Всего за 990 руб. Купить полную версию
Паровоздушная газификация мелкозернистых топлив осуществляется в кипящем слое. Газификация пылевидного топлива на паровоздушном дутье практически осуществляется путем неполного сгорания в прямоточном факеле.
Видно, что в разных температурных режимах процесса газификации можно получать различные продукты, которые могут быть отобраны из газификатора после прохождения их через зоны постепенно снижающихся температур при противотоке топлива и газов (прямой процесс) или после пропускания их через зоны повышающихся температур при параллельном токе топлива и газов (обратный процесс).
Коксование- разновидность сухой перегонки (пиролиза) каменного угля без доступа воздуха, с целью получения кокса, горючих газов и сырья для химической промышленности.
Под процессом полукоксования понимают термическую переработку угля при 500600°С, среднетемпературное коксование при 700800°С, высокотемпературное коксование при 950°С и выше.
В настоящее время существует более 70 типов газогенераторных процессов, часть которых используется в промышленных масштабах. Это объясняется прежде всего различием физических и химических свойств угля из разных месторождений: по элементарному составу, происхождению, содержанию летучих веществ, содержанию и составу золы, влажности, соотношению Н/С в угольной массе, спекаемости углей, их термической стойкости. Не менее существенным является и различие во фракционном составе добываемых углей: крупнокусковой уголь, угольная мелочь, топливная пыль. Наконец, различаются требования к получаемому конечному продукту:
генераторный (энергетический) газ с теплотой сгорания 38004600 кДж/нм3;
синтез-газ (технологический) для химической технологии с теплотой сгорания 10 90012 600 кДж/нм3;
восстановительный газ (для металлургических и машиностроительных производств) с теплотой сгорания 12 60016 800 кДж/нм3;
городской газ (отопительный) с теплотой сгорания 16 80021 000кДж/нм3;
синтетический природный (богатый) газ для транспортировки на дальние расстояния 25 00038 000кДж/нм3.
При всем своем многообразии процессы газификации делят на два основных класса:
Автотермические процессы газификации, в которых тепло, необходимое для проведения эндотермических процессов, для нагрева газифицируемого материала и газифицирующих средств до температуры газификации (9001200°С), производят за счет сжигания в кислороде части газифицируемого топлива до диоксида углерода.
Аллотермические процессы газификации, в которых сжигание и газификация разделены, и тепло для обеспечения прохождения процесса газификации подводится через теплопередающую стенку внутри единого газогенераторного объема или при помощи автономно нагретого теплоносителя, который вводится в газифицируемую среду.
Типичные составы газов, получаемых в автотермических и аллотермических процессах представлен в таблице 2.4.
Таблица 2.4. Типичные составы газов, получаемых в автотермических и аллотермических процессах
Как автотермические, так и аллотермические процессы газификации в зависимости от зернистости топлива могут протекать в плотном и «кипящем» слоях (крупнокусковое топливо), в аэрозольном потоке (топливная пыль). Эти принципы проведения гетерогенных процессов, разработанные в газогенераторной технике, получили широкое применение в химической технологии при проведении, например, гетерогенных каталитических процессов.
Для всех этих производств характерны большие единичные мощности агрегатов и отсутствие ограничений по потокам энергии. Общий вид промышленной установки газификации угля представлен на рис.2.8.
Рис.2.8. Установка газификации угля
Параметры, определяющие активность и скорость процессов газификации:
тип газифицирующего агента: воздух, водяной пар, кислород;
температура и давление процесса: Т=8502000°С, р=0,110МПа;
способ образования минерального остатка и его удаление: высокотемпературный процесс (13001400°С, зольная часть угля из генератора выводится в виде жидкого шлака, конечный продукт газификации-смесь СО+Н2; низкотемпературный или среднетемпературный процесс (12001250°С), зольная часть угля из генератора выводится в сухом виде;
способ подачи газифицирующего агента: оксогазификация и гидрогазификация;
способ отвода тепла в реакционную зону: автотермическое, аллотермическое.