* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

733 ГАЗИФИКАЦИЯ ТВЕРДЫХ ТОПЛИВ 734 В смеси окислов углерода, водорода и водяного пара протекает реакция: СО -- Н 0 = С 0 -- Н + 10410 ккал/моль 2 2 2 торе мелочь нарушает равномерное газораспределение, при­ водит к загустеванию шлаков и прекращению их вытекания из леток. (7) При темп-ре выше 1000° равновесие сдвинуто в сторону исходных веществ. Увеличение давления не влияет на состояние равновесия. Реакция (7) имеет и самостоя­ тельное значение для получения водорода. Содержащийся в генераторных газах метан обра­ зуется по реакциям: СО + З Н = СН 4- Н 0 4- 49250 ккал/моль 2СО 4- П = СН -|- С 0 4- 59100 ккал/моль 2 4 2 а 4 2 (8) (9) а также вследствие термич. разложения органич. массы топлива. С понижением темп-ры и повышением давления равновесие в этих реакциях смещается в сторону образования метана. При повышении темп-ры и попижении давления равновесие смещается влево, что используется в технике для получения водорода. Скорость приведенных выше реакций газификации зависит от скорости химич. взаимодействия веществ и скорости диффузии. Скорость газификации лимити­ руется скоростью более медленного процесса и при 700—800° зависит от скорости реакции, поскольку она невелика. С повышением темп-ры скорость химич. процессов резко возрастает, скорость же диффузии растет незначительно, вследствие чего выше 1000° процесс газификации тормозится уже скоростью диф­ фузии. В первом случае процесс газификации опре­ деляется законами химич. кинетики и протекает в т. наз. кинетич. области, во втором случае — в диф­ фузионной области. Скорость диффузии растет с уве­ личением скорости дутья, что является сильным сред­ ством интенсификации процессов Г. т. т. В практич. условиях суммарный процесс газификации протекает в промежуточной области, где его скорость зависит одновременно от обоих факторов. Кроме повышения темп-ры и скорости дутья, процессы газификации интенсифицируются увеличением реакционной по­ верхности (применением мелкозернистых и пылевид­ ных топлив), увеличением давления, концентрации кислорода в Дутье и др. Для бесперебойности процесса газификации и устойчивости качественных и количе­ ственных показателей (напр., состав газа, расход топлива, состав дутья и т. д.) необходимо: поддержи­ вать постоянный уровень топлива и золы в шахте газогенератора, равномерно распределить дутье и газы по поперечному сечению шахты, соблюдать температурный режим и постоянство давления, что обеспечивает работу без шлакования. При выборе того или иного способа газификации решающее зна­ чение имеет вид топлива и назначение газа. Генераторные газы и способы их производства. Воздушный г а з получают при дутье одним воздухом. Сущность процесса характеризуется реак­ циями (1—4); тепловой эффект— положительный; темп-ра в шахте газогенератора достигает 1400— 1600° и выше. В этих условиях углекислый газ почти полностью восстанавливается до СО; зола топлива расплавляется. Воздушный газ получается в газогене­ раторах с удалением шлака в жидком виде. Тепло­ творность воздушного газа ок. 1080 ккал/нм (самая низкая среди генераторных газов). Выходящий из газогенератора газ имеет темп-ру порядка 700—800°; большое количество тепла уходит с газом и кпд про­ цесса невысокий (ок. 70%). Воздушный газ приме­ няется в нек-рых химич. произ-вах, где требуется высокая концентрация СО, напр. для произ-ва муравь­ иной кислоты. 3 Парокислородный г а з . При примене­ нии в качестве дутья парокислородной смеси или смеси кислорода и двуокиси угле­ рода в зоне газификации одно­ временно протекают экзотер­ мич. (1) и (2) и эндотермич. (4), (5) и (6) реакции. В ре­ зультате газ обогащается оки­ сью углерода и водородом, со­ держание которых составляет 95—97%. Высокое содержание СО дает возможность исполь­ зовать этот газ для составле­ ния смеси газов с любым со­ отношением СО и Н , которое требуется в химич. синтезах. По сравнению с процессом получениявоздушногогаза, в дан­ ном случае, благодаря наличию водяного пара и С 0 , снижает­ ся темп-ра в зоне газификации и темп-ра выходящего газа, что повышает кпд процесса. Соотношение в дутье кислорода и пара или С 0 подбирают таким, чтобы снижение темп-ры Рие. 2. Газогенератор не уменьшило текучести шла­ для газификации куско­ вых ков, необходимой для беспере­ шлакатоплив с выпуском в жидком виде: бойного их удаления. Благо­ 1 — загрузочная короб­ ка; 2 — шахта; 3— газо­ даря высоким темп-рам газо­ генератор с удалением шлака отвод; 4— ГОрН; 5—ФУР­ МЫ; 6 — летка. в жидком виде отличается вы­ сокой интенсивностью (в 3—4 раза выше, чем у газогенераторов с удалением твердых шлаков, расход пара в несколько раз меньше и др.). Недостатки про­ цесса: необходимость применения дорогих видов топ­ лива и повышенный удельный расход кислорода. Кислородный г а з получают при подаче в газогенератор в качестве дутья одного технич. кислорода. При применении технич. 98%-ного 0 получают газ с содержанием 95—97% СО. Произ-во кислородно­ го газа ограничивается специальными случаями (по­ лучение А1С1 и др.). Смешанный генераторный (паро­ воздушный) г а з получают при Г. т. т. смесью воз­ духа с водяным паром. Сущность процесса заклю­ чается в одновременном протекании экзотермических (1—3) и эндотермических (4—6) реакций. Зола в этом процессе не расплавляется, а удаляется в твердом виде. Д л я произ-ва смешанного газа используется любое топливо. Теплотворность газа 1200— 1600 ккал/нм (в зависимости от вида топлива), кпд процесса ок. 75%. Из искусственных горючих газов смешанный газ имеет наибольшее распространение в пром-сти, где он применяется исключительно в ка­ честве топлива и является самым дешевым. 3 2 2 2 3 3 В газогенератор (рис. 2) загружается смесь топлива и флюсов. Дутье (воздух) подается через фурмы; жидкий шлак выпускается иа летки. Такие газогенераторы могут вормальво эксплуатироваться на механически и термически прочных топливах (кокс, камевные угли, тощие каменные угли и др.)» т. к. при применении др. топлив образующаяся в газогенера- На рис. 3 показан разрез современного мехавизпрованного газогенератора смешанного газа. Генератор состоит из т а х т ы с водявой рубашкой, загрузочного устройства, колосниковой решетки, механизма золоудаления и устройства для подачи дутья. Цилиндрич. шахта футерована огвеулорным кирпичом и заключена в стальной кожух. Нижняя часть шахты выпол­ нена в виде водяной рубашки. Получающийся в водяной рубашке пар используется для дутья. На крышке газогенера­ тора расположено загрузочное устройство, посредством к-рого топливо непрерывно загружается в шахту и равномерно рас­ пределяется по поверхности слоя топлива. В нижней части шахта переходит в фартук, к-рый погружен в чашу с водой, создавая т. о. гидравлич. затвор. На две чаши установлена колосниковая решетка, к-рая вращается вместе е чашей и Предназначена для распределения дутья и удаления шлаков. Водяной г а з получают при подаче в раска­ ленный слой топлива водяного пара. Газ содержит