Cтраница 2
Основной охлаждающий эффект возникает при этом за счет развития тепло-поглощающих реакций восстановления водяного пара в присутствии раскаленного углерода топлива, а также отчасти за счет значительной теплоемкости пара. Такой прием во многих случаях позволяет обеспечивать получение губчатого, достаточно воздухопроницаемого шлака ( шлаковой подушки) даже при сравнительно сильно шлакующихся топливах. [16]
![]() |
Характеристика первичных дегтей. [17] |
Наряду с процессом газификации происходит тепловое разложение ( перегонка) органического вещества топлива и взаимодействие водяных паров с раскаленным углеродом с образованием СО. В зависимости от свойств и состава топлива подвергаемого газификации, и от характера окислительной среды ( воздух, обогащенный кислородом; смесь воздуха с водяным паром; просто воздушное дутье) состав, а следовательно, и свойства получаемых газов могут быть весьма различными. [18]
![]() |
Зависимость состава газа от линейной. / д для различных углей. [19] |
Гродзовский и Чуханов считали, что в условиях так называемой высокоскоростной газификации, при незначительном времени контакта газа с раскаленным углеродом топлива, роль вторичных реакций сводится к нулю и достигнутое постоянство состава газа при высоких скоростях дутьевого потока указывает на одновременное образование окиси и двуокиси углерода по реакциям горения углерода. Качественные опыты, поставленные ими для выяснения скорости разложения углекислоты в кислородной зоне, позволили судить о данной реакции как о медленноидущей по сравнению со скоростью взаимодействии углерода с кислородом. [20]
Основным из цианистых соединений, находящихся в коксовых газах, является синильная кислота, образующаяся при взаимодействии аммиака с раскаленным углеродом кокса. [21]
В восстановительной зоне преимущественно протекают процессы прогрева, подсушки топлива и бурного выделения летучих - идут химические реакции восстановления раскаленным углеродом двуокиси углерода СО2 и влаги воздуха, а также некоторой части влаги топлива. Реакции восстановления эндотермические, поэтому и газы, поднимающиеся в слое, охлаждаются до тех пор, пока температура их не становится столь низкой, что реакции практически прекращаются. Таким образом, восстановительная зона является активным поставщиком горючих газов: горючие летучие вещества, окись углерода, водород и другие, поступающие в топочное пространство. Количество поступающих горючих газов зависит от природных свойств топлива и кокса и особенно от пористости, размера куска, температурного и аэродинамического режимов, высоты слоя. [22]
Среди соединений серы в газообразных продуктах разложения угля преобладает H2S; наряду с ним образуется сероуглерод CS2 при взаимодействии сероводорода с раскаленным углеродом и сероокись углерода COS в результате реакции H2S и СО2, затем идут меркаптаны, тиофен и др. Нелетучие остающиеся в коксе соединения представляют собой сульфиды FeS и CaS, также высокомолекулярные органические соединения, о природе и строении которых до сих пор еще ничего неизвестно. [23]
Из других реакций, происходящих в реакционной зоне, необходимо указать на реакцию образования метана СН4 в результате контакта свободного водорода Н2с раскаленным углеродом С; С 2Н2 СН 1723 ккал и на реакцию восстановления окиси углерода СО из углекислоты СО2 в условиях недостатка кислорода; СО2 С 2СО - 3233 ккал. [24]
При высоких температурах, имевших место во время опытов, скорости собственно химической реакции были высоки, в то время как подвод СО2 к раскаленному углероду был мал. [25]
При газификации сначала происходит полное сгорание углерода топлива в углекислоту по реакции С О2 СО2 95300 ккал, а затем углекислота, проходящая через слой раскаленного углерода и соединяющаяся с ним, переходит в окись углерода, являющуюся одной из основных горючих частей генераторного газа СО2 С 2СО - 40100 ккал. Наряду с этим пары воды, содержащиеся в топливе или специально подводящиеся в зону горения, разлагаются С Н2О СО Н2 - 30200 ккал и С 2Н2О СО2 2Н2О - 20300 ккал. Получающаяся углекислота, реагируя с углеродом, образует окись углерода. [26]
При прямом процессе газификации воздушное дутье подводится под решетку и окисляет С в СО и СО2 ( зона окисления); при дальнейшем движении вверх СО2 восстанавливается раскаленным углеродом в СО ( зона восстановления), далее газы проходят через зону коксования и подсушки топлива. [27]
Здесь происходит полное сгорание углерода в углекислый газ ( двуокись углерода), который, поднимаясь выше с остальным газовым потоком, в зоне восстановления встречается со слоем раскаленного углерода топлива и восстанавливается в окись углерода. [28]
В этом случае топливом может явиться только окись углерода, образующаяся совместно с углекислотой при горении нижней, уже разожженной части слоя, а равно и при восстановлении углекислоты на раскаленном углероде. Рассматривая, однако, условия возможного воспламенения горючей смеси еще в зоне а 1 ( кислородная зона), мы должны исключить эту последнюю возможность возникновения горючей смеси за счет образования вторичной окиси углерода, приписывая, как это сейчас принято, возникновение первичной окиси углерода естественному ходу окислительного процесса. [29]
Процесс горения сам по себе достаточно устойчив, благодаря тому, что участвующие в процессе горения раскаленные массы углерода велики по отношению к массам, выгорающим в единицу времени. Большая теплоемкость масс раскаленного углерода способствует тому, что часть из них, еще не участвующая в процессе горения, стабилизирует его своим присутствием. [30]