Способи газифікації вугілля: відмінності між версіями
| [неперевірена версія] | [неперевірена версія] |
Вилучено вміст Додано вміст
Немає опису редагування |
стиль, оформлення |
||
Рядок 18:
Великим недоліком шарових газогенераторів старої конструкції була їх порівняно низька продуктивність, яка залишалася незадовільною і при використанні крупнокускового вугілля. Вихід з цього становища полягав у підвищенні реакційної температури вище температури плавлення золи (генератори з рідким шлаковидаленням) і в переході до експлуатації під тиском. Обидва варіанти були успішно реалізовані. Правда, генератори з рідким шлаковидаленням придатні тільки для газифікації коксу; вони зараз вже не виробляються. Генератори під тиском з вбудованою мішалкою можуть працювати на будь-якому кусковому вугіллі; промислові газифікатори такого типу виготовляються до теперішнього часу. В нових розробках намагаються пристосувати до промислового використання рідиношлаковий генератор під тиском, який може працювати на кусковому вугіллі (не гірше, ніж на слабоспікливому). Порівняно висока продуктивність, досягнута на цьому газогенераторі, обмежується пропускною здатністю вугільних шлюзів.
Якщо дрібнозерниста засипка продувається повітрям при підвищеному тиску, то з-за високої швидкості потоку вона розпушується і тверді частинки приходять в коливальний, циркуляційний рух. Цей принцип був використаний і при газифікації вугілля. Внаслідок активного перемішування твердих частинок в реакторі з псевдозрідженим шаром відсутні чітко виражені реакційні зони, як, наприклад, у щільному шарі. Навпаки, псевдоожиженний стан зернистого матеріалу забезпечує однорідний розподіл температури по об'єму шару, в результаті чого реакції газифікації розвиваються також набагато однорідніше. В протилежність поведінці твердого матеріалу склад газу по висоті шару повністю змінюється: у нижній частині шару переважають процеси горіння; у верхній — газифікації; окрема зона напівкоксування відсутня. Крім того,
Летючі речовини, які виділяються, піддаються гідрокрекінгу гарячим водневмісним газом, тому на виході з газогенератора в сирому газі є дуже незначний вміст смоли та вуглеводневих газів. За рахунок класифікації газовим потоком виноситься значно більше дрібниць. Тому запиленість сирого газу дуже висока. Пил з досить високим вмістом вуглецю може бути
Завдяки притаманній псевдоожиженному шару високої рухливості твердих частинок, які, крім того, володіють великою теплоємністю, теплопередача від шару до стінки або до зануреної в шар поверхні нагріву здійснюється з дуже високою інтенсивністю. Цю властивість використано в новому процесі газифікації з метою аллотермічного підведення тепла в газогенератор через теплообмінник. Тепло, необхідне для газифікації, в цьому випадку може підводитися «екологічно чисто», наприклад, з високотемпературного ядерного реактора за допомогою
Апарати з киплячим шаром завдяки особливим гідротехнічним властивостям флюидизированного шару досить гнучкі по відношенню до змінних навантажень, які не чинять сильного впливу на термічний кпд газогенератора. Недоліками такого способу оформлення процесу є обмеження на робочу температуру (нижче температури розм'якшення золи) і відносно великі габаритні розміри газогенераторів з киплячим шаром, обумовлені наявністю значного відстійного простору над реакційної зоною. В нових розробках намагаються подолати ці недоліки: перший — за допомогою «антиразмягчуючих» добавок, другий — шляхом підвищення тиску.
Рядок 28:
З-за інтенсивного перемішування твердого матеріалу газогенератори з киплячим шаром не можна віднести до противоточних апаратів. Навпаки, вони швидше проявляють властивості реактора з поперечним або прямоточним рухом реагентів. Так, наприклад, виходячий з киплячого шару газ має фактично реакційну температуру. У зв'язку з цим підвищується вимога до використання тепла газів, що відходять, щоб забезпечити високий термічний кпд. Якщо швидкість потоку газифікуючого агента збільшити настільки, щоб сила впливу на частинки перевищувала їх вагу, то настає режим пневмотранспорту (зважений потік). У зваженому потоці виявляється можливим проводити газифікацію при підвищеній температурі. При цьому не потрібно дуже великого об'єму реактора, так як внаслідок надзвичайно швидко протікаючих процесів реагування час перебування в реакційній зоні може прийматися досить малим. Реакційна зона в такому газогенераторі зменшується до розмірів факела, утвореного прямоточним рухом вугілля і газифікуючого агента. Висока реакційна температура (понад 1500 °С), яка необхідна для повного використання вугілля і безперешкодного рідкого шлаковидалення, досягається за рахунок зменшення вмісту водяної пари в газифікуючому агенті. Газифікація здійснюється головним чином у результаті неповного окислення вуглецю.
Наслідком такого технологічного режиму є високий вміст окису вуглецю в сирому газі в залежності від реакційної здатності використовуваного вугілля, який, як правило, повинен
Реактор зі зваженим потоком може працювати на вугіллі будь-якого типу, проте для досягнення високого ступеня газифікації вуглецю потрібно дуже тонке подрібнення. Крім того, внаслідок високої температури газів на виході з реактора необхідна глибока утилізація тепла, щоб досягти високих значень термічного ккд. Витрата кисню для цього газогенератора досить високий порівняно з іншими типами реакторів.
| |||