Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата

Во-первых, методам газификации подвластны любые твердые топлива, начиная от торфа самых молодых бурых углей и кончая каменными углями и антрацитом, независимо от их химического состава, состава зольной части, примесей серы, крупности, влажности и других свойств. Во-вторых, методами газификации твердого топлива можно получать горючие газы любого состава, начиная от чистых водорода (Н), оксида углерода (СО), метана (N) , их смесей в различных пропорциях пригодных для синтеза аммиака, метанола, оксосинтеза, и кончая генераторным газом, который можно использовать для энергетических установок любых типов и любого назначения. Наконец, в-третьих, немаловажной особенностью методов газификации твердого топлива являются их масштабные изменения.

Газогенераторные установки могут обслуживать крупнейшие химические комбинаты , выпускающие миллионы тонн аммиака или метанола в год , снабжать горючим газом крупнейшие ТЭЦ и в то же время могут обеспечивать газом небольшие автономные энергетические и химические установки (например газогенераторные установки для автомобилей) , поселки и деревни , небольшие химические , машиностроительные или другие заводы .

Методы газификации твердых топлив

(общие принципы)

Процесс превращения твердого топлива в горючий газ известен с 1670 г.

За последние 150 лет техника газификации достигла высокого уровня и широко развивается. В настоящее время существует более 70 типов газогенераторных процессов . часть которых используется в промышленных масштабах .

Многообразие разрабатываемых и действующих процессов находит свое объяснение. Первое заключается в исключительном различии физических и химических свойств твердых топлив разных месторождений: по элементарному составу, происхождению, содержанию летучих веществ, содержанию и составу золы, влажности, соотношению в угольной массе Н/С, спекаемой углей, их термической стойкости. Второе - в различии во фракционном составе добываемых углей: крупнокусковой уголь , угольная мелочь , топливная пыль . Третья причина - различные состав и требование к получаемому конечному продукту : генераторный

(энергетический) газ - теплота сгорания (1) - 3800-4600 кДж/нм3; синтез- газ (технологический) для химической технологии - 10 900 - 12 600 кДж/нм3;восстановительный газ (для металлургических и машиностроительных производств) - 12 600 - 16 800 кДж/нм3;городской газ

(отопительный) - 16 800 - 21 000 кДж/нм3; синтетический природный газ

(богатый газ) для транспортировки на дальние расстояния - 25 000 - 38

000 кДж/нм3.

Не последнюю роль здесь играют и постоянные поиски новых технических решений для снижения энергоматериальных затрат на процесс, затрат на обслуживание, капитальных вложений, повышение надежности процесса.

При всем своем многообразии эти процессы делятся на два основных класса. Автотермические процессы газификации , при которых тепло , необходимое для проведения эндотермических процессов , для нагрева газифицируемого материала и газифицирующих средств до температуры газификации (900-1200 ‘C) , производят за счет сжигания в кислороде части газифицируемого топлива до диоксида углерода . В автотермических процессах сжигание части топлива и газификации протекают совместно в едином газогенераторном объеме . В аллотермических процессах газификации сжигание и газификация разделены и тепло для происхождения процесса газификации подводятся через теплопередающую стенку внутри единого газогенераторного объема или при помощи автономно нагретого теплоносителя, который вводится в газифицируемую среду.

Как автотермические, так и аллотермические процессы газификации в зависимости от зернистости топлива могут протекать в плотном слое - крупнокусковое топливо, в «кипящем» слое - 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 .

На рис. 1 представлены схемы основных типов газогенераторных процессов, методы подачи в них угля и газифицирующих средств, изменение температуры реагентов по высоте реакционной зоны для различных способов газификации.

Автотермические процессы

1.Газогенератор с «кипящим» слоем топлива. Газификацию твердого мелкозернистого топлива в «кипящем» слое (газогенератор типа Винклера) начали исследовать с 1922 г. В этом процессе используют молодые высокореакционные бурые угли (размер частиц - до 9 мм). Уголь газифицируют паром в смеси с чистым кислородом , или обогащенным кислородом воздухом , или воздухом в зависимости от требований к конечному составу газов - генераторный (воздушный) газ , азотосодержащий газ для синтеза аммиака , безазотистый газ для синтеза метанола .

Газогенератор представляет собой вертикальный цилиндрический (шахтный) аппарат , футерованный изнутри огнеупорным кирпичом . В низу газогенератора расположена колосниковая решетка с движущимся гребком для распределения дутья , она же служит для непрерывного удаления из газогенератора зольной части угля .

После дробления и подсушки сухой уголь поступает в бункер газогенератора , откуда шнеком он подается в низ шахты газогенератора .

Дутье (кислород , воздух) и пар подаются через водо-охлаждаемые фурмы газогенератора , расположенные под колосниковой решеткой . Это дутье и создает «кипящий» слой угля , который занимает 1/3 объема газогенератора .

Несколько выше «кипящего» слоя топлива подается вторичное дутье для газификации уносимой в верх газогенератора дисперсной угольной пыли .

Температура газификации держится в пределах 850-1100 ‘С в зависимости от температуры плавления золы топлива во избежание ее расплавления .

Чтобы повысить температуру в газогенераторном процессе и избежать расплавления золы топлива , в уголь , поступающий в газогенератор , добавляют кальцинированную (обожженную) известь .Повышение температуры увеличивает скорость процесса газификации топлива , способствует его полноте . В верхней части шахты газогенератора установлен котел- нтилизатор для подогрева воды и получения пара , используемого в процессе . Известь , вводимая в процесс может также служить для удаления серы из получаемого газа .

После грубой очистки полученного газа от топливной пыли , уносимой из газогенератора потоком газа , в циклоне газ поступает для тонкой очистки от летучей золы в мультициклон .Далее его очищают от летучей золы в электрофильтрах и в скрубберах с водной промывкой газа. Давление в процессе несколько выше нормального ,что необходимо для преодоления сопротивления системы . Температура получаемого пара - 350-500 ‘C , он может быть использован в другом процессе .

2. Газогенератор с аэрозольным потоком топлива .Газификация в аэрозольном потоке топлива (газогенератор типа Копперса - Тотцека) разрабатывается с 1938 г. В 1948 г. был сооружен демонстрационный газогенератор для газификации угольной пыли по этому методу , а первый промышленный газогенератор был введен в эксплуатацию в

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: контрольные работы по математике, реферат на тему понятие, сочинение по картине.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата