ВСТУП

Газифікація - термохімічний процес переробки твердого палива шляхом приєднання до нього кисню для перетворення твердого палива в газ, що горить і може бути застосований для наступного спалювання (енергетичний і побутовий газ) чи для технологічних цілей (технологічний газ).
В основі газифікації лежить або неповне горіння палива (при недоліку кисню), або повне горіння з наступним реагуванням вуглецю з вуглекислотою чи водяною парою з метою одержання газів, що горять. Найпростіший спосіб газифікації представлений на рисунку 1. Шматки палива надходять зверху через завантажувальний пристрій; знизу через зазори в чавунних колосникових ґратах подаються повітря і водяна пара. У нижній частині шару II, що розташована над зоною золи і шлаку І, відбувається неповне горіння палива при недоліку кисню. Тому що в цій зоні витрачається майже весь O2, її називають кисневою. Зона золи і шлаку І, що примикає безпосередньо до колосникових ґрат, відіграє роль засипки, що вирівнює розподіл дуття і захищає колосники від перегріву. Продукти неповного горіння вуглецю, що містять у більшій кількості СО2 і в меншій CO надходять до зони відновлення III. Тут вуглекислота і водяна пара вступають у реакцію з вуглецем коксу, розпеченого за рахунок тепла, що виділилося в кисневій зоні. У результаті реакцій СО2 і Н2О з вуглецем палива утворяться CO і H2, до яких домішується азот повітря і нерозкладена частина CO2. Суміш газів, що утворилася, йде вгору через шар палива і нагріває його своїм теплом. Нагріте без доступу кисню при температурі 500-600°С, паливо перетерплює складні видозміни своєї внутрішньої структури, що називаються сухою перегонкою чи напівкоксуванням. При цьому відбувається виділення летких газів, які приєднуються до потоку газів, що йде з зони відновлення. За рахунок тепла, що залишилося, у верхній частині шару паливо підсушується і до газів приєднуються водяні пари в зоні сушіння V. Генераторний газ, що утворився, відводиться через газовідводний патрубок. Непальні залишки у виді шлаку віддаляються з колосникових ґрат у ванну з водяним затвором.
Розподіл простору газогенератора на зони є чисто умовним, тому що процеси в ньому йдуть паралельно і можуть накладатися один на одного.
У залежності від складу дуття генераторні гази поділяють на 4 групи: повітряний, водяний, змішаний, парокисневий.

В якості летких газів при термічній переробці твердого палива при високих температурах процесу виділяються наступні гази: H2S, CH4, N2, СО2, H2O. Ix вихід (м'/кг) можна обчислити за наступними формулами:

ВИСНОВКИ

Склад летких у зоні виділення летких, %: H2Sл=O,727, СН4Л=57,784, NЛ2=3,323,
CO2 Л -10,176, Н20л=27,99. Сумарний вихід летких Vл=O,3155 м3/кг. Маса коксового залишку Мк=0,6792 кг.
Для газифікації 1 кг вугілля потрібно повітря Vn0B=l,9257 м3. Генераторний газ складається з СО=38,71% та N2=61,29%. Маса шлаку у зоні газифікації дорівнює 0,184 кг.
Загальний об'єм газів, що буде отримано при переробці 1 кг палива, складає V? =2,7424 м3/кг. Відсоткова доля кожного з компонентів суміші, %: H2S=O,094, СН4=7,468,
N,=53,799, CO2=I ,315, Н20=3,617, С0=33,707.
Температура генераторного газу, що покидає установку, склала 1234°С. Для заміни 1 м3 природного газу необхідно 5,033 м" генераторного газу. При переробці 1700 кг/год вугілля годинна продуктивність газогенератора складає 4662 м'/год. Об'єм природного газу (м3/год), який можна замінити на підприємстві за рахунок переробки 1700 кг/год твердого палива, складає 926,3 м3/год.

ПЕРЕЛІК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ


1. Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйньїе аппаратьі - M.: Знергия, 1970 - 286 с.

2. Гинкул С.И., Шелудченко В.И., Кравцов В.В. Вопросьі тепло- и массобмена в материалах, нагрева и охлаждения металла: Учебн. пособие. - Донецк: РИА ДонГТУ, 2000. -162 с.

3. Парахин Н.Ф., Шелудченко В.И., Кравцов В.В. Сжигание и термическая обработка топлива: Учебн. пособие. - Донецк: РИА ДонГТУ, 1999. - 268 с.
4. Казанцев Е.И. Промьішленньїе печи -M.: Металлургия, 1975. - 368 с.

5. Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни "Виробничі процеси та обладнання об'єктів автоматизації» /Кравцов В.В., Бірюков О.Б. - Донецьк: ДонНТУ,2007. - 17 с.