Получение коксового газа
Коксовый газ
Коксовый газ является побочным продуктом
высокотемпературного коксования каменных углей.
Сущность процесса заключается в нагревании предварительно измельчённого угля без доступа воздуха до температуры 950-1100°С в специальных
коксовальных печах. При этом топливо разлагается, и из него выделяются газообразные горючие вещества и смолы.
Твёрдый остаток спекается и представляет собой
металлургический кокс (практически, чистый атомарный углерод).
Основная цель этого процесса – получение кокса – металлургического топлива, обладающего свойствами, необходимыми для осуществления доменного процесса.
Для такого процесса пригодны лишь угли, которые дают хорошо спекающийся кокс.
Коксовый газ
Выход коксового газа и его состав зависят как от природы сырья, так и от температуры процесса. Как правило, коксовый газ отличается высоким содержанием водорода
и оксида углерода, при этом содержание углеводородов по сравнению с природными газами невелико.
Теплота сгорания коксовых газов колеблется в пределах 16-19 МДж/м3.
В тех случаях, когда основной целью высокотемпературного коксования является получение газообразного топлива и ряда химикатов, к коксу не предъявляются особые требования, и в качестве сырья могут использоваться некоксующиеся угли, а также некоторые низкосортные проблемные топлива, например, горючие сланцы.
При сухой перегонке сланцев получается так называемый сланцевый газ, характеризующийся высоким содержанием диоксида углерода.
Доменный газ
Доменный газ образуется в процессе выплавки чугуна в доменных печах.
Химический состав (%): 20-30 СО; 1-4 Н2; 0,5 СН4;
55-58 N2;12-20 СО2.
Теплота сгорания 3,6-4,6 МДж/м3.
При обогащении дутья кислородом содержание азота в газе снижается и соответственно этому возрастает количество других газов (в том числе окислы углерода и водорода), теплота сгорания при этом увеличивается.
Доменный процесс
Blast furnace
Генераторный газ
Генераторный газ представляет собой продукт
безостаточной газификации различных твёрдых топлив в специальных установках, называемых газогенераторами.
Газогенератор представляет собой шахту, футерованную изнутри огнеупором, в которую сверху подаётся подлежащее переработке твёрдое топливо. В нижней части располагается колосниковая решётка, под которую подаётся воздушное, паровоздушное или парокислородное дутьё.
При горении нижнего слоя топлива, находящегося непосредственно на колосниковой решётке (кислородная
зона), образуется диоксид углерода СО2 и, в меньшем количестве, оксид углерода СО.
Над кислородной зоной, т.е. непосредственно над зоной горения, находится слой раскалённого топлива (углерода) – так называемая восстановительная зона, где происходит восстановление диоксида углерода на поверхности раскалённого углерода согласно реакции
СО2 + С = 2СО.
Генераторный газ
При использовании паровоздушного или парокислородного дутья также происходит восстановление водяного пара с образованием водорода по реакции
Н2О + С = Н2 + СО.
Помимо восстановительных реакций в газогенераторе протекают и процессы термического разложения топлива с образованием метана и других углеводородов.
Образовавшаяся смесь горючих и негорючих газов
(генераторный газ) удаляется, как правило, из верхней части газогенератора.
