Производство искусственных газов и их использование

11-1. Сущность сухой перегонки топлива

Сухая перегонка твердого топлива осуществляется путем нагревания топлива в ретортах специальных печей без доступа воздуха. Топливо при таком нагревании разделяется на две части ,(рис. 11-1) - летучие (газообразные) вещества и твердый остаток - кокс, причем выделение летучих веществ заканчивается при 1100 - 1200 °С. Содержание летучих веществ в процентах от горючей массы составляет:

Для древесины

85

Для торфа

74

Для бурых углей

30 - 60

Для каменных углей

8 - 50

Для антрацита

3 - 7



При нагреве топлива без доступа воздуха связи между отдельными атомами и звеньями атомов ослабевают. Сложные органические молекулы, имеющие наименее прочные связи, распадаются на более простые звенья, причем получаются новые продукты, способные выдерживать данную температуру. Последними будут распадаться самые простые углеводороды - метан CH4, этилен C2H4 и др. Наиболее прочными являются молекулы метана CH4, которые разрушаются при температуре выше 600 °С, распадаясь по схеме: CH4 C + 2Н2.



Рис. 11-1. Схема разделения топлива при его сухой перегонке.

Рис. 11-1. Схема разделения топлива при его сухой перегонке.



Рис. 11-2. Выход летучих при различных температурах нагрева.

Рис. 11-2. Выход летучих при различных температурах нагрева.

1 - торф; 2 - древесина; 3 - бурый уголь.



Температура начала разложения зависит от возраста топлива. Чем моложе топливо, т. е. чем оно богаче кислородом, тем при более низкой температуре начинается разложение. Эта температура составляет для древесины и торфа 100 - 160 °С, для бурых углей 130 - 170 °С, для каменных углей 170 - 300 °С.

При нагревании топлива сначала при 100 - 150 °С происходит выделение внешней влаги, затем при 200 - 250 °С выделяется двуокись углерода и образуются кислородные соединения - внутренняя (пирогенетическая) влага, а также конденсирующиеся пары масел и жирных кислот. В этом температурном интервале начинается также возгонка смолистых веществ (битумов).