Выход продуктов при газификации щепы по схеме регенеративного процесса
При обычном воздушном дутье образовавшиеся в зоне собственно газификации СО2 и СО будут разбавлены азотом.
Согласно постулату
Степень влияния азота на изменение константы равновесия можно определить на основе решения ряда уравнений:
Так, для температуры 925 °С (Т = 1198° К) Кр найдем из уравнения:
После соответствующих преобразований Кр = 58,6. Теоретическую константу Кр для этой же температуры, но при воздушном дутье можно определить при помощи уравнения:
Сначала вычисляют значение, а (толя СО2, прореагировавшая с углеродом кокса по реакции С+СО2↔2СО) и затем константу равновесия:
Для данного примера, а = 0,988, а
Следовательно, течение реакции в требуемом направлении происходит не только с повышением температуры, но и при понижении парциального давления окислов углерода.
При газификации щепы по схеме регенеративного процесса при дутье с содержанием азота в большем количестве, чем в воздухе (81 — 85 вместо 79%), сдвиг равновесия углеродсодержащих соединений в направлении образования СО будет ещё больше, чем при обычном воздушном дутье.
Как видно из рис. 15, продукты горения, используемые для дутья, охлаждались водой в оросительном скруббере, а затем вентилятором 11 через каплеулавливатель 3 подавались в газогенератор 1.
Сырьем для опытов служила еловая щепа, полученная из дров, содержащих 10,6% коры. Средневзвешенный размер щепы 15 мм. Насыпной вес щепы влажностью 20% 215 кг/нас. м³.
Сушка щепы производилась в естественных условиях под навесом. Регенеративный процесс был осуществлен на дутье, содержащем 12,5% свободного кислорода (табл. 79).
Таблица 79
| Показатели | Схема генереции щепы | |
|---|---|---|
| воздушный процесс опыт 1 |
регенеративный процесс опыт 2 |
|
| Расход дутья м³/ч | 30 | 37,7 |
| Состав дутья, обьёмные, %: | ||
| O2 | 21 | 12,5 |
| CO2 | — | 6,1 |
| N2 | 79 | 81,4 |
| Температура дутья, °C | 10 | 21 |
| Интенсивность газификации по абс. сух. щепе, кг/м²ч | 230 | 185 |
Выход суммарного конденсата при работе газогенератора по схеме регенеративного процесса по сравнению с выходом конденсата при работе по обычной схеме увеличился на 8% (табл.80).
Таблица 80
| Показатели | Схема газификации щепы | |
|---|---|---|
| воздушный процесс опыт 1 |
регенеративный процесс опыт 2 |
|
| Выход суммарного конденсата в пересчёте на единицу сырья (еловой щепы), кг/пл. м³ | 350 | 378 |
| В том числе конденсата, %: | ||
| из конденсатора-холодильника | 62 | 62 |
| из смолоотделителя | 38 | 38 |
| Содержание в суммарном конденсате после отстоя, %: | ||
| жижки | 87 | 85 |
| отстойной смолы | 13 | 15 |
Из табл. 81 видно, что при работе газогенератора им обедненном свободном кислородном дутье достигается требуемое понижение температуры в шахте без применения пара. Анализы конденсатов, полученных в том и другом опытах, мало отличались между собой.
Таблица 81
| Точки измерения температуры в газогенераторе | Температура, °C при газификации щепы по схеме | |
|---|---|---|
| воздушного процесса опыт 1 |
регенеративного процесса опыт 2 |
|
| 1-я точка на уровне 100 мм над фурмами | 1260 | 950 |
| 2-я точка на уровне 150 мм над фурмами | 1070 | 810 |
| 3-я точка на уровне 250 мм над фурмами | 820 | 630 |
| В горловине газогенератора | 94 | 81 |
Так, полученные из
После отстоя конденсатов в суммарных жижках содержалось (в %): летучих кислот (в пересчете на уксусную) 6 — 6,1; растворимых смол 23 — 23,1; метилового спирта 0,76 — 0,81; эфиров (в пересчете на метилацетат) 0,61; других органических веществ 0,48 — 0,53. Удельный вес при 20° 1,086 — 1,088. При анализе суммарных смол получено (в %): летучих кислот (в пересчете на уксусную) 4 — 6,5; воды 12,8 — 16,2. Удельный вес при 20° 1,151 — 1,155.
При промывке горячей водой осадочной смолы было установлено, что в ней находилось водорастворимой смолы (в пересчете на безводную) в
