1.2. Искусственные газы

В результате термической обработки твердых и жидких топлив получают искусственный газ. Существует три способа: сухая перегонка, газификация и подземная газификация.

Сухая перегонка представляет собой термическое разложение топлив без доступа воздуха. Из угля низкого качества получают кокс (топливо для выплавки чугуна), коксовый газ и смолы. Коксовый газ состоит на 80-85% из водорода и метана, остальное – оксид и диоксид углерода, кислород, азот. Коксовый газ имеет теплоту сгорания примерно в 2 раза более низкую, чем метан: 16…18 МДж/м³, плотность коксового газа 0,5 кг/м³.

Газификация – термохимическая переработка углей, сланцев, древесины, торфа, мазута в газогенераторе. В результате реакции с кислородом воздуха и водяным паром образуется генераторный газ , который только на 40% состоит из горючих составляющих -оксид углерода, водород, метан, остальное- диоксид углерода, азот (50%). Теплота сгорания генераторного газа, примерно в 3 раза меньше, чем коксового, плотность 1.15 кг/м³. Побочными продуктами являются зола, шлак, смола.

Генераторный и коксовый газы редко применяются для снабжения населенных пунктов и предприятий.

Подземной газификации подвергаются низкосортные угли и сланцы. Газ используется как местное топливо и как сырье для химической переработки. Теплота сгорания на уровне генераторного газа, плотность 1,3 кг/м³. Метод подземной газификации предложил

Д.И. Менделеев. Метод носит социальный характер, т.к. не требует использования шахтерского труда для добычи угля. Важность метода будет возрастать по мере истощения запасов нефти и газа. Энергетические запасы угля в мире в настоящее время в 10 раз больше, чем нефти.

Искусственный биогаз получают нетрадиционным способом сбраживания органических отходов животноводства и пищевой промышленности в метантенках. Биогаз состоит в основном из метана и мало отличается от природного газа. В зависимости от химического состава из 1 м³ отходов получают 5…15 м³ биогаза.

К искусственным газам относят отходящие газы технологических процессов ( выплавка металлов ,переработка нефти). Эти газы имеют низкую теплоту сгорания, но их использование позволяет экологизировать технологии и делать их энергосберегающими. При выплавки 1 т. стали отходящий газ дает энергию 45 кВтч.

1.3. Контрольные вопросы по теме 1 и введению

1. Каковы функции энергетики в экономике страны?

2. Каковы запасы газа на Крымских шельфах Черного и Азовского морей?

3. Как обеспечен Крым природным газом и каковы перспективы развития газового хозяйства в Крыму?

4. На какие две группы делятся горючие газы?

5. Где используются природные газы?

6. Назовите природные газы.

7. Какой природный газ имеет наименьшую, а какой природный газ наибольшую теплоту сгорания, отнесенную к единице объема?

8. Чем отличается высшая теплота сгорания от низшей?

9. Какие природные газы называются тяжелыми и почему?

10. Дайте характеристику газам, добываемым из чисто газовых, их нефтяных и конденсатных месторождений.

11. В чем состоит особенность добычи газа из конденсатных месторождений?

12. Из газа каких месторождений получают сжиженный газ?

13. Дайте характеристику способам получения искусственных газов из твердых и жидких топлив.

14. Каким образом сжижают газ?

15. Как получают биогаз, где возникают отходящие газы?