11-6. Газификация твердого топлива 2

При рассмотрении газогенераторного процесса весь слой топлива условно делят на две части:

  1. верхнюю, где протекают подготовительные процессы сушки топлива и сухой перегонки;

  2. нижнюю, в которой осуществляется газификация углеродистого остатка — кокса.

В действительности во вторую часть может опускаться топливо, в котором подготовительные процессы еще полностью не завершены.

Теоретические и действительные газогенераторные процессы

Рассмотрение теоретических газогенераторных процессов позволяет лучше представить себе действительные процессы, хотя последние всегда отличаются от теоретических. При рассмотрении теоретических процессов предполагается, что топливом является чистый углерод, потери тепла отсутствуют, а химические реакции полностью завершаются.

Воздушный газ

Теоретический воздушный газ мог бы быть получен при взаимодействии чистого углерода с воздухом, содержащим 21% кислорода и 79% азота (по объему).

Полный процесс газообразования записывается уравнением:

где 3,76 = 79/21, а 247 = 123,5∙2 - тепловой эффект данной реакции.

В результате этой реакции получается газ, содержащий окись углерода в количестве:

Газ будет горячим, так как при его образовании выделяется тепло в количестве:

где 22,4 м3 - объем 1 киломоля идеального газа при нормальных условиях (0 °С и 760 мм рт. ст.).

Так как атомная масса углерода равна 12, то выход воздушного газа из 1 кг углерода составляет:

Теплота сгорания газа по формуле (9-5) составляет:

Так как на 1 кмоль углерода получается 1 кмоль CO, то к. п. д. газификации, представляющий собой отношение теплоты сгорания полученного газа к теплоте затраченного топлива, равен: