором твердое топливо с помощью кислорода превращается в горючие газы, состоящие из смеси оксидов водорода и углерода с небольшим количеством метана и других углеводородов. В генераторном газе также содержится азот, который является балластом топлива и оказывает влияние на его теплоту сгорания. В зависимости от разных способов газификации теплота сгорания газогенераторного газа изменяется от 3,5 до 15,5 МДж/м . [c.14]

При низких температурах главной окислительной средой является кислород воздуха. В местах с недостаточным количеством воздуха остается невыгоревший кокс. Эндотермические реакции газификации (21 ) и (23 ) в местах недостатка воздуха происходят при низких температурах факела весьма медленно. [c.83]

Конструкторы первых топок с жидким шлакоудалением ие были знакомы с каталитическим действием эндотермических реакций газификации. Предполагалось, что сжигание осуществляется непосредственно в результате экзотермических реакций (16 ) и (20 ). Поэтому усилия конструкторов были направлены на то, чтобы в горелке образовалась хорошая смесь всего сжигаемого воздуха ц пыли и чтобы в смеси не образовывались места с недостатком или избытком воздуха. Эта смесь, но представлению первых конструкторов, должна гореть в очень небольшом пространстве и при высокой температуре, так как хорошее и равномерное перемешивание смеси топлива и воздуха обеспечивало наименьшее расстояние частиц пыли от кислорода. Однако опыты показали, что эти представления были ошибочными и что хорошие смеси не дали требуемой высокой температуры факела. [c.120]

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 отличие от процессов горения, газификации или обычного пиролиза разрабатываемый нами процесс является двухзонным, но протекающим в одном аппарате. В первой зоне реактора сжигается часть (20—25%) топлива или топливной эмульсии с небольшим избытком окислителя ( q 1,2). В поток высоконагретых продуктов сгорания в конце зоны сгорания вспрыскивается остальная часть (75—80%) такого же топлива, что составляет вторую зону. В результате взаимодействия вторичного топлива с высоконагретыми (до 1500—1800° К), а потому и с более химически активными газами (Oj, HjO и Oj) происходит пиролиз жидкого топлива с образованием горючего газа, состоящего из СН4, С Нщ Hg и СО, и некоторой части свободного углерода. Поскольку в составе реагирующего газа, поступающего из зоны горения, имеется и некоторое количество свободного кислорода, предназначенного для окисления остаточного углерода, этот процесс получил название окислительного пиролиза. [c.191]

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]

Остающийся после сухой перегонки кокс реагирует с кислородом, образуя горючие газы. Получаемый генераторный газ в более высоких слоях смешивается с продуктами сухой перегонки и влагой топлива и отводится в верхней части газогенератора. Продукты сухой перегонки повышают теплотворную способность генераторного газа. Состав продуктов сухой перегонки влияет на свойства и ценность генераторного газа и его очистку. Чем больше влаги в топливе, тем ниже температура выходяш,его газа. При высокой влажности и больших размерах кусков топлива зона подсушки имеет наибольший размер. При недостаточных размерах газогенератора или большой интенсивности газификации крупного влажного топлива качество газа ухудшается вследствие поступле- [c.397]

Подз е м н ы й газ получают методом подземной газификации угля по идее великого русского химика Д. И. Менделеева (1888 г.), одобренной и поддержанной В. И. Лениным и впервые в мире осу-ш ествленной в СССР в 1938 г. Подземная газификация угля дает возможность получать весьма дешевые горючие газы непосредственно из недр земли путем нагнетания к огневому штреку (в пласте угля) смеси воздуха с кислородом по одной из скважин и отбора из этого штрека образовавшегося при газификации топлива горючего подземного газа. [c.82]

На рис. В.9 приведена простейшая тепловая схема ЯГУ с внутрицикловой газификацией угля, причем ГТ работает не на природном, а на синтетическом газе, получаемом при газификации угля. Предварительно подготовленный уголь подается в газогенератор, где осуществляется его газификация с использованием парокислородного дутья. Для этой цели сжатый воздух компрессора ГТУ разделяется на кислород и азот в специальной установке. Продукты газификации угля после многоступенчатой очистки и удаления серы, прежде чем в виде синтетического газа поступают для сжигания в камеру сгорания ГТУ. Уходящие газы ГТУ в КУ генерируют пар для паротурбинной [c.18]

