széngázosítási
Reakcióvázlat földalatti elgázosítás
Széngázosító - fizikai-kémiai folyamat, amely a szén, éghető gázok útján szabad vagy kötött oxigént vagy más gázokat, alkalmazásokkal rendelkezik az iparban szempontjából.
Meg lehet elvégezni a föld alatt - ebben az esetben az úgynevezett „földalatti elgázosítás”. Ezt a gondolatot találjuk 1888-ban egy cikket deionizált Mendeleeva „Future erő nyugszik a bankok a Donyec”. 1912-ben ez az ötlet is kifejezte az angol kémikus William Ramsay.
A termelt gáz alatt elgázosítása szén a jövőben is elsősorban a termelés:
- Helyettesítő földgáz (LNG);
- A szintézis gáz vegyipar;
- Éghető gázok az égési folyamatot és az energia;
- Redukáló gázt a kohászati célokra, mint például a közvetlen csökkentésére vasérc.
Összhangban a követelményekkel, amelyek a gáz minden ilyen alkalmazások egy aktív projekt fejlődését. Mindezekben az esetekben előnyös a fogyasztó gázt nyomás alatt. Ezért jelenleg a fő erőfeszítései ezúttal csak a további javítása a meglévő módszerek nyomás, valamint a fejlesztés alapvetően új technológiai folyamatok nyomás alatt. Nyomás lehetővé teszi, elsősorban a termelékenység növelése, mivel a koncentráció a gázosítás szert növelni kell. Ugyanakkor, a nyomás hatása a mérleg az elgázosító folyamatban. Például, tartalmának növelésére metán a nyers gáz egy nagy előnye a termelés LNG, de más esetekben ez hátrányos, mert a szükség további elválasztási vagy átváltási művelet (a reformer).
Minden módszer fluidágyas, amelyek között a képviselők az új fejlesztések, egy felső hőmérsékleti határ előre meghatározott hamu olvadáspontja: az olvadó hamu fluidizációs zavart. A módszerek sűrű ágyban (salak TAP) és súlyozott az áramlás ez a korlátozás nem létezik, mivel a hamu eltávolítható egy olvadt formában. Ezekben az esetekben, a hőmérséklet a gázgenerátor elérheti 1500-1900 ° C-on Annak érdekében, hogy jó folyékonyságát salak szükség van egy nagyon magas hőmérsékleten. A hőmérséklet tartomány, amelyben a hamu csak meglágyul, de nem olvad (a körülbelül 1000-1500 ° C-on), elfogadhatatlan szén gázosítása.
A gáz generátor nagy teljesítmény miatt salakot olvasztott formában, valamint a magas hőmérsékletű nyers gáz hővesztesége nagyobb, mint a reaktorok száraz hamu eltávolítását. Fent és sugárzási veszteség, amik együttesen jóval nagyobb oxigénfogyasztás. Részben ellensúlyozza a hiányzó gyakorlati minimum gőzfogyasztást.
A magas hőmérsékletű gőz-gázt generátorok vezérlésére a felső hőmérsékleti határ szüksége észrevehetően kisebb, mint a globuláris gasifiers száraz hamu eltávolítását, mivel a magas hőmérsékletű gőz szinte teljesen elbomlik, és a hűtési hatás szignifikáns mértékben nagy.
Az előnyök a magas hőmérsékletű gáz generátorok kicsik teljesítmény miatt az alacsony ammónia vízgőz távollétében gyanták és olajok, nagymértékben egyszerűsített környezetvédelmi intézkedések. Például, egy gömb alakú feldolgozási módszer az ammónia víz jelenléte miatt benne a biológiailag oldhatatlan anyagokat igényel egy viszonylag nagy kiadások.
A másik cél, amelyet követett a fejlesztés technológiai folyamatok, - a vágy, hogy megszabaduljon a drága oxigén növény. A szükséges oxigén Gázosító általában származik a levegő által alacsony hőmérsékleten cseppfolyósító és kijavítását. Ez a módszer a magas beruházási és üzemeltetési költségek, ami növeli a költségeket a termelt gáz. Ezért, egyes módszerek szétváló hővel és gőzzel elgázosítása szén úgy, hogy ahelyett, hogy tiszta oxigén az égési levegő számára lehet használni.
