Выход продуктов при газификации щепы с двойным отбором газа
Работа газогенератора с двойным отбором газа производилась по схеме прямого процесса с дополнительным отбором генераторного газа из раскаленной зоны. Обычная схема газогенераторной установки была соответственно изменена (рис. 16).
Дутье в газогенератор 1 производилось под колосниковую решетку от воздуходувки 3. Верхний отбор газа осуществлялся как и обычно через горловину, фусоотделитель 4 и холодильник 8.
Второй отбор газа осуществлялся через отверстия в стенке шахты газогенератора. Затем газ охлаждался в холодильнике 5 и после прохождения через два каплеулавливателя 6 и 7 нагнетался газодувкой 12 в топку 14 для сжигания.
Газ второго отбора содержал ничтожное количество паров воды и был обессмоленным. Работа установки с одним (верхним) отбором газа производилась по обычной схеме, дутье подавалось в газогенератор под колосниковую решетку, а отбор газа осуществлялся только через верхнюю горловину.
Дополнительный отбор (второй) газа осуществлялся через боковые отверстия, расположенные на высоте 500 мм над колосниковой решеткой газогенератора.
Исследования проводились па еловой щепе с относительной влажностью 25% и средневзвешенным размером 28 мм. Интенсивность газификации по абс. сух. щепе колебалась для обоих опытов в пределах 200 — 230 кг/м²ч. Температура дутья была постоянной (20°), а расход его изменялся в пределах 30,5 — 30,7 м³/ч.
Таблица 86
| Показатели | Газификация щепы | |
|---|---|---|
| с одним отбором газа | с двумя отборами газа | |
| Выход суммарного конденсата в пересчёте на единицу сырья (количество древесины на 1 пл. м³ щепы принимается 450 кг), кг/пл. м³ | 350 | 354 |
| Конденсат, %: | ||
| из конденсатора-холодильника | 55 | 64 |
| из смолоотделителя | 45 | 36 |
| Суммарный конденсат, %: | ||
| жижка (водный раствор) | 87,5 | 88,5 |
| отстойная смола | 12,5 | 11,5 |
| Температура в шахте газогенератора, °C, на высоте под колосниковой решёткой: | ||
| 500 мм | 955 | 1010 |
| 250 мм | 1060 | 1062 |
| 150 мм | 1160 | 1200 |
| Температура газа в аппаратах, °C: | ||
| в горловине газогенератора | 80 | 81 |
| перед конденсатором-холодильником | 57 | 62 |
| после конденсатора-холодильника | 24 | 25 |
| после смолоотделителя | 23 | 24 |
Из табл. 86 видно, что суммарный выход конденсата для обоих опытов был почти одинаковый (350 — 354 кг/пл. м³). В точке отбора нижнего газа температура в шахте была 1010°. Температуры по высоте газогенератора и в системе газопроводов были примерно одинаковы.
В газе нижнего отбора перед холодильником содержалось (в мг/нм³): пыли 1,8, смолы 0,13, воды 1600.
Эти данные указывают, что газ раскаленной зоны газогенератора (на высоте 500 мм над колосниковой решеткой) был почти обессмоленным и сухим. Окончательная очистка этого газа до требований, предъявляемых к силовым газам, используемым в двигателях внутреннего сгорания, может быть легко осуществлена.
Конденсаты, полученные при газификации еловой щепы по схеме обычного процесса и по схеме двойного отбора, мало отличались между собой.
В жижках из
Состав суммарных конденсатов после смешивания их и отстоя был примерно одинаков. Так, в жижке найдено (в %): летучих кислот (в пересчете на уксусную) 6 — 6,3, растворимой смолы 16,4 — 19,8, метилового спирта 0,52, эфиров (в пересчете на
Таблица 87
| Продукты, получаемые при газификации | Газификация щепы | |
|---|---|---|
| с одним отбором газа | с двумя отборами газа | |
| Летучие кислоты (в пересчёте на уксуную) | 4,63 | 4,77 |
| Суммарная смола | 21,0 | 19,0 |
| В том числе: | ||
| растворимая | 14,7 | 12,4 |
| отстойная | 6,3 | 6,6 |
| Метиловый спирт | 0,41 | 0,47 |
| Эфиры (в пересчёте на метилацетат) | 0,82 | 0,90 |
| Реакционная вода | 20,0 | 22,0 |
Из табл. 87 видно, что при работе газогенератора с двойным отбором газа, общий выход смолы, считая от веса абс. сух. щепы, равен 19%, а при обычном процессе 21%. Выход смолы снижается за счет растворимой смолы (12,4 вместо 14,7%). Выход отстойной смолы и летучих продуктов (кислот, метилового спирта, эфиров, и др.) при двойном отборе газа почти не изменился. Уменьшился выход растворимой смолы, как менее термостойкой.
При газификации щепы с двойным отбором газа общий выход газа увеличился на 8%. Из раскаленной зоны (второй отбор) было получено 29% газа (табл. 88).
Таблица 88
| Показатели | Газификация щепы | |
|---|---|---|
| с одним отбором газа | с двумя отборами газа | |
| Расход дутья в пересчёте на абс. сух. щепу, кг/нм³ | 1,18 | 1,28 |
| Выход газа в пересчёте на абс. сух. щепу, кг/нм³ | 1,62 | 1,735 (100%) |
| В том числе: | ||
| в точке нижнего отбора | &твфыр; | 0,495 (29%) |
| в точке верхнего отбора | 1,62 | 1,240 (71%) |
| Состав газа в горловине газогенератора (верхний отбор), объёмные %: | ||
| CO2 | 2,35 | 3,19 |
| CO | 31,60 | 31,20 |
| CH4 | 1,69 | 1,79 |
| H2 | 6,68 | 7,90 |
| O2 | 0,20 | 0,20 |
| N2 | 57,48 | 55,72 |
| Состав газа второго отбора (нижнего) объёмные%: | ||
| CO2 | — | 1,28 |
| CO | — | 32,10 |
| CH4 | — | 0,55 |
| H2 | — | 3,33 |
| O2 | — | 0,20 |
| N2 | — | 69,54 |
Тепловой к. п. д. генератора по газу при одном (верхнем) отборе газа был равен 44,1%. При газификации щепы с двойным отбором газа тепловой к. п. д. по верхнему газу составил 35,4%, а по газу второго отбора 11,1%. Тепловой к. п. д. по жидким продуктам для первого опыта (с одним отбором газа) равен 33 8% для второго опыта (с двойным отбором газа) 31,5%. При разгонке (под атмосферным давлением) отстойных смол, промытых горячей водой, установлено, что масла по содержанию фенолов и других веществ в обоих опытах мало различаются между собой (табл. 89).
Таблица 89
| Показатели | Газификация щепы | |
|---|---|---|
| с одним отбором газа | с двумя отборами газа | |
| Вланость смолы, % | 7,4 | 7,8 |
| Время разгонки смолы, мин | 60 | 62 |
| Конечная температура разгонки смолы, °C | 246 | 230 |
| Выход в пересчёте на безводную смолу, %: | ||
| масел | 46,4 | 38,7 |
| пека | 46,8 | 55,8 |
| Итого | 93,2 | 94,5 |
| Содержание в пересчёте на безводные масла, %: | ||
| фенолов | 56,7 | 62,2 |
| нейтральных веществ | 27,5 | 26,0 |
| карбоновых кислот | 5,4 | 8,6 |