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]

Главной отличительной особенностью процесса обжига в шахтных печах является постоянный тесный контакт внутри каждой гранулы пли брикета между частицами сырья и топлива (антрацита или кокса). Здесь процессы горения и технологические реакции взаимосвязаны, поскольку свободному доступу окислителя (воздуха) к отдельно взятой топливной частички препятствуют окружающие ее зерна сырья, кроме того, окислитель в момент контакта с горючим значительно забалластирован углекислым газом технологического происхождения. Установлено, что при работе на черных гранулах (брикетах) сырья — при запрессованном в них тонкоизмолотом топливе, примерно половина технологической двуокиси углерода в результате взаимодействия с топливом восстанавливается до окиси углерода, которая затем сгорает в углекислоту после диффундирования из гранул брикетов, находясь в потоке печных газов и взаимодействуя с кислородом. Определенная часть топлива непосредственно реагирует с кислородом воздуха и сгорает сразу в СОг. Следовательно, в шахтных печах технологические процессы переплетаются с процессами горения и газификации углерода топлива. [c.519]

Также представляет собой зону газификации с интенсивно идущим процессо м слой топлива на 1Колоснико вой решетке с подачей под него воздуха. В топку поступают газообразные продукты газификации топлива и мелкие твердые частицы горючих веществ, создающие над слоем факел. В факеле и происходит процесс сжигания, протекающий при наличии достаточного количества свободного кислорода в области диффузионного горения. Процесс, протекающий в слое, приводит к развитию высоких температур, что интенсифицирует процесс газификации топлива. По высоте слой принято делить на два участка кислородный [c.47]

О. п. Колчин [91], рассматривая механизмы восстановления окислов металлов углеродом, сообщает о предположении [92, 93], что в присутствии твердого углерода наряду с СО образуются неустойчивые соединения углерода с кислородом, например недо-окись углерода G3O2. Эти соединения могут быть активными восстановителями в газовой фазе. В этом случае восстановление окисла и газификация углерода возможны по следующим реакциям [c.34]

Этот ЖРД (рис. 24) состоял из цилиндрической камеры сгорания с коническим сверхзвуковым соплом, имел вытеснительную систему подачи топлива, включавшую в качестве основных элементов "азотный компенсатор" — емкость с жидким азотом, служившим для вытеснения топлива из баков, и два испарителя для газификации жидкого кислорода. На головке камеры размещались струйные форсунки для впрыскивания топлива, которое воспламенялось с помощью электросвечи. Двигатель допускал дросселирование тяги путем изменения расхода топлива. Камера сгорания охлаждалась газообразным кислородом, сопло — водой [72, л. 10]. Вода, выходя из рубашки охлаждения, поступала в специальный бак, где отделялась от пара затем она разделялась на три части, одна из которых шла к баку жидкого азота, что позволяло азот газифицировать, а две другие поступали соответственно к испарителям, где газифицировался жидкий кислород, использовавшийся далее для наддува бака окислителя. [c.51]

Описание технологии. На станции газификации жидкого кислорода (ГЖК), предназначенной для повышеняи давления в заводском кислородопроводе путем подпитки его газифицированным кислородом, газификация жидкого кислорода проводилась на установке С ГУ-4 производительностью 300 м /ч. [c.127]

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]

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]

Ожижение. Для ожижения угля можно применять в общих чертах те же технологические процессы, что и для его газификации. Ведь длинноцепочечные молекулы, из которых состоит уголь, весьма сходны со сложными молекулами сырой нефти (если не считать того, что в молекулах угля водорода несколько меньше, а кислорода и азота — гораздо больше). В прошлом применялись два технологических процесса ожижения угля сейчас разрабатывается несколько новых технологий. В США были начаты подобные исследования, но открытие богатых залежей нефти в западной.части Техаса как раз накануне Великой депрессии помешало проведению дальнейших экспериментов. После второй мировой войны интерес к ожижени1р угля вновь ненадолго пробудился, но он вновь пропал с открытием колоссальных месторождений нефти на Ближнем Востоке. Нефть оказалась баснословно дешевой исследования в области ожижения угля сразу угодили под сукно, пока энергетический кризис 1973—1974 гг. не продемонстрировал, насколько непрочной является ресурсная база энергетики США. [c.118]

