С. Ж. Пралиев, Ш. Молдабеков Екі томдық оқу құралы I i том Түркістан 2008 ббк 35я7
жүктеу/скачать 6,16 Mb.
|
Химтехнология 2 том
- Бұл бет үшін навигация:
- 10.6.1 ҚОГ процесінің физика - химиялық негіздері.
10.6 Қатты отынды газификациялау. Қатты отынның газификациясы деп – отынның органикалық бөлігінің оған тотықтырғыштардың әсер етуінен ыстық газдарға айналу процесі аталады. (ҚОГ). ҚОГ жану процесінде күл, азот және күкірт оксиді бөлінетін экологиялық «лас» отынды қайта өңдеуді жетілдіру бағыттарының бірі болып табылады. ҚОГ әдісі 1670 жылдан бері белгілі және қазіргі уақытта химия өнеркәсібі үшін түрлі технологиялық газдар мен күлсіз газ тәрізді отын алудың көзі ретінде маңызға ие болды. Ол отынды өңдеудің жан -жақты процесі болып табылады, өйткені ол қатты отынның кез - келген түрін қайта өңдеуге, берілген құрамдағы газдарды алуға, қуаты әр түрлі қондырғыда автокөліктен ірі станционарлық агрегаттарға дейін – процесті пайдалануға мүмкіндік береді. ҚОГ процесі жүретін реактор газогенераторлар деп аталады, сондықтан ҚОГ алынған газдар генератор газдары деп аталады. 10.6.1 ҚОГ процесінің физика - химиялық негіздері. Қатты отынды газификациялау гетерогенді каталитті емес процесс болып табылады. Ол газ тәрізді тотықтырғыштың жүйелі диффузиялық стадиясын «масса алмасу және тотығуы толық емес» химиялық реакцияларды құрайды. ҚОГ кезінде тотықтырғыш ретінде ауа (ауамен үрлеу), оттегі (оттегімен үрлеу), су буымен (бумен үрлеу), сондай-ақ олардың қоспасы (булы ауа және булы оттегімен үрлеу). Бұл кезде жүретін реакциялардың табиғаты, оған сәйкес генератор газының құрамы тотықтырғыштың типіне байланысты. Оттегімен үрлеу кезінде: С + 02 ↔ С02 -∆Н ∆Н =395 кДж (а) 2С + 02 ↔ 2СО -∆Н ∆Н =218 кДж (б) Бумен үрлеу кезінде: С + Н2О ↔ СО + Н2 +∆Н ∆Н = 136 кДж (в) С + 2Н2О ↔ С02 + 2Н2 +∆Н ∆Н = 89,8 кДж (г) Сондай - ақ екінші реттік реакция: СО + Н2О ↔ С02 + Н2 -∆Н ∆Н = 41кДж (д)
2С + О2 ↔ 2СО және С + Н2О ↔ С + Н20 Ауамен және булы ауамен үрлеу оттегі және булы оттегімен үрлеу жағдайындағыдай реакциялармен жазылады, бірақ газификация өнімнің қүрамында ең маңызды туындысы диспропорциялау реакциясы С02 + С ↔ 2СО ал қысымда газификациялау кезінде метан түзілу реакциясы болып табылады. Газификациялау реакциясы қайтымды және көлемнің ұлғаюымен немесе тұрақты көлемінде жүреді, олардың ішінде көпшілігі эндотермиялық болып табылады. Газогенераторлар жұмысы жағдайында (қалыпты емес және жоғары емес қысымда, 900-11000C температурада, тотықтырғыштың артық көлемі) олардың тепе-теңдігі соңғы өнімдер түзілетін жаққа қарай ығысады. Сондықтан, газификация режимі негізінен процесс стадиясының диффузиялық және химиялық кинетикасымен анықталады. Өйткені, қатты фаза (отын) реакцияға тікелей қатысады және оның мөлшері уақыт өте, көміртегінің тотығу жылдамдығымен өзгереді, мысалы, су буымен (реакция в) мына теңдеумен бейнеленеді:  (10.1)
мұндағы v – уақыт бірлігінде реакцияға түсетін, көміртегі массасы бірлігінде бейнелснген процесс жылдамдығы; k - реакция жылдамдығының константасы; K - қатты фазадағы сутегі абсорбция - десорбция тепе - теңдік константасы;  - су және сутек буының парциалдық қысымы.
10.1 теңдеуден көмір бетінен сутегінің десорбциясы мен реакция (в) жылдамдығы тежеледі, демек, газификация процесі өтпелі аумақта (4 тарау) жүреді және химиялық реакция сияқты (температураны және қысымды жоғарлату) диффузияны (фазалардың контакт бетінің максимальді дамуын және олардың араласуын қамтамасыз ететін реакторларды пайдалану және үрлеу жылдамдығын арттыру) жеделдететін факторларды интенсивті етеді. жүктеу/скачать 6,16 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|