A hőbevitel a reaktorba végezzük a következőképpen: allothermic módon egy speciális hűtőfolyadék vagy a hőcserélőn keresztül hevítés szén keresztül részleges elégetése azt egy különálló fűtőberendezéssel, mielőtt belépne a gázgenerátor. Ez a csoport magában foglalja egy eljárás az elgázosító folyamat a nukleáris hő. Ha ez megtörtént egy lépéssel tovább, mivel a hő a szén nem éget, és hőforrásként használnak hasadási folyamat egy magas hőmérsékletű atomreaktor. Így a költségmegtakarítás kiküszöbölésével az oxigén növény, és ezenkívül, azáltal, hogy csökkenti a fogyasztást a szén. Természetesen végrehajtásának előfeltétele ennek a technológiának az, hogy viszonylag olcsó nagy hőforrás. Azt is fel lehet használni, alacsony hőmérsékleten a villamos energia előállítására.
Széngázosító (kémia)
Ebből következik a fentiekből, hogy a szétválás az oxidációs és elgázosító reakciók automatikusan megköveteli allothermic módon megszervezni a folyamatot. Előnyök - az oxigén kizárásával növény, hő elválasztása és gáztermelés (vízgőz) és hátrányai - nagy veszteséget hőátadás, korlátozása terén üzemi hőmérséklet - kölcsönösen kiegyenlített csak egyedi esetekben, és ezért általában nem lehetséges, hogy előnyben részesíti egy megoldást .
Míg, az előzőkben ismertetett eljárások célja, hogy készítsen gázt nagy lehetőségét, fűtőgáz termelési folyamatok, például erőművek, amelyek az érdeklődés csak, mert így az átviteli idő hidrogén-hordozóra energetikai szenek további felhasználásra a gáz- és gőzturbina folyamat. Mivel ebben az esetben nincs szükség tárolásra vagy szállításra nagy távolságra, a nitrogén nem akadályozza a levegő és lehet használni, mint gazifitsiruyushego ügynök. Különösen használható kombinált gőz-gáz folyamat gázt kell nyomás alatt.
Sok a kombinált folyamatok, amelyek még mindig fejlesztés alatt, vannak kísérletek használni lehetőségeket generátorok fluidágyas ha dolgozik, változó terhelés. Azonban van egy probléma a gáz tisztítása. Mivel a jelenléte a nitrogén ballaszt hagy nagy mennyiségű nyers gáz a gázfejlesztő ami sok por, szükség van a fejlesztési kibővített tisztítóberendezések. Továbbá, az összes tisztítási műveletet kell hőmérsékleten végezzük a harmatpont felett vízgőz veszteségek csökkentésére a nyers gáz. Erre a célra számos új tisztítási módszerek, amelyek ma már megtalálhatók az ipari fejlődés. Az ideális megoldás az lenne, végrehajtásáról portalanító és kéntelenítő magas hőmérsékleten (közel a gáz hőmérséklete a kilépő a gázgenerátor), hogy továbbra is használja a gázt a „forró”. Ez döntő tényező a tisztítási redukáló gáz metallurgiai célokra.
Fontos feladat, hogy javítsa a gépészeti berendezések a meglévő módszereket. Például a globuláris módszerek kísérlete beágyazó megfelelő keverők lehetővé tenni a szén felhasználása, amely erősen zsugorított. A használó összes folyamat nagy nyomóerő fejlesztők elsődleges célja a probléma megoldásának a szén betáplált a túlnyomás. Ha a hagyományos elgázosítók nyomás cég „Lurgi” költséghatékonyabb átjárók, a gáz generátor nagynyomású hogy jelentősen magas költségek, van igény új alapanyag-ellátó rendszer, hiszen az arány szénellátás határozza meg a teljesítményt a készülék. Ezért rendkívül nagy hullámok szilárd anyag, amely működik a jelenlegi folyamatok akadályozzák, hogy tovább fokozza a teljesítményt széngázosítási folyamatokat.
Így, akkor biztosítani kell, hogy a fejlődés üteme a gépészeti berendezések, hogy megoldja a problémát általában termikus felszerelések elgázosítás.
[Edit] Referenciák
- Schilling, GD Széngázosítás: Per. vele. / GD Schilling, B. Bonn, W. Kraus; per. S. G. Islamov. - M. Nedra, 1986 - 175 p. : Il.
- Lavrov, N. D. Fizikai-kémiai bázisok égés és a gázosítás az üzemanyag / NV Lavrov.-M. 1957-289 a.
- Makarova G. I. - Kémiai technológia a szilárd tüzelőanyagok / G. I. Makarova, D. Kharlampovich. - M. 1986-242