Схема экспериментального ядерпого варианта показана на рис. 61. Ядерное устройство мощностью 50 кт будет взорвано на глубине 660 м от поверхности в почве нижней пачки угольных пластов. Образовавшийся ядерпый эллипсоид захватит всю пачку пластов по объему 25—30% пустот между кусками раздробленного угля и породы. По расчетам ожидаются следующие результаты экспериментального взрыва ядерный эллипсоид радиусом около 39 л и высотой 194 л вокруг эллипсоида в радиусе до 90 м образуется хорошо проницаемая зона трещиноватости общий объем раздробленного материала составит порядка 2 млн. т, в том числе 25% или 500 тыс. m угля с суммарной теплотворной способностью, эквивалентной 240 тыс, m нефти. После поджигания раздробленного угля и регулируемой подачи кислорода через специальную буровую скважину в эллипсоиде разовьется процесс газификации. Зона трещиноватости значительно увеличит общее количество получаемого газа. Продукты газификации будут отсасываться через скважину, пробуренную в вершину эллипсоида. [c.165]

Подвергать сжатию приходится только кислород, подаваемый в небольшом количестве. Давление газа используется для его транспортирования на дальнее расстояние. Сжатие газа и уменьшение скоростей обусловливает малое сопротивление слоя, большую длительность соприкосновения и уменьшение выноса мелких фракций и, как следствие, возможность газификации мелкозернистого топлива и увеличения производительности газогенератора. В связи с большими достижениями ь области получения кислорода способ газификации на паро-кислородном дутье имеет значительные перспективы. [c.399]

Прохождение жидким топливом ряда стадий до его выгорания натолкнуло исследователей на мысль создать форсунки с предварительной газификацией. Требования, предъявляемые к распыливающим устройствам этого рода, весьма невелики, так как подводимое к ним нагретое и перегретое до высокой температуры жидкое топливо при достаточно грубом распыливании испаряется и газифицируется в специальной камере. Такая организация процесса благоприятствует наилучшему смешению кислорода е топливом, что обеспечивает выгорание при весьма малом избытке воздуха и регулирование расходов топлива в широких пределах. Короткий факел дает высокие напряжения объема и сечения топочной KaMepbi.J [c.13]

Сашкин С. А., Газификация фрезерного торфа во взвешенном слое, Кислород , 1944, 2, 29--37. [c.433]

Конструктивная схема сосуда Дьюара для жидкого гелия (или водорода) показана на рис. 3.27. Сосуд 1 с жидким гелием подвешен в вакуумированном пространстве на горловине 5, изготовленной из малотеплопроводного материала (нержавеющей стали, пластмассы). Чтобы уменьшить теплоприток к сосуду от теплового излучения наружной стенки 3, в вакуумном пространстве помещен шаровой охлаждаемый экран, заполненный жидким азотом (п. 3.3.4). В сосудах для жидких кислорода, азота и аргона температура которых выше, экран в вакуумной зоне отсутствует. Адсорбент 7 служит для удаления газов, выделяющихся из внутренних стенок сосудов. В более крупных сосудах используется как вакуумно-порошковая, так и (в гелиевых) экранно-вакуумная изоляция, а также экраны, охлаждаемые выходящими парами. Некоторые сосуды используются не только для хранения и транспортировки жидких криоагентов, но и для их газификации, чтобы непосредственно подавать газ потребителю. Схема такой транспортной цистерны для жидких кислорода, азота или аргона (тип ЦТка) представлена на рис. 3.28 [c.251]

Первый процесс непрерывный, но так как он организован с коэффициентом избытка кислорода аог = 0,4 ч-0,5, теплота сгорания полученного газа не превышает 1200 ккал1м на воздушном дутье и 3000 ккал]м на парокислородном дутье. В составе продуктов газификации жидких топлив, как правило, содержится очень мало углеводородов, поэтому энергетическая ценность воздушного газа не очень высока. Газ, полученный на парокислородном дутье, более ценен, но значительно дороже вследствие высокой стоимости кислорода. [c.190]